ซีรีส์กระบวนการผลิต PACK: ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า วิธีการเชื่อมต่อ และข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับเค้าโครงสำหรับบัสบาร์ทองแดง/อะลูมิเนียมแรงดันไฟฟ้าสูง-ในชุดแบตเตอรี่

ในระบบชุดแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ บัสบาร์แรงดันสูง-ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ ด้วยการที่แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูง- 800V ได้รับความนิยมอย่างค่อยเป็นค่อยไป การออกแบบบัสบาร์ไม่เพียงส่งผลต่อระยะของยานพาหนะและประสิทธิภาพการชาร์จที่รวดเร็ว-เท่านั้น แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยของระบบและ-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวอีกด้วย ในการใช้งานทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ ประสิทธิภาพของ EV Busbars และยานพาหนะไฟฟ้า Busbar ได้กลายเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการประเมินระดับการออกแบบของระบบแบตเตอรี่

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

จากมุมมองของประสิทธิภาพทางไฟฟ้า บัสบาร์แรงดันสูง-โดยพื้นฐานแล้วเป็นตัวพาสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง และการเลือกใช้วัสดุจะกำหนดประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าและการจัดการความร้อนของระบบโดยตรง ทองแดง (เช่น ทองแดง T2) มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม โดยมีค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 58.5 × 10⁶ S/m ซึ่งสูงกว่าอะลูมิเนียมอย่างมาก ดังนั้นจึงให้ข้อได้เปรียบในสถานการณ์ที่มีกระแสไฟ-กระแส-สูง

 

ในขณะเดียวกัน อะลูมิเนียมเนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่า จึงมีคุณค่าที่ไม่อาจทดแทนได้ในการออกแบบน้ำหนักเบา ในการใช้งานบัสบาร์แบตเตอรี่รถยนต์ บัสบาร์ทองแดงมักจะใช้ในวงจรหลัก-กระแสสูง ในขณะที่บัสบาร์อะลูมิเนียมมักใช้ในวงจรเสริมที่ไวต่อน้ำหนัก- และ-ต้นทุน

 

ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง- ระยะห่างทางไฟฟ้าและระยะห่างตามผิวฉนวนเป็นพารามิเตอร์การออกแบบพื้นฐานเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของระบบ ระยะห่างหมายถึงระยะห่างอากาศที่สั้นที่สุดระหว่างตัวนำสองตัว ในขณะที่ระยะห่างตามผิวฉนวนเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดตามแนวพื้นผิวฉนวน ตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความล้มเหลวของฉนวนและความเสี่ยงจากการเกิดประกายไฟ ในการออกแบบบัสบาร์ของยานยนต์ พารามิเตอร์เหล่านี้ต้องได้รับการตั้งค่าอย่างเคร่งครัดตามระดับแรงดันไฟฟ้าและสภาพแวดล้อม ในขณะเดียวกัน บัสบาร์ไฟฟ้าแรงสูง-จำเป็นต้องมีการรักษาฉนวนที่มีประสิทธิภาพ เช่น การใช้ท่อหด-ความร้อนหรือฟิล์ม PI ประสิทธิภาพสูง-ในการหุ้ม เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของฉนวนที่เข้มงวดและทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า มาตรฐานการทดสอบทั่วไปประกอบด้วยการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 3000V และการทดสอบความต้านทานฉนวน DC 1000V เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานมีความเสถียรภายใต้สภาวะที่ซับซ้อน

 

ความสามารถในการรองรับกระแสไฟและการควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็นตัวบ่งชี้หลักสำหรับการประเมินประสิทธิภาพของบัสบาร์ของยานยนต์ ความสามารถในการรองรับปัจจุบันของบัสบาร์มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับพื้นที่หน้าตัด- อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริง จะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิโดยรอบ สภาวะการกระจายความร้อน และโครงร่างด้วย เป็นที่น่าสังเกตว่าในสภาพแวดล้อมของแบตเตอรี่แบบปิด การกระจายความร้อนตามธรรมชาติจะกลายเป็นวิธีการกระจายความร้อนหลัก ดังนั้น การออกแบบพื้นที่หน้าตัด-ที่เหมาะสมและการเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ในการใช้งานบัสบาร์ของแบตเตอรี่ EV อุณหภูมิในพื้นที่ที่สูงเกินไปไม่เพียงส่งผลต่อการนำไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังอาจเร่งอายุของวัสดุฉนวนและลดอายุการใช้งานของระบบอีกด้วย

 

ความต้านทานต่อการสัมผัสเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความเสถียรของระบบบัสบาร์ ขึ้นอยู่กับแรงกดสัมผัสที่ส่วนเชื่อมต่อ การรักษาพื้นผิว และคุณสมบัติของวัสดุเป็นหลัก ในการออกแบบการเชื่อมต่อ Auto Bus Bar การชุบดีบุกหรือการชุบนิกเกิลมักใช้เพื่อลดความต้านทานของอินเทอร์เฟซและปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานบัสบาร์ทองแดงเคลือบดีบุก-สำหรับ EV ชั้นการชุบดีบุกไม่เพียงแต่ปรับปรุงความเสถียรของการนำไฟฟ้า แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมและการเชื่อมต่ออย่างมากอีกด้วย การควบคุมพรีโหลดโบลต์อย่างเหมาะสม (โดยทั่วไปคือ 50%-70% ของความแข็งแรงครากของวัสดุ) สามารถลดความต้านทานการสัมผัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ และป้องกันการเสื่อมประสิทธิภาพที่เกิดจากความร้อนเฉพาะจุด

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อ บัสบาร์แรงดันสูง-ใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์และการเชื่อมต่อโบลต์เป็นหลัก การเชื่อมด้วยเลเซอร์เนื่องจากความต้านทานต่อการสัมผัสต่ำมาก ความแข็งแรงในการเชื่อมต่อสูง และประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีเยี่ยม จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างขนานแบบอนุกรม-ระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ และเป็นกระบวนการสำคัญในการได้รับความน่าเชื่อถือสูง ในสถานการณ์การเชื่อมต่อที่มีความแม่นยำสูง- เช่น บัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มยานพาหนะพลังงานใหม่ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของสื่อกระแสไฟฟ้าและความเสถียรของโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้จำเป็นต้องมีการลงทุนอุปกรณ์จำนวนมากและการควบคุมกระบวนการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมอะลูมิเนียม ซึ่งจำเป็นต้องมีการป้องกันก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

 

ในทางตรงกันข้าม การเชื่อมต่อแบบเกลียวจะให้ความยืดหยุ่นในการประกอบมากกว่า และมักใช้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างโมดูลหรือกับส่วนประกอบอินเทอร์เฟซแรงดันสูง- ในระบบตัวเชื่อมต่อกำลังของยานยนต์ การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวต้องใช้กลยุทธ์การขันให้แน่นเป็นระยะที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าหน้าสัมผัสคงที่ที่อินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อ แม้ว่าวิธีการนี้จะรองรับการถอดและประกอบกลับหลายครั้ง แต่การควบคุมพรีโหลดที่ไม่เหมาะสมภายใต้-การสั่นสะเทือนในระยะยาวสามารถนำไปสู่การต้านทานการสัมผัสที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของระบบ ดังนั้น ในการใช้งานยานยนต์บัสบาร์แผ่นดีบุก- โครงสร้างป้องกันการคลายตัวหรือเทคโนโลยีการเคลือบ-จึงมักถูกนำมารวมกันเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพในการเชื่อมต่อ

 

ในระดับการออกแบบเค้าโครง บัสบาร์แรงดันสูง-จะต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความปลอดภัยทางกล ขั้นแรก ควรหลีกเลี่ยงบัสบาร์ในบริเวณที่อาจเกิดการชนกัน เก็บให้ห่างจากขอบโลหะที่แหลมคมและตัวยึด และช่องว่างด้านความปลอดภัยควรเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ ประการที่สอง เส้นทางปัจจุบันควรถูกย่อให้เล็กสุดเพื่อลดการสูญเสียความต้านทานและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ ในระบบ BusBar Car ควรวางสายไฟฟ้าแรงสูง-แยกจากชุดสายไฟแรงดันต่ำ- เพื่อลดผลกระทบของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่อระบบควบคุม

 

เมื่อบัสบาร์หลายตัวถูกจัดเรียงขนานกัน ควรรักษาระยะห่างให้เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมความร้อนและป้องกันความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ นอกจากนี้ ในการออกแบบกราวด์บัสบาร์ของยานยนต์ ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษต่อความต่อเนื่องและความน่าเชื่อถือของเส้นทางกราวด์เพื่อให้แน่ใจว่าระบบไฟฟ้าของยานพาหนะทำงานได้อย่างปลอดภัย สำหรับบัสบาร์ที่ยืดหยุ่น โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีส่วนรองรับหรือโครงสร้างคงที่เพื่อจำกัดเพื่อลดความเสี่ยงจากความเมื่อยล้าที่เกิดจากการสั่นสะเทือน ในขณะที่วัสดุกันกระแทกสามารถเพิ่มความต้านทานแรงกระแทกได้

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ในแง่ของรายละเอียดโครงสร้าง ขอบของบัสบาร์ควรถูกลบมุมเพื่อลดความเข้มข้นของสนามไฟฟ้า และหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะหลุดออกจากทิป ในขณะเดียวกันก็มีการใช้วัสดุฉนวนประสิทธิภาพสูง-เช่นฉนวน PET บัสบาร์สำหรับยานยนต์สามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของฉนวนของระบบและการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมได้ต่อไป โดยรวมแล้ว การออกแบบบัสบาร์แรงดันสูง-เป็นโครงการวิศวกรรมระบบที่ทำงานร่วมกันหลาย-มิติที่เกี่ยวข้องกับวัสดุ ระบบไฟฟ้า โครงสร้าง และกระบวนการ การเพิ่มประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของระบบแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่