Jesu li laminirane baterije najbolji izbor za kompaktne baterije visoke struje?

Kada je prostor u kućištima koji moraju nositi visoke struje, dovoljno je da se ne koriste stara rješenja skupine okruglih žica ili čvrste strojeve šipke. Laminirane šipke su se pokazale kao obećavajuća alternativa. Ali jesu li to optimalno rješenje za kompaktne, snažne primjene? Kao i kod mnogih tehnologija, prikladnost ovisi o tome koliko dobro ispunjava zahtjeve u nekoliko dimenzija: prostorna učinkovitost, toplinsko upravljanje, gustoća energije i troškovi proizvodnje. U Kintu smo isporučili laminirane šipke za skladištenje energije i elektrifikaciju, i primijetili smo dosljedne obrasce u kojima ova tehnologija izvrsno funkcionira.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Baterije s visokom strujom zahtijevaju velike presjekove provodnika kako bi se podnio podizak temperature. Iako čvrste šipke i kabelne sveže mogu izgledati jednostavno, one troše značajan prostor zbog potrebnih razmak između provodnika i drugih struktura kako bi se spriječilo bljeskanje i pomoglo u rasipanju toplote. Laminirani sistemi s čvorovima zamjenjuju jednu ili više velikih provodničkih traka međusobno isprepletanim nizom tankih provodničkih slojeva, čime se povećava ukupni raspoloživi provodnički poprečni presjek u iznimno tankom paketu. Budući da se negativni i pozitivni provodnici mogu smjestiti vrlo blizu jedni drugima, njihova suprotna magnetna polja djelomično se otkazuju. To učinkovito smanjuje otpor AC-a, posebno u baterijskim paketima s brzim pretvaračima, i minimizira gubitke snage od valovite struje. Laminirani čvor koji može nositi mnogo veću struju od skupa paralelnih kablova s jednakim kapacitetom mogao bi potencijalno zauzeti petinu dostupnog vertikalnog prostora, čime bi u kućištu baterije ostalo puno prostora za dodatni red baterija ili deblji i sposobniji termalni interfejsni materijal.

Termalna stabilnost pod trajnim opterećenjem

Stvaranje toplote je dio povezivanja na visoke struje. Međutim, način na koji upravljate toplinom određuje koliko će dobro funkcionirati poveznica dugoročno. Laminirane šipke pružaju odlične toplinske performanse. Zbog svoje konstrukcije imaju velike površine za zračenje toplote u usporedbi s okruglom žicom jednakoga presjeka. Budući da su ravne i široke, oslanjaju se na prirodnu konvekciju, plus vodilo kad su pričvršćene na toplinski odlagač ili kućište za pakiranje. Dielektrični spoj koji odvaja provodnike obično se bira ne samo zbog električne izolacije, već i zbog toplinske provodljivosti, što omogućuje ravnomjerno raspršivanje toplote iz laminirane šipke po cijeloj debljini. Tako se smanjuju vrhunske temperature, što smanjuje pritisak toplotnog ciklusa na terminale. S obzirom na iznimno tesne pakiranje koje je uobičajeno u današnjim baterijskim pakovanjima s minimalnim prostorom za ventilaciju i prisilni protok zraka, sposobnost provodeći toplinu izravno u kućište za toplinski potisnik ili u hladne ploče može biti ključna. U skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da odredi da se u skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 3.

Niska induktivnost za čistiju isporuku energije

Možda je najvažnija tehnička prednost laminiranih busbarova u aplikacijama visoke struje njihova inherentno niska induktivnost. U sustavima s vrlo brzim promjenama struje, bilo tijekom pulznog pražnjenja ili regenerativnog kočenja, bilo koja parazitska induktivnost u međusobnim povezanjima može uzrokovati poremećaje napona koji mogu oštetiti napajni poluprovodnik ili elektrolitske/filmske kondenzatore. U slučaju laminiranih šipki, struja teče paralelno u dva provodnika odvojena tankim slojem izolatora; tako su čvrsto magnetno spojeni. To ukida veliki dio toknih linija, značajno smanjujući induktivnost petlje, stvarajući tako mnogo čistiji napon DC veze s malim ili nimalo vrhuncem i valovima. Za projektante gusto pakiranih baterija, ova električna prednost pruža veću fleksibilnost za postavljanje svojih busbarova bliže svojim krugovima za kontrolu visoke frekvencije i smanjuje ukupne EMI / EMC i čak može omogućiti opuštene zahtjeve za projektiranje za snubing krugova ili filtriranje vodnika busova.

Preciznost proizvodnje i učinkovitost montaže

Najbolji električni projekt je od male koristi krajnjem kupcu ako zahtijeva značajno vrijeme i trošak za proizvodnju i pouzdanu instalaciju. Laminirane šipke se proizvode preciznim procesom laminiranja: provodnici i izolatori se gomilaju u ispravnim položajima, zatim se zagrijavaju i pritisnu kako bi se stvorio čvrst, jedinstven proizvod. Proces laminiranja znači da se dimenzionalne tolerancije kao što su pozicioniranje rupa, definicija rubova, pa čak i ukupna ravnost mogu precizno kontrolirati. To je bitno kada se laminirana šipka mora precizno poravnati s čvrstim terminalom baterije ili prijelazom za povezivanje. U Kintu, naši centri za obradu omogućuju da se svi laminirani šipci oblikuju s potpunu geometrijsku točnost prema dizajnu kupaca, izbjegavajući nedosljednosti često povezane s ručno savijenim kablima ili livenim dijelovima. Kada laminirana šipka stigne na montažnu liniju, jednostavno djeluje kao jedna jedinstvena, samokorištavajuća jedinica i zahtijeva minimalne operacije za ugradnju u usporedbi s bezbrojnim pojedinačnim poveznicama za kabl.

Zaključak

Dakle, natrag na izvorno pitanje: jesu li laminirane šipke pogodne za svaki paket baterija? -Naravno da ne. Međutim, u bilo kojoj aplikaciji baterije koja zahtijeva visoku struju u kompaktnom prostoru, malo tehnologija može se natjecati na toliko fronta: visoka provodljivost u ravnom formatu, izvrstan toplinski učinak, znatno smanjena induktivnost parazita i lakoća montaže - sve su to osnovni zahtjevi u dizajnu sustava Ako rješenje ne može biti u skladu s raspoloživim prostorom, upravljati potrebnom strujom ili upravljati toplinskim opterećenjima, jednostavno nije održiv. Izuzetak su jednostavne aplikacije niske napetosti i niske struje, gdje veće troškove proizvodnje laminirane šipke možda nisu opravdani. U takvim slučajevima jednostavniji dizajn može ponuditi niže troškove prednje strane. To je rekao, za rješenja veće gustoće, mi u Kintu nastavljamo ulaganja u naprednu opremu za laminiranje i strogo praćenje kvalitete kako bismo osigurali da naši laminirani busbari ispunjavaju evoluirajuće zahtjeve sutrašnjih najkompaktnijih i najmoćnijih baterija.