Análise de quatro processos de integração convencionais e evoluções tecnológicas de barramentos integrados CCS

O barramento integrado CCS, servindo como uma conexão elétrica crucial e portador de aquisição de sinal dentro da bateria, é amplamente utilizado em baterias de veículos de energia nova e sistemas de armazenamento de energia. Ele permite principalmente conexões em série e paralela de alta-tensão de células de bateria e a aquisição de informações como tensão e temperatura, transmitindo os dados para o sistema BMS. Estruturalmente, sua filosofia de projeto está um tanto relacionada aos barramentos laminados e barramentos para eletrônica de potência no campo da eletrônica de potência.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Além disso, com a tendência para alta integração, está gradualmente adotando os princípios de projeto de estruturas condutoras em camadas, como Barramentos Laminados e Barramentos Laminados para Mersen, para melhorar a utilização do espaço e a confiabilidade elétrica. Lógica de projeto modular e de alta{1}}confiabilidade semelhante também é evidente em diferentes cenários de aplicação, como barramentos laminados para telecomunicações e soluções de barramentos para distribuição de energia elétrica.

 

No campo da conversão de energia de alto-desempenho, como barramentos laminados para eletrônica de potência em acionamentos de motores e barramentos laminados para acionamentos de motores baseados em IGBT-, a estrutura do barramento melhora a eficiência do sistema reduzindo a indutância parasita. No campo CCS, esta abordagem também é usada para otimizar o projeto do caminho condutor. Além disso, em aplicações de alta-potência, como barramentos laminados para inversores de alta corrente e barramentos laminados para IGBTs de placas de circuito de alta corrente, os requisitos de gerenciamento térmico e compactação estrutural impulsionaram a evolução do CCS em direção a designs leves e altamente integrados.

 

Do ponto de vista estrutural, as primeiras soluções de CCS geralmente usavam suportes moldados por injeção combinados com processos de rebitagem para integrar mecanicamente componentes de aquisição de sinal e barramentos. Esta abordagem oferece alta resistência estrutural, mas resulta em peso significativo e consumo de espaço.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ideias estruturais semelhantes ainda são usadas em aplicações-industriais pesadas, como barramentos para locomotivas elétricas e barramentos personalizados para soluções de proteção elétrica. No entanto, em sistemas que colocam maior ênfase no desempenho eletromagnético, como Barramentos de Cobre Laminado e Barras de Cobre Laminado, o foco está mais na eficiência de condutividade e estabilidade térmica. Simultaneamente, algumas aplicações também fazem referência ao conceito de design flexível de barramentos flexíveis laminados para se adaptarem a layouts espaciais complexos.

 

No processo de integração do painel de isolamento por termoformação, os componentes são integrados utilizando materiais isolantes finos e rebitagem térmica, resultando em uma estrutura geral mais leve. Essa tendência de designs mais finos e leves compartilha alguns pontos em comum com a filosofia de projeto-de isolamento aprimorado dos barramentos isolados envernizados (VIBs), e uma direção de otimização estrutural semelhante também é refletida no Bus Bar for Power Electronics Bunding Solutions.

 

Em comparação com estruturas tradicionais, esta solução é mais adequada para projetos de módulos de bateria com elevados requisitos de utilização de espaço.

 

A solução de integração de filme isolante termo-prensado usa filme isolante PET para substituir a estrutura de suporte tradicional, obtendo embalagem integrada de vários componentes por meio de termo-prensagem, resultando em uma estrutura mais compacta e estável. Essa abordagem técnica é de valor de referência em sistemas de energia de alta{3}}confiabilidade, como barramento laminado com capacitor para acionamentos de motor baseados em IGBT-e barramento laminado para IGBTs de energia de soldagem de alta frequência, ambos enfatizando baixa impedância, alta estabilidade e otimização de desempenho de{5}alta frequência. Simultaneamente, uma tendência semelhante de isolamento laminado integrado e condutividade também se reflete nos sistemas de tecnologia Laminated Copper BusBar e Laminated BusBar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na solução mais avançada de rebitagem de estruturas planas, a integração-de baixo custo é obtida por meio de placas de suporte isolantes planas e processos de rebitagem, adequados para cenários de armazenamento de energia com requisitos de estabilidade estrutural relativamente leves. Essa abordagem-de baixo custo e altamente adaptável pode ser comparada e analisada com o projeto estrutural do Barramento Laminado para Estrutura de Montagem do Banco de Capacitores. Além disso, em aplicações específicas de alta-potência e ambientais especiais, como Barramento Laminado para Inversor de Energia de Naves Espaciais, os requisitos de confiabilidade estrutural e adaptabilidade ambiental são ainda mais rigorosos.

 

No geral, várias rotas de processo para barramentos integrados CCS estão evoluindo continuamente em direção à leveza, alta integração e alta confiabilidade. Seu caminho de desenvolvimento tecnológico mostra uma clara tendência sinérgica com tecnologias de barramentos eletrônicos de potência, como barramentos laminados para placas de circuito de alta corrente IGBT e barramentos para soluções de agrupamento de eletrônicos de potência. No futuro, à medida que o armazenamento de energia e os novos sistemas de veículos de energia aumentarem ainda mais seus requisitos de densidade de energia e eficiência de espaço, a integração entre estruturas CCS e tecnologias de barramento de alto-desempenho, comoBarramento laminado para inversor de alta correnteficará mais próximo, conduzindo o sistema geral de conexão elétrica a um nível mais alto de integração.