Како изабрати између крутих бакарних сабирница и флексибилних конектора од бакарне фолије? Анализа равнотеже између проводљивости и дисипације топлоте у новим енергетским електричним везама.

У областима нових енергетских возила, система за складиштење енергије, енергетске опреме и индустријске аутоматизације, електрични конектори не само да преузимају задатак преноса струје већ су и кључна компонента управљања топлотом. Како густина снаге система наставља да расте, постизање равнотеже између проводљивости, капацитета дисипације топлоте, структурне стабилности и прилагодљивости инсталације постало је критичан изазов у ​​дизајну електричних прикључака.

 

Тренутно, два најраспрострањенија решења за проводнике у индустрији су круте бакарне сабирнице и флексибилни прикључци од бакарне фолије. Иако су оба произведена коришћењем високо проводљивих бакарних материјала, они се значајно разликују по структурном облику, механизмима управљања топлотом и сценаријима примене.

 

 

 

Крута бакарна сабирница је крута проводничка структура формирана од високо проводљивих бакарних лимова кроз штанцање, савијање, бушење, ЦНЦ обраду и површинску обраду. Широко се користи у батеријским пакетима, системима за дистрибуцију електричне енергије, опреми за електричну енергију и високонапонским-системима за пренос и дистрибуцију.

 

Због своје интегралне бакарне структуре, њен унутрашњи пут топлотне проводљивости је непрекидан, а његов топлотни отпор је низак, што омогућава брзо превођење топлоте која се ствара током струјног тока до структуре за расипање топлоте или кућишта опреме. Због тога се широко користи у-акутним сценаријима.

У новој енергетској индустрији, круте бакарне сабирнице су обично дизајниране за:

 

Сабирнице главног кола акумулатора
Прикључне сабирнице разводне јединице
ДЦ-Структуре везе везе
Системи сабирница високог напона
Системи сабирница ниског напона
Склопови проводника АЦ БусБар

 

Бакарне сабирнице високих{0}}перформанси обично поседују ниску отпорност и одличну механичку чврстоћу, што ефикасно побољшава радну ефикасност система.

 

 

Конектор са флексибилном бакарном фолијом је флексибилни проводник произведен ламинирањем више слојева ултра-танке бакарне фолије коришћењем процеса дифузионог везивања, молекуларног везивања или везивања под притиском.

 

Типични производи укључују:

 

Бакарна фолија Флексибилна ламинирана бакарна сабирница
Ламиниране флексибилне бакарне сабирнице
Флексибилни конектор од бакарне фолије
Савитљиви конектори сабирница од бакарне фолије
Конектор од калајисане бакарне фолије

 

У поређењу са крутим бакарним сабирницама, флексибилни конектори од бакарне фолије нуде врхунску флексибилност, ефикасно апсорбују вибрације, померање и напон термичког ширења, што их чини широко примењеним у системима динамичког повезивања.

 

Нарочито у новим енергетским системима батерија, конектор сабирнице за батерије од бакарне фолије ефикасно компензује структурне промене узроковане толеранцијама склопа ћелија и термичким ширењем и контракцијом, чиме се побољшава поузданост везе.

 

 

 

Круте бакарне сабирнице: усмерена проводљивост топлоте

 

Круте бакарне сабирнице су типичне структуре за проводљивост топлоте.

 

Када струја тече кроз проводник и генерише топлоту, топлота се брзо преноси дуж унутрашњости бакра до расхладне плоче, хладњака или кућишта опреме, чиме се формира јасан пут за дисипацију топлоте.

 

Његове карактеристике укључују:

Висока топлотна проводљивост
Ниска топлотна отпорност
Висок капацитет струје{0}
Погодно за дизајн система за течно хлађење
Олакшава реализацију компактних електричних конструкција Бус Бар

 

Због тога се у енергетским модулима, инвертерима, претварачима за складиштење енергије и великим системима сабирница за дистрибуцију, круте бакарне сабирнице обично користе као главни проводни носач.

 

 

Флексибилни конектори од бакарне фолије користе више-слојну структуру од бакарне фолије, чија је површина много већа од површине чврсте бакарне сабирнице исте површине попречног пресека.

 

Ова структура нуди следеће предности:

 

Већа површина контакта са ваздухом

Бољи капацитет хлађења природном конвекцијом

Већи топлотни капацитет

Супериорне перформансе пуферовања при пролазном порасту температуре

 

На пример, конструкције сабирница за пресовање фолије за заваривање и везе са бакарном фолијом могу брзо да расипају топлоту у целој области везе кроз велики број слојева бакарне фолије, чиме се смањује ризик од локализованих врућих тачака.

 

Стога, флексибилне структуре везе обично показују бољу термичку стабилност под природним условима одвођења топлоте.

 

 

Сценарији примене тврдих бакарних сабирница

 

Тврде бакарне сабирнице су углавном погодне за фиксне прикључне области, као што су:

 

Серијске везе између батеријских модула

Батерија има главне позитивне и негативне излазне терминале
Системи за повезивање осигурача
Кондуктивни мостови контактора
ПДУ системи за дистрибуцију електричне енергије
ПЦС претварачи за складиштење енергије
Високонапонски{0}расклопни уређај

 

Пошто ове области имају фиксне просторне структуре и обично су опремљене активним системима за хлађење, интегрисана Бакарна БусБар решења су прикладнија.

 

 

Флексибилне структуре везе се углавном користе у:

 

Прикључци терминала ћелије

Унутрашње везе унутар батеријских модула

БМС системи везе

Подручја компензације вибрација

Подручја компензације термичке експанзије

Прикључци трансформатора

 

На пример, флексибилни меки конектори од бакарне фолије за електричне трансформаторе и ламинирани флексибилни конектори од бакарне фолије за трансформаторе могу ефикасно да апсорбују механички стрес током рада опреме, побољшавајући дугорочну{0}}поузданост рада.

 

У области енергетских батерија, Нев Енерги Баттери Баттери Цоппер Фоил Флексибилни конектори су постали једно од важних решења за повезивање.

 

 

 

У стварном инжењерском дизајну, ова два се међусобно не искључују, већ би требало да буду рационално конфигурисана према захтевима система.

Генерално, могу се узети у обзир следећи принципи:

 

Давање приоритета крутим бакарним сабирницама:Висока струјна оцена; Фиксна структура; Захтева дизајн ниске индуктивности; Опремљен течним хлађењем или системима за активно одвођење топлоте; Минимални губитак отпора.

Давање приоритета флексибилним конекторима од бакарне фолије:Вибрационо окружење; Захтеви за компензацију померања; Ефекти топлотног ширења и контракције; Комплексни инсталациони простор; Захтева флексибилно ожичење.

 

За велике{0}}системе за складиштење енергије и платформе за нова енергетска возила, комбинација крутих бакарних сабирница и флексибилних конектора се обично користи да би се постигао најбољи баланс између проводљивости и механичке поузданости путем крутог-флексибилног приступа.

 

 

Перформансе флексибилних конектора од бакарне фолије у великој мери зависе од процеса заваривања.

 

Тренутно, главни индустријски процеси укључују:

Дифузионо заваривање; Молекуларно заваривање; Заваривање под притиском; Ултразвучно заваривање.

Међу њима, флексибилне бакарне сабирнице без-облагања флексибилне бакарне фолије и ламиниране фолије флексибилне бакарне сабирнице обично користе дифузијско заваривање под високим-притиском, постижући металуршко везивање између слојева бакарне фолије.

 

Овај процес ефикасно смањује:

Отпор контакта; Контактна топлотна отпорност; Локализовано грејање; Губитак енергије

Тако, конектори са флексибилном бакарном фолијом постижу проводљивост блиску проводљивости чврстих бакарних сабирница.

 

 

Са развојем високонапонских-платформа од 800В за возила са новом енергијом, повећањем капацитета система за складиштење енергије и-електронских уређаја велике снаге, проводни системи повезивања се развијају ка већем струјном капацитету, већој интеграцији и мањој тежини.

 

Будући дизајн електричних прикључака ће ставити већи нагласак на:

Оптимизација перформанси проводљивости

Кооперативни дизајн управљања топлотом

Развој лаких конструкција

Модуларна производња

Високе{0}}поуздане флексибилне везе

 

Било да се ради о традиционалним крутим бакарним сабирницама или флексибилним конекторима од бакарне фолије за системе сабирница, основни циљ је побољшање ефикасности преноса енергије, смањење губитака од пораста температуре и осигурање дугорочно-стабилног рада система.

 

 

Круте бакарне сабирнице ифлексибилни конектори од бакарне фолијепредстављају два различита концепта електричног повезивања. Круте бакарне сабирнице се истичу у преносу велике струје и усмереној проводљивости топлоте, док флексибилни конектори од бакарне фолије комбинују флексибилност и{1}}могућности самозагревања. У апликацијама као што су нове енергетске батерије, системи за складиштење енергије, трансформатори и енергетски електронски уређаји, рационалан избор структура проводника и оптимизација шема управљања топлотом су кључни фактори за побољшање ефикасности и поузданости система. Како индустријски захтеви за великом густином снаге и високом безбедношћу настављају да расту, синергистичка примена крутих бакарних сабирница и флексибилних конектора од бакарне фолије постаће важан правац развоја будућих система електричних прикључака.