تحليل اتجاهات تكنولوجيا العزل BusBar PET للسيارات في تطوير مركبات الطاقة الجديدة

مع النمو السريع لصناعة مركبات الطاقة الجديدة (NEV)، تشهد تقنيات إدارة الطاقة والتوصيل الكهربائي في -أنظمة التحكم الإلكترونية الموجودة على متن السيارة تغيرات عميقة. تعمل المكثفات وقضبان التوصيل، باعتبارها مكونات رئيسية في أنظمة تحويل الطاقة وتخزينها، على بناء "الشبكة العصبية" لأنظمة القيادة الكهربائية بشكل مشترك. في المجالات الأساسية مثل وحدات إلكترونيات الطاقة،-والشواحن الموجودة على اللوحة (OBCs)، ومحولات DC/DC، وأنظمة إدارة البطاريات (BMSs)، أصبح التصميم التعاوني لمكثفات أفلام التيار المستمر وقضبان توصيل السيارات اتجاهًا رئيسيًا لتحسين تحمل الجهد الكهربي، وقمع التداخل الكهرومغناطيسي، وتعزيز موثوقية النظام.

 

 

 

 

في مركبات الطاقة الجديدة، تؤدي المكثفات وظائف مثل الترشيح والفصل وامتصاص الطاقة والرنين. استنادًا إلى السعة وتصنيف الجهد، تُستخدم حاليًا ثلاثة أنواع رئيسية من المكثفات في أنظمة السيارات: المكثفات الخزفية (MLCCs)، والمكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم، والمكثفات الغشائية DC.

 

المكثفات الخزفية (MLCCs):إنها توفر خصائص ترددات عالية- ممتازة ومناسبة لسلاسل الإشارة وأنظمة الجهد المنخفض-.

المكثفات الالكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم:تتميز بسعة عالية ولكنها مقاومة للجهد المنخفض وتستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الجهد المنخفض-.

مكثفات فيلم العاصمة:فهي تجمع بين الجهد العالي والموثوقية العالية، مما يجعلها نوع المكثف الأساسي لدوائر ربط وتصفية التيار المستمر- في مركبات الطاقة الجديدة.

 

إن درجات الحرارة العالية-والجهد العالي-والقدرات الحالية-العالية للمكثفات الفيلمية تجعلها مكونات رئيسية في لوحات التحكم المدمجة (OBCs)، ووحدات التيار المستمر/التيار المباشر، ومحولات القيادة. غالبًا ما يتطلب تكامل وحدة المكثف تصميمًا مشتركًا-مع شريط توصيل مكثف أو شريط توصيل مكثف تيار مستمر لتقصير المسار الحالي، وتقليل الحث المكافئ (ESL)، وتحسين كفاءة تحويل الطاقة.

 

 

1. DC-مكثف الارتباط وتكامل Busbar

غالبًا ما يتم دمج وحدات المكثفات في أنظمة الجهد العالي- الخاصة بمركبات الطاقة الجديدة بشكل مباشر مع قضيب التوصيل لتكوين هيكل قضيب توصيل مكثف. يعمل هذا التصميم على تقليل الحلقة الحثية في ظل ظروف -الجهد العالي والتردد العالي-، مما يقلل بشكل كبير من فقدان الطاقة.

 

في أنظمة بسبار المركبات الكهربائية، يعد شريط ناقل الطاقة الجديد لمركبة فيلم الطاقة وشريط التوصيل لمكثف الطاقة من الحلول الرئيسية. إن هيكل الموصل النحاسي الرقائقي لقضيب التوصيل معزول ومحمي بطبقة عازلة من مادة BusBar PET الخاصة بالسيارات، مما يضمن قوة عازلة عالية ومرونة ميكانيكية، ويتوافق مع معايير السلامة ذات الجهد العالي- للمركبات الكهربائية.

 

2. تحسين المواد والطلاء

لتحسين التوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل، يتم استخدام قضبان التوصيل النحاسية-المطلية بالقصدير للمركبات الكهربائية وقضبان التوصيل النحاسية-المطلية بالقصدير للسيارات على نطاق واسع في أنظمة القيادة الكهربائية. تضمن مكونات السيارة ذات القضبان هذه مقاومة اتصال منخفضة وموصلية حرارية عالية أثناء تحويل الجهد وتوزيع الطاقة.

 

بالإضافة إلى ذلك، تحقق تقنية عزل قضبان التوصيل عزلًا عالي الجهد-من خلال طلاءات مسحوق PET أو PI أو الإيبوكسي. ومن خلال دمجه مع هيكل موصل طاقة السيارة، فهو يتيح تكامل النظام ونمطيته. بالنسبة لقضبان التوصيل EV وقضبان توصيل بطارية EV، يعد التحكم في سمك العزل وقوة العزل الكهربائي من اعتبارات التصميم الرئيسية.

 

 

 

تبقى مكثفات MLCC (المكثفات الخزفية متعددة الطبقات) غير قابلة للاستبدال في أنظمة التحكم والجهد المنخفض في السيارات. يتم استخدامها بشكل أساسي في وحدات التحكم (ECUs)، وADAS، والرادار، وفي-أنظمة المعلومات والترفيه في السيارة. يعمل تصميم الطرف الناعم لـ MLCC والبنية الطرفية الثلاثة- على تقليل الضغط الميكانيكي والتداخل الكهرومغناطيسي بشكل فعال.

 

تلعب مكثفات CeraLink، التي تستهدف وحدات الطاقة-عالية التردد SiC/GaN، دورًا رئيسيًا في شريط التوصيل-لـ-وحدات مكثف شريط الناقل نظرًا لانخفاض ESL وخصائص تردد التبديل العالية. غالبًا ما يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع هيكل عربة التوصيل لتكوين حلقة تيار عالية التردد-وسريعة الاستجابة- وتعزيز استقرار وصلة التيار المباشر.

 

 

استنادًا إلى بنية منصة مركبات الطاقة الجديدة وتخطيط وحدة الطاقة، يتحرك تطوير قضبان توصيل السيارات حاليًا في الاتجاهات التالية:

 

شريط الحافلات الأرضية للسيارات (GBB):يوفر مسارًا لمنع التأريض والتداخل للمركبة بأكملها ويستخدم بشكل شائع في أنظمة التحكم في البطارية على متن الطائرة (OBC) ونظام إدارة البطارية (BMS).

شريط حافلة بطارية السيارة:يتيح التوصيل المتسلسل والمتوازي لحزم البطاريات ويحمل تيارًا عاليًا.

أوتو باص بار (جنرال موتورز بسبار):يغطي الشحن والمحرك الكهربائي والتحكم الإلكتروني، وهو مناسب لمنصات المركبات المتعددة.

بسبار مكثف و بسبار مكثف تيار مستمر:تم تجميعه-مع وحدات مكثفة لتحسين تداول الطاقة.

 

يعكس اتجاه التجزئة هذا المتطلبات المزدوجة لمركبات الطاقة الجديدة لكثافة الطاقة العالية والتكامل الهيكلي.

 

 

في الأنظمة الكهربائية لمركبات الطاقة الجديدة، لم يعد التصميم التعاوني للمكثفات ووحدات التوصيل يقتصر فقط على التوصيل وتخزين الطاقة، بل يتعلق بدلاً من ذلك بنظام تعاوني عالي -التردد، والجهد العالي-، والمعاوقة المنخفضة-.

 

تضمن تقنية العزل BusBar PET الخاصة بالسيارات سلامة -الجهد العالي.

يوفر شريط ناقل تصفيح المكثف -مسارًا حاليًا منخفضًا لـ ESL.

تحقق لوحة Busbar Automotive -القصدير مقاومة للتآكل وعمرًا طويلًا.

تدعم بنية السيارة الكهربائية ذات القضبان التحويلية السريعة للطاقة في أنظمة القيادة الكهربائية الذكية.

 

في المستقبل، سيعمل نظام السيارات BusBar مع Capacitor Busbar لبناء شبكة طاقة متكاملة تدعم منصات الجهد العالي (800 فولت+) ووحدات القيادة الكهربائية ذات الكثافة العالية-الطاقة-.

 

 

وسط موجة الابتكار المستمرة في مركبات الطاقة الجديدة، يؤدي التطور التكنولوجي للمكثفات وقضبان التوصيل إلى إجراء ترقيات في هندسة التحكم الإلكتروني في المركبات. بدءًا من الأسلاك المستقلة المبكرة وحتى قضبان التوصيل النحاسية المطلية بالقصدير-المدمجة حاليًا لحلول المركبات الكهربائية، ومن مكثفات توصيل التيار المستمر- التقليدية إلى هيكل شريط الناقل لمكثف فيلم الطاقة الجديدة، تم تقصير مسارات نقل الطاقة، وزيادة الكفاءة، وتعزيز الموثوقية.

 

التكاملشريط باص السياراتويمثل DC Capacitor BusBar اتجاهًا جديدًا للأنظمة الكهربائية للسيارات الكهربائية الذكية: أخف وزنًا وأكثر أمانًا وأكثر كفاءة.

 

وسط الاتجاه نحو "الجهد العالي، والتكامل الأكبر، والوزن الأخف"، سيستمر التحسين المنسق لقضبان التوصيل والمكثفات في توفير دعم طاقة أكثر استقرارًا وفعالية لمركبات الطاقة الجديدة.