Egyedi EV akkumulátor-buszvezeték tervezése és felületkezelés-választás litium-akku csomagokhoz

Az elektromos járművek akkumulátorai egyedi teljesítményelosztási kihívásokkal néznek szembe. Egy litium-ion akkumulátor-csomagban a buszbároknak nagy áramot kell vezetniük nagyon kis térben, rövid távolságon keresztül. Állniuk kell a rezgésnek és a szélsőséges hőmérsékleteknek, miközben biztosítják a kapcsolatokat egy 10–15 évig tartó, folyamatosan működő termékéletciklus számára. A Kinto-nál mi rendelkeznek segítettünk az elektromos járművek akkumulátorainak mérnökeinek egyedi megoldások kidolgozásában . O saját gyártóüzemeinkben gyárt nagyon pontos réz- és alumíniumbuszvezetékek optimális bevonással a litiumakku környezethez. Ez a dokumentum négy kulcsfontosságú tervezési területet vázol fel az elektromos jármű akkumulátorprojektje számára.

Elektromos és mechanikai tervezés litiumakku-elrendezésekhez

Minden egyedi buszvezeték-tervezés kiindulási pontja az akkupakk elrendezése. A litiumakku-pakkok – formátumuktól függetlenül (hengeres vagy prizmatikus) – általában soros és párhuzamos kapcsolásokat kombinálnak a cellák között, és rögzített csatlakozóelrendezést alkalmaznak. A cella- és buszvezeték-csatlakozók közötti pontos távolság – általában milliméteres tartományban – kritikus fontosságú. CAD-fájljai alapján dolgozunk, és ±0,01 mm-os tűréssel gyártunk réz- vagy alumíniumbuszvezetékeket a cellák távolságához képest. Az elektromos járművek akkumulátorainak feszültsége 400 V-tól (vagy ma már gyakrabban 800 V-tól) indul, az áramerősség pedig általában 100 A és több mint 500 A között mozog, az alkalmazástól függően. a véges elemes analízist (FEA) használunk a buszvezetékek s  have megfelelő keresztmetszetének biztosítására a képes elviselni a teljes terhelési áramot túlmelegedés nélkül.

Mivel az akkumulátorcsomag kitágul és összehúzódik a töltési/kisütési ciklus során s és mozgásnak is kitett és útból származó rezgéseknek ,a buszvezeték tervezésébe rugalmasságot építhetünk be .Ez különösen fontos az izolált buszvezetékek esetében ,amelyek több helyet igényelnek, és nagyobb hajlamuk van a csatlakozók feszítésére. Számára példa ,rugalmasságot biztosító izolált buszvezeték-sorozatunk egy 12-sorozatú (12S) buszvezetéket tartalmaz, amely finoman sodort ,izolált rézből készül. Ott, ahol a rendelkezésre álló hely és a vezetőképesség engedi, az alumínium jelentős súlycsökkenést eredményez – ez egy kulcsfontosságú kompromisszum, amelyet a legtöbb tervezőnek figyelembe kell vennie.

Réz és alumínium anyagválasztása

Több kompromisszumot is figyelembe kell venni a c réz és az a alumínium közötti választáskor az akkumulátorházakhoz. Elektromos vezetőképesség: A réz a kereskedelmi forgalomban elérhető fémek közül a legmagasabb gyakorlatilag alkalmazható elektromos vezetőképességgel rendelkezik. s ennek következtében egy réz buszvezeték nagyobb áramot képes vezetni, mint egy ugyanakkora alumínium buszvezeték, és a réz kapcsolatok általában alacsonyabb hőmérsékleten működnek terhelés alatt. A nagy teljesítményű akkumulátorházaknál jelentős méretcsökkenést nehéz elérni réz nélkül – egy olyan anyag, amelyet teljes körűen tudunk szállítani. .Súlymegtakarítás: Egy n egy alumínium buszvezeték kb. harmadannyi súlyú, mint egy ugyanakkora réz buszvezeték, ami közvetlenül javítja az t akkumulátorház energiasűrűségét, ennek következtében , járműhatótávolság! Költség: Az alumínium buszvezetékek általában olcsóbbak, mint a réz megfelelőik, ami döntő tényező több száz vagy akár több ezer egység gyártásánál. Egy tipikus Kinto ügyfél, aki elektromos jármű akkumulátorcsomagot tervez, nehézségekbe ütközhet a választásnál. Szerencsére már ezreknek segítettünk tájékozott döntés meghozatalában!

Felületkezelés kiválasztása korroziónállóság és érintkezési teljesítmény érdekében

A felületkezelés fontos szempont az elektromos járművek akkumulátorbuszvezetékeinek tervezésénél, mivel hozzájárul a stabil elektromos kapcsolat fenntartásához az akkumulátorcsomag teljes élettartama során. Ellentétben az általános ipari alkalmazásokkal, az elektromos járművek akkumulátorrendszerei folyamatosan rezgésnek, hőmérséklet-ingadozásnak, páratartalomnak és nagy áramerősségeknek vannak kitéve, így a hosszú távú érintkezési megbízhatóság kulcsfontosságú tervezési követelmény.

A bevonat kiválasztásakor nem elegendő csupán a legalacsonyabb költségű lehetőséget választani, hanem figyelembe kell venni az üzemeltetési környezetet, a csatlakozási módot, a várható élettartamot és a teljesítménykövetelményeket. A cinkbevonat széles körben elterjedt a szokásos akkumulátoralkalmazásokban, mivel költséghatékony és jó korrózióállósággal rendelkezik. A nikkelbevonatot általában magasabb hőmérsékleten vagy károsabb környezeti feltételek mellett történő üzemeltetéshez írják elő, ahol javított kopásállóság és hosszú távú tartósság szükséges. Az ezüstbevonatot általában nagy áramerősségű alkalmazásokhoz tartalékolják, ahol a kapcsolódási ellenállás minimalizálása döntő fontosságú. Egyes elektromos jármű (EV) akkumulátorok tervezéséhez a Kinto továbbá szelektív bevonást is kínál, amely során drága fémeket csak a kapcsolódási felületekre visznek fel, míg a többi felületet cinkkel vagy nikkellel vonják be, így optimális egyensúlyt érnek el a teljesítmény és a költség között.

Az alumínium buszvezetékek esetében a végső bevonat felvitelét megelőzően megfelelő felület-előkészítés és köztes bevonati rétegek alkalmazásával biztosítják a megbízható tapadást és a hosszú távú tartósságot.

Mivel a felületkezelés kiválasztása szorosan összefügg a vezetőanyaggal, a kapcsolatok tervezésével és a gyártási folyamatokkal, mérnöki csapatunk ezeket a tényezőket együttesen értékeli a termékfejlesztés során, hogy minden alkalmazásra a legmegfelelőbb megoldást javasolja.

Minőségellenőrzés és csomagintegrációs tesztelés

Minden Kinto által gyártott EV buszcsatorna-terméknek teljes érvényesítésen kell átesnie a gyártásra való engedélyezés előtt. Az összes egyedi termékünk méretellenőrzését koordináta-mérőgéppel (CMM) végezzük, hogy biztosítsuk a méreti pontosságot. Minden buszcsatorna egyenáramú ellenállását megmérjük és rögzítjük minőségirányítási adatbázisunkban annak ellenőrzésére, hogy az előírt tűréshatárokon belül van-e. Nagy áramerősséget vezetünk át a buszcsatornán, és a kapcsolódási pontok hőmérsékletét mérjük a teljesítmény értékeléséhez. Hőciklus-próbákat végeznek olyan alkalmazások esetén, amelyeknél a töltési/merítési működés során jelentős hőmérséklet-ingadozások lépnek fel. A rezgéspróba biztosítja a csatlakozások integritását. Minden bevonatos termék esetében korrózióállósági vizsgálatot végzünk, amely általában sópermetezéses vagy hőmérséklet/páraterhelés-ciklusos teszt, és a szolgáltatási élettartamra utal. Az egyedi buszcsatorna-termék csak akkor kerül sorozatgyártásra, ha minden fenti vizsgálati kritériumot teljesített vagy túlszárnyalt.

Összegzés

Egy modern elektromos jármű lítium-ion akkumulátorcsomagjának összes elektromos áramát szállító buszvezeték tervezése nem olyan egyszerű feladat, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. Számos csomagarchitektúrához kapcsolódó tényezőt és a buszvezeték működési környezetét is figyelembe kell venni. Közel két évtizedes tapasztalattal rendelkezünk ezen a területen szolgáltatott ügyfeleknek, valamint kiterjedt belső képességekkel rendelkezünk magas minőségű buszvezetékek gyártására és tesztelésére, A Kinto az egyetlen hely, ahol teljes körű megoldást kaphat az elektromos járművek akkumulátorbuszvezetékeire . Lépjen kapcsolatba velünk még ma, és segíthetünk az Ön következő elektromos jármű akkumulátorprojektjéhez ideális megoldás kialakításában.