Elektrisko transportlīdzekļu integrācijas tendence: sākot ar augstsprieguma{0}}sistēmām

Elektriskie transportlīdzekļi ieiet ļoti integrētā fāzē. Akumulatoru struktūras nepārtraukti tiek vienkāršotas, augstsprieguma platformas nepārtraukti tiek pilnveidotas, un elektriskās piedziņas sistēmas tiek pārveidotas no trīs-vienā-uz vairāku-vienā{5}}sistēmām. Vienlaikus tiek pastiprinātas prasības attiecībā uz telpas izmantošanu, jaudas blīvumu un sistēmas uzticamību. Būtībā visas šīs izmaiņas norāda uz vienu un to pašu galveno problēmu,-kā panākt lielāku spriegumu, lielāku strāvu un stabilāku jaudas pārvadi kompaktākā struktūrā.

 

Šajā kontekstā augstsprieguma{0}} savienojumi vairs nav vienkārša "savienojuma problēma", bet gan būtisks pamata elements, kas nosaka transportlīdzekļa veiktspējas augšējo robežu. Elektriskās jaudas sadales kopņu risinājumi, kuru centrā ir jaudas elektronikas sistēmas, pakāpeniski kļūst par galveno elektrisko transportlīdzekļu elektriskās arhitektūras sastāvdaļu.

 

 

Ieviešot 800 V un augstāka sprieguma platformas, augstsprieguma{1}}sistēmas savienojuma komponentiem nosaka stingrākas prasības:

 

Pirmkārt, tiem ir jāpārnēsā lielākas strāvas ierobežotā telpā;

Otrkārt, tiem ir jāsamazina izkliedētā induktivitāte un jānovērš sprieguma lēcieni;

Treškārt, tiem ir jāsaglabā uzticamība vibrācijas, temperatūras atšķirību un ilgtermiņa{0}}darba apstākļos.

 

Tradicionālajiem kabeļiem ir priekšrocības elastīguma ziņā, taču to ierobežojumi attiecībā uz zemo induktivitāti, strukturālo stabilitāti un sistēmas integrāciju pakāpeniski tiek samazināti.

kļūst acīmredzams. Kopņu konstrukcijas, piemēram, Bus Bar for Power Electronics, kļūst par galveno tehnoloģiju augstsprieguma savienojumiem.

 

 

Starp dažādām augstsprieguma{0}}pieslēguma metodēm laminētās kopnes izceļas ar to visaptverošajām veiktspējas priekšrocībām. Laminētā struktūra, integrāli laminējot vairākus vadītāju un izolācijas materiālu slāņus, nodrošina augstu fiziskās piemērotības pakāpi starp pozitīvajām un negatīvajām ķēdēm, ievērojami samazinot ķēdes induktivitāti. Šī laminētā kopnes struktūra ne tikai uzlabo strāvas-nesējspēju, bet arī paplašina siltuma izkliedes laukumu, kas ir izdevīgi siltuma pārvaldībai liela-jaudas-blīvuma sistēmās.

 

Augstsprieguma -scenāriju gadījumā starpslāņa izolācijas biezums ir kontrolējams, padarot slīdēšanas attālumus un elektrisko drošību vieglāk projektējamu, īpaši piemērots energosistēmām nākamās-paaudzes augstsprieguma{2}}platformās.

 

 

No elektriskā viedokļa laminēto kopņu pamatvērtība ir trīs aspekti: strāvas-nestspēja, induktivitātes kontrole un sprieguma pielāgošanās spēja. Salīdzinot ar kabeļu konstrukcijām ar vienādu šķērsgriezumu-, kopnes var pārvadāt lielāku jaudu; savukārt laminētais dizains vēl vairāk samazina sadalīto induktivitāti, palīdzot nomākt sprieguma lēcienus, ko izraisa liela -ātruma pārslēgšana.

 

Sistēmās, kurās tiek izmantotas augstas-frekvences jaudas ierīces, piemēram, SiC, zema induktivitāte ir kļuvusi par konstrukcijas priekšnoteikumu. Tāpēc starp līdzstrāvas ieejām un jaudas moduļiem plaši tiek izmantotas laminētas kopnes lielas strāvas invertoriem un laminētas kopnes augststrāvas shēmas plates IGBT.

 

 

Papildus elektriskajām īpašībām vienlīdz svarīga ir laminēto kopņu mehāniskās struktūras projektējamība. Pateicoties liecei un neregulārai konstrukcijai, kopnes var precīzi iekļauties elektriskās piedziņas sistēmas iekšējā telpā, panākot kompaktu izkārtojumu. Stingrā struktūra ir arī vairāk piemērota automatizētai montāžai, samazinot montāžas kļūdas un uzlabojot konsistenci.

 

Ilgstošas{0}}transportlīdzekļa darbības laikā šasijas vibrācija un termiskā cikliskums ir neizbēgami, un augstsprieguma{1}}savienojumiem ir jābūt stabiliem{2}}ilgtermiņā. Laminētajām kopnēm šajā ziņā ir ievērojama priekšrocība, kas ir galvenais iemesls, kāpēc tās ir apstiprinātas augstas-vibrācijas lietojumos, piemēram, elektrisko lokomotīvju kopnēs.

 

 

Tā kā elektrisko piedziņas sistēmu integrācija turpina pieaugt, invertori attīstās uz augstu jaudas blīvumu un miniaturizāciju. To iekšējām savienojuma konstrukcijām vienlaikus jāatbilst zemas induktivitātes, augstas uzticamības un elastīga izkārtojuma prasībām. Invertoros kopne galvenokārt apstrādā kritiskos ceļus, piemēram, līdzstrāvas ieeju, barošanas moduļa savienojumu un maiņstrāvas izvadi.

 

Praktiskā dizainā līdzstrāvas kopnes strukturāla integrēšana ar kondensatoriem var vēl vairāk saīsināt strāvas cilpu, samazināt līdzvērtīgo sērijas induktivitāti un vienkāršot montāžas procesu. Šī dizaina pieeja ir tehnoloģiskais pamats plaši izplatītajai kondensatora laminētās kopnes stieņa izmantošanai IGBT{1}}motorizētajai piedziņai.

 

 

Papildus jauniem enerģijas transportlīdzekļiem laminētas kopnes ir piemērotas arī dažādiem lieljaudas{0}}jaudas un augstas{1}}uzticamības scenārijiem. Piemēram, metināšanas barošanas avotos, augstfrekvences invertoros, jaudas elektroniskajos moduļos un īpašā aprīkojumā zema induktivitāte un liela strāvas jauda arī ir sistēmas pamatprasības.

 

Tāpēc neatkarīgi no tā, vai tā ir laminēta kopne augstfrekvences metināšanas jaudai IGBT vai laminēta kopne kosmosa kuģa strāvas pārveidotājam, to tehnoloģiskā loģika izriet no tā paša pamata,{0}}uzlabojot enerģijas pārvades efektivitāti un stabilitāti, izmantojot strukturālu integrāciju.

 

 

Elektrisko transportlīdzekļu integrācija ir ne tikai sastāvdaļu skaita samazināšana, bet arī funkciju, struktūras un veiktspējas sinerģiska optimizācija. Kopnes, kas kalpo kā augstsprieguma sistēmu "barošanas mugurkauls", no tradicionālajiem savienotājiem pārvēršas par sistēmas{2} līmeņa dizaina elementiem.Kopnes jaudas elektronikas savienošanas risinājumiem, kuras centrā ir jaudas elektronikas sistēmas, kļūst par būtisku atbalsta punktu elektrisko piedziņu, akumulatoru un enerģijas sadales sistēmu dziļai integrācijai.

 

 

EV elektrisko sistēmu integrācijas tendence pārveido vadošo komponentu dizaina loģiku. Tradicionālie atdalītie termināļi un vadu sistēmas pakāpeniski pārvēršas par integrētiem vadošiem mezgliem, kas apvieno releju spailes, laminētas kopnes, sudraba kontaktu struktūras un apzīmogotus vadošus nesējus.

 

Automobiļu releju lietojumos vara releju spaiļu, sudraba kontaktu spaiļu un kniedētu kontaktu montāžas tehnoloģijas kombinācija ir kļuvusi par svarīgu virzienu kompaktu, augstas{1}}strāvas un automatizētu EV elektrisko sistēmu izveidē.