Sähköajoneuvojen (EV) akkupakettien väyläsuunnittelu ja pinnoitusten valinta mukautettavaksi

Sähköautoparistot kohtaavat ainutlaatuisia tehonjakotehtäviä. Litiumioni-paristopakkaus sisältää bussipalkit, joiden on siirrettävä korkeaa virtaa hyvin pienissä tiloissa lyhyillä etäisyyksillä. Niiden on kestettävä värähtelyä ja äärimmäisiä lämpötiloja sekä tarjottava yhteydet 10–15 vuoden tuotteen käyttöikään. Kinton kanssa on autamme EV-paristojen insinöörejä kehittämään räätälöityjä ratkaisuja . O ovat valmistuslaitoksemme tuottaa korkean tarkkuuden kupari- ja alumiinibusbarit optimaalisella pinnoituksella litiumakkujen ympäristöön. Tässä asiakirjassa käsitellään neljää keskeistä suunnittelualuetta sähköajoneuvon akkuprojektissasi.

Sähkö- ja mekaaninen suunnittelu litiumakkupaketteihin

Mukautetun busbarin suunnittelun lähtökohta on akkupaketin asettelu. Litiumakkupaketit, riippumatta niiden muodosta (sylinterimäiset tai prismaattiset), yhdistävät tyypillisesti sarjaan ja rinnankytkettyjä soluja ja niillä on kiinteä liitinjärjestelmä. Solujen ja busbarin liittimien välinen tarkka etäisyys – tyypillisesti millimetrien luokkaa – on ratkaisevan tärkeä. Työskentelemme asiakkaan CAD-tiedostojen pohjalta ja voimme valmistaa kupari- tai alumiinibusbarit solujen välisten etäisyyksien suhteen ±0,01 mm:n tarkkuudella. Sähköajoneuvon akun jännitteet vaihtelevat 400 V:n (tai nykyisin yleisemmin 800 V:n) välillä, ja virrat vaihtelevat tyypillisesti 100 A:n ja yli 500 A:n välillä sovelluksesta riippuen. se käytämme äärellisten elementtien analyysiä (FEA) varmistaaksemme busbarin s  halöydettiin riittävän poikkipinta-alan to<br> tukee koko kuormavirtaa ylikuumenematta.

Koska akkupakkaus laajenee ja kutistuu lataus/purkukierroksen aikana s ja se on altis liikkeelle ja tien aiheuttamille värähtelyille ,voimme sisällyttää joustavuutta bussipalkin suunnitteluun .Tämä on erityisen tärkeää eristetyille bussipalkkeille ,jotka vaativat enemmän tilaa ja joita on helpompi rasittaa liitännöissä. Käytettäväksi esimerkki ,joustavan eristetyn bussipalkkimme sarjaan kuuluu 12-sarjan (12S) bussipalkki, joka on valmistettu hienojakoisesta ,eristetystä kuparista. Missä tila ja johtavuus sallivat, alumiini tarjoaa merkittäviä painonsäästöjä – tämä on keskeinen kompromissi, jota useimmat suunnittelijat joutuvat harkitsemaan.

Materiaalin valinta kuparin ja alumiinin välillä

On useita kompromisseja, joita on harkittava valittaessa c kuparia ja a alumiinia akkupaketteihin. Sähkönjohtavuus: Kupari tarjoaa kaikista kaupallisesti käytettävissä olevista metalleista korkeimman käytännössä saavutettavan sähkönjohtavuuden. s siten kuparibusbari voi kuljettaa enemmän virtaa kuin samankokoinen alumiinibusbari. kupariliitokset toimivat tyypillisesti viileämpänä kuormituksen alla. korkean suorituskyvyn paketteihin merkittävän koon pienentäminen on vaikeaa ilman kuparin käyttöä – materiaalia, jota voimme toimittaa täysin valmiina. .Painonsäästö: alumiinibusbari painaa noin kolmasosan samankokoisesta kuparibusbarista, mikä parantaa suoraan akkupaketin energiatiukkuutta, mikä puolestaan a johtaa parempaan energiatehokkuuteen. , ajomatka! Kustannukset: Alumiinipalkit ovat yleensä edullisempia kuin niiden kuparivastineet, mikä on ratkaiseva tekijä, kun tuotetaan satoja tai tuhansia yksiköitä. Tyypillinen Kinto-asiakas, joka suunnittelee sähköauton akkupakettia, saattaa vaihdella kumpaa materiaalia valita. Onneksi olemme auttaneet tuhansia asiakkaita tekemään perusteltu päätös!

Pinnoituksen valinta korroosionkestävyyden ja kosketussuorituskyvyn varmistamiseksi

Pinnoitus on tärkeä huomio sähköajoneuvojen akkupakettien bussipalkkien suunnittelussa, koska se auttaa säilyttämään vakaita sähköliitoksia koko akkupaketin käyttöiän ajan. Toisin kuin yleisissä teollisuussovelluksissa, sähköajoneuvojen akkujärjestelmät altistuvat jatkuvasti värähtelylle, lämpötilan vaihteluille, kosteudelle ja korkeille virtakuormille, mikä tekee pitkäaikaisen kosketusluotettavuuden keskeiseksi suunnittelun vaatimukseksi.

Pinnoitetta ei tulisi valita pelkästään alhaisimman hinnan perusteella, vaan sen tulisi vastata käyttöympäristöä, liitäntätapaa, odotettua käyttöikää ja suoritusvaatimuksia. Tinapinnoite on yleisesti käytössä standardien akkujen sovelluksissa sen kustannustehokkuuden ja hyvän korroosionkestävyyden vuoksi. Nikkelipinnoitetta määritellään usein korkeamman lämpötilan tai vaativamman käyttöympäristön vaatimuksien mukaisesti, jolloin parannettua kulumiskestävyyttä ja pitkäaikaista kestävyyttä vaaditaan. Hopeapinnoitetta käytetään yleensä suurten virtojen sovelluksissa, joissa kosketusresistanssin minimoiminen on ratkaisevan tärkeää. Tiettyihin sähköauton (EV) akkusuunnitteluun Kinto tarjoaa myös valikoivan pinnoituksen, jossa arvokkaat metallit pinnoitetaan ainoastaan kosketuspintoihin, kun taas muut pinnat pinnoitetaan tinalla tai nikkelillä saavuttaakseen parhaan tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä.

Alumiinibusbarreihin sovelletaan luotettavan adheesion ja pitkäaikaisen kestävyyden varmistamiseksi sopivaa pinnan esikäsittelyä ja välipinnoitteita ennen lopullista pinnoitusta.

Koska pinnoituksen valinta liittyy tiukasti johtavien materiaalien, liitosrakenteen ja valmistusprosessien kanssa, insinöörimme arvioivat näitä tekijöitä yhdessä tuotekehityksen aikana suositellakseen kullekin sovellukselle sopivimman ratkaisun.

Laadun validointi ja pakkausintegraation testaus

Kaikki Kinton valmistamat EV-liitännät on täysin validoitu ennen tuotantokäyttöönottoa. Kaikki mukautetut tuotteemme mitataan tarkkuusmittauskoneella (CMM) varmistaaksemme niiden mitallisen tarkkuuden. Jokaisen liittimen tasavirtavastus mitataan ja tallennetaan laatu-tietokantaamme varmistaaksemme, että se on määritellyn toleranssialueen sisällä. Liittimen läpi ohjataan suuri virta ja kontaktipisteiden lämpötila mitataan suorituskyvyn arviointia varten. Lämpösyklistestit suoritetaan sovelluksissa, joissa lataus-/purkutoiminnon aikana esiintyy merkittäviä lämpötilan vaihteluita. Värähtelytestit varmistavat liitoskohtien kestävyyden. Kaikille pinnoitetuille tuotteille tarjoamme korrosiosuojatestin; yleensä käytetään suolasuihkutestausta tai lämpötila-/kosteutussyklistestia palveluelämän arvioimiseksi. Mukautettu liitin ei siirry tuotantoon ennen kuin se täyttää tai ylittää kaikki nämä testikriteerit.

Johtopäätös

Litiumpolttokennästä koostuvan modernin sähköauton akkupaketin kaikkien sähkövirtojen kantavan väylän suunnittelu ei ole yhtä yksinkertaista kuin aluksi saattaa vaikuttaa. Suunnittelussa on otettava huomioon monia paketin arkkitehtuurin elementtejä sekä väylän toimintaympäristö. Lähes kahden vuosikymmenen kokemuksen ja laajojen sisäisten kykyjen avulla tuottaa ja testata korkealaatuisia väyliä asiakkaille tällä alalla, Kinto on yksi pysähdyspaikka EV-akkuväylävaatimuksissasi . Ota meihin yhteyttä jo tänään, ja voimme auttaa suunnittelemassa ideaalisen ratkaisun seuraavaan EV-akkuprojektiisi.