Решења са бакарним сабирницама за ЕВ стубове са брзим пуњењем: Капацитет струје и управљање топлотом

Системи брзог пуњења од 360 кВ+ ЕВ захтевају бакарне сабирнице пројектоване за непрекидан пренос велике-струје, мали топлотни пораст и дугорочну-поузданост електричне енергије. Правилно дизајнирана сабирница за пуњење ЕВ користи чисти бакар Ц1100 са 100% ИАЦС проводљивости, оптимизованом површином попречног пресека, контролисаном дебљином изолације и верификованим температурним перформансама под ИЕЦ и условима испитивања поузданости аутомобила.

 

За{0}}инфраструктуру за пуњење велике снаге, ограничавајући фактор није само електрична проводљивост, већ и комбинована контрола џулове топлоте, контактне отпорности, старења изолације, механичког напрезања и изложености околини. ОЕМ решења за бакарне сабирнице за тешке услове рада морају да интегришу избор материјала, прецизно штанцање, технологију заваривања и тестирање валидације пре масовне производње.

 

 

 

Системи брзог пуњења 360кВ ДЦ захтевају сабирнице дизајниране за 500А-600А континуирана струјна оптерећења

 

Пуна за пуњење од 360 кВ која ради на 600 В ДЦ захтева приближно 600 А континуиране струје. У поређењу са конвенционалним системима за пуњење наизменичном струјом, ДЦ пуњење велике{4}}снаге уводи већу густину струје, брже акумулирање температуре и строжије захтеве за геометрију проводника.

Главни инжењерски параметри укључују:

 

Параметар	Инжењерски захтев
Систем Повер	>360 кВ ДЦ брзо пуњење
Радни напон	400В-1000В ДЦ
Цонтинуоус Цуррент	400A-600A
Пеак Цуррент	800А+ у зависности од архитектуре пуњења
Бакарни материјал	Ц1100 Чисти бакар
Цондуцтивити	Веће или једнако 100% ИАЦС
Димензионална толеранција	±0,01 мм за области прецизног штанцања
Површинска обрада	Калај/никловање/премаз против -оксидације
Контрола пораста температуре	Према захтевима ИЕЦ 61851

 

Попречни пресек сабирнице{0}}директно одређује тренутну-носивост. Недовољна дебљина бакра узрокује превелике губитке И²Р, док превелики дизајни повећавају тежину, цену и простор за монтажу.

 

Бакарне сабирнице{0}}Прорачун пресека за апликације за пуњење електричних возила

 

Основни тренутни{0}}прорачун носивости је следећи:

P = I² × R

где:

П=стварање топлоте (В)

И=струја (А)

Р=електрични отпор (Ω)

На отпор бакра утичу:

дужина проводника

-површина пресека

радна температура

материјалне чистоће

стање оксидације површине

 

За бакар Ц1100:

Дебљина бакарне сабирнице	Типичан опсег непрекидне струје	Апликација
3мм	150A-250A	Модули за пуњење мале снаге
5мм	300A-400A	Стандардни ДЦ системи за пуњење
8мм	500A-700A	360кВ+ гомиле за пуњење
10мм+	700A+	Ултра{0}}платформе за брзо пуњење

 

Термичка симулација се обично изводи пре ослобађања алата. Циљ је одржавање стабилне радне температуре под максималном струјом пуњења без прекорачења температуре изолације.

 

Затражите бесплатну ДФМ процену и понуду

 

 

ИАТФ 16949 Контрола процеса производње за ЕВ сабирнице за пуњење

Бакарне сабирнице велике струје{0} захтевају више од једноставног сечења и савијања. Прецизност производње утиче на отпор контакта, термичке перформансе и конзистентност монтаже.

 

Квалификовани произвођач сабирница за брзо пуњење обично примењује:

Прогресивно штанцање са ±0,01 мм контролом димензија
ЦНЦ савијање за сложене тродимензионалне структуре сабирница-
У-закивање за интегрисани склоп бакарних терминала
Ласерско заваривање спојних структура Цу{0}}Цу и Цу{1}}Ал
ЦММ инспекција за критичне геометријске димензије
Мерење храпавости површине пре облагања

Избор материјала за бакар: Ц1100 чисти бакар против месинга Ц2680

Различите тачке електричне везе захтевају различите легуре бакра.

Материјал	Цондуцтивити	Механичка снага	Типична примена
Ц1100 Чисти бакар	Веће или једнако 100% ИАЦС	Средње	Главна сабирница напајања, прикључак за батерију
Ц1020 Бакар{1}без кисеоника	Веће или једнако 101% ИАЦС	Средње	Високо{0}}поуздани електрични спојеви
Ц2680 Месинг	25%-30% ИАЦС	Више	Терминални конектори, делови за механичко причвршћивање

 

Ц1100 бакар остаје пожељан материјал за сабирнице за пуњење електричних возила јер се електрични губици значајно повећавају када се легуре ниже проводљивости користе у континуираним путевима велике струје.

 

Поређење процеса заваривања за склоп бакарних сабирница

Заваривање бакра представља изазов због високе топлотне проводљивости и карактеристика рефлектујуће површине.

Процес	Предности	Ограничења	Апликација
Ласерско заваривање Цу-Цу	Мала зона{0}}захваћена топлотом, висока аутоматизација	Захтева прецизну контролу параметара	Батерија и модули за пуњење
Ласерско заваривање Цу-Ал	Омогућава лагани прелаз проводника	Захтева контролу оксида	Прикључак за ЕВ батерију
Отпорно сребрно лемљење	Јака металуршка веза	Већи топлотни унос	Прикључци јаке струје
Молекуларно дифузионо заваривање	Низак отпор контакта	Већа улагања у опрему	Врхунски електрични спојеви

 

За масовну производњу, параметри заваривања се прате кроз:

праћење енергије заваривања
инспекција дубине продирања
-металографија попречног пресека
испитивање електричног отпора

 

 

 

УЛ 94 В-0 Захтеви за перформансе изолације за високонапонске бакарне сабирнице

 

Квар изолације може изазвати кратке спојеве, пражњење лука и гашење система за пуњење. Метода изолације мора узети у обзир диелектричну чврстоћу, механичку заштиту, температурну отпорност и конзистенцију производње.

 

Два уобичајена решења су епоксидни премаз у праху и изолација топлоскупљајуће цеви{0}}.

Цомпарисон Итем	Епоксидни премаз у праху	Термоскупљајућа цев
Диелектрична чврстоћа	>15кВ/мм	10-20кВ/мм у зависности од материјала
Контрола дебљине	0.2- 1.0 мм подесиво	Фиксна дебљина
Отпорност на температуру	-40 степени до 150 степени	Обично -40 степени до 125 степени
Механичка заштита	Премаз високе адхезије	Флексибилна заштита рукава
Спаце Ефикасност	Одлично	Захтева додатно одобрење
Могућности аутоматизације	Високо	Средње
Типични стандард	УЛ 94 В-0	УЛ 224

 

Контрола процеса наношења епоксидног праха

Процес наношења епоксидног праха укључује:

Чишћење површина и хемијски третман
Електростатичко прскање праха
Контролисани процес очвршћавања
Мерење дебљине
Испитивање диелектричне отпорности

 

Кључни параметри квалитета:

толеранција дебљине премаза
чврстоћа приањања
пинхоле инспецтион
диелектрични пробојни напон
отпорност на животну средину

 

За компактне модуле за пуњење ЕВ, епоксидни премаз обезбеђује боље коришћење простора јер ствара уједначен изолациони слој директно на бакарном проводнику.

 

 

ИЕЦ и ИСО захтеви за тестирање компоненти инфраструктуре за пуњење

 

Шипови за пуњење електричних возила су постављени на отвореном и изложени су:

влажност
циклирање температуре
контаминација соли
УВ зрачење
хемијски загађивачи

Бакарне сабирнице захтевају површинску обраду-отпорну на корозију и потврђену трајност у околини.

 

Типични квалификациони тестови укључују:

Тест Итем	Стандард	Типични захтев
Тест са сланим спрејом	ИЕЦ 60068-2-11	96х-1000х у зависности од примене
Температура Цицлинг	ИЕЦ 60068-2-14	Више термичких циклуса
Тест влажности	ИЕЦ 60068-2-78	Излагање високој влажности
Испитивање изолације	ИЕЦ 60664	Високонапонска координација изолације
Фламе Ратинг	УЛ 94	В-0 захтев

 

Методе заштите површине:

Третман	Функција
Тин Платинг	Побољшава лемљивост и отпорност на оксидацију
Ницкел Платинг	Отпорност на корозију на високим температурама
Епоксидни премаз	Заштита електричне изолације
Анти-третман против оксидације	Проширује поузданост бакарне површине

 

 

 

ППАП ниво 3 и ЦММ инспекција за аутомобилску{1}}производњу

 

Купци аутомобилске инфраструктуре и инфраструктуре за пуњење захтевају документовану валидацију процеса пре пуштања у производњу.

 

Типични документи о квалитету укључују:

Подношење ППАП нивоа 3
План контроле
Дијаграм тока процеса
ПФМЕА
Сертификација материјала
Извештај о инспекцији димензија
Извештај о валидацији заваривања

 

Опрема за инспекцију укључује:

ЦММ координатна мерна машина
Оптички мерни систем
Тестер микротврдоће
Комора за распршивање соли
Опрема за испитивање притиска на пуцање за склопове који се{0}} односе на хлађење

 

Квалификовани ОЕМ бакарних сабирница за тешке услове рада контролише сваку фазу производње од улазне инспекције бакарног материјала до коначног тестирања електричних перформанси.

 

 

За шта је типично време испоруке ППАП нивоа 3ЕВ сабирница за пуњењепројекти?

Испорука ППАП нивоа 3 обично захтева 4-8 недеља у зависности од сложености алата, захтева за инспекцију и процеса одобравања корисника.

 

Како произвођач бакарних сабирница гарантује животни век матрице за штанцање?

Матрице за прогресивно штанцање су валидиране кроз пробну производњу, анализу могућности димензија и континуирано праћење како би се осигурале стабилне перформансе толеранције.

 

Могу ли произвођачи да подрже мале{0}}прототипе сабирница за пуњење електричних возила пре масовне производње?

Да. Инжењерски прототипови се могу произвести ЦНЦ обрадом, ласерским сечењем и меким алатима пре улагања у алате за масовну производњу.