Vai laminētās barozīmes ir labākais risinājums augstas strāvas kompaktajiem akumulatoru blokiem?

Kad ierīču korpusos, kuriem jāpārvada augstas strāvas, ir ierobežots vietas pieejamība, vecmodīgais risinājums — apaļu vadu saišķi vai cietas apstrādātas stieņu sistēmas — vairs nav pietiekami. Kā perspektīva alternatīva parādījušās laminētās barošanas plāksnes. Tomēr vai tās ir optimālais risinājums kompaktām augstsprieguma lietojumprogrammām? Kā ar daudzām citām tehnoloģijām, piemērotība ir atkarīga no tā, cik labi tā atbilst prasībām vairākos aspektos: vietas izmantošanas efektivitāte, siltuma pārvaldība, jaudas blīvums un ražošanas izmaksas. Uzņēmumā Kinto mēs esam piegādājuši laminētās barošanas plāksnes dažādiem enerģijas uzglabāšanas un elektrifikācijas projektiem, un esam novērojuši regulāras tendences attiecībā uz to, kur šī tehnoloģija sniedz vislabākos rezultātus.

Strāvas caurlaide bez tilpuma zaudējumiem

Augstas strāvas akumulatoriem ir nepieciešamas lielas vadītāju šķērsgriezuma virsmas, lai temperatūras paaugstināšanās paliktu kontrolējamā robežā. Lai arī cietās stieņu formas un kabeļu saišķi var šķist vienkārši risinājumi, tie patiesībā izmanto ievērojamu telpu, jo starp vadītājiem un citām konstrukcijām jāievēro noteikti attālumi, lai novērstu loka veidošanos un veicinātu siltuma izkliedi. Laminētu barieru sistēmas aizvieto vienu vai vairākas būtiskas vadītāju sloksnes ar savstarpēji iekombinētu plānu vadītāju kārtu virkni, tādējādi palielinot kopējo pieejamo vadītāja šķērsgriezumu ļoti plānā izpildījumā. Tā kā negatīvie un pozitīvie vadītāji var tikt novietoti ļoti tuvu viens otram, to pretējie magnētiskie lauki daļēji kompensē viens otru. Tas efektīvi samazina maiņstrāvas pretestību — īpaši bateriju pakās ar ātriem invertoriem — un minimizē pulsējošās strāvas jaudas zudumus. Laminētais stienis, kuram ir daudz lielāka strāvas slodzes izturība nekā līdzvērtīgai paralēlu kabeļu kopai, var aizņemt tikai piekto daļu no pieejamā vertikālā telpas apjoma, tādējādi atbrīvojot daudz vairāk vietas bateriju kastē papildu bateriju elementu rindai vai biezākam un efektīvākam termiskajam starpslavam.

Siltuma stabilitāte ilgstošas slodzes apstākļos

Siltuma rašanās ir daļa no augstas strāvas savienojuma. Tomēr to, kā jūs pārvaldāt šo siltumu, nosaka savienojuma ilgtermiņa veiktspēja. Laminēti busbari nodrošina lielisku termisko veiktspēju. To konstrukcijas dēļ tiem salīdzinājumā ar apaļu vadu ar vienādu šķērsgriezumu ir lielākas virsmas, lai izstarotu siltumu. Būdami plakanas un platas formas, tie balstās uz dabisko konvekciju, kā arī uz vadītāja vadītspēju, kad tie ir piepīlēti pie siltuma atvadītāja vai akumulatora pakas korpusa. Izolējošais dielektrisks materiāls starp vadītājiem parasti tiek izvēlēts ne tikai elektriskās izolācijas, bet arī termiskās vadītspējas dēļ, lai vienmērīgi izplatītu siltumu visā laminētā busbara biezumā. Tādējādi tiek samazinātas maksimālās temperatūras, minimizējot termiskā cikla stresu uz terminālu savienojumiem. Ar ļoti blīviem iepakojuma risinājumiem, kas ir tipiski mūsdienu akumulatora pakām, kurās ir minimāls vietas apjoms ventilācijai un piespiedu gaisa plūsmai, spēja tieši novadīt siltumu uz siltuma atvadītāju pakas korpusu vai dzesēšanas plāksnēm var būt būtiska. Mēs esam runājuši ar daudziem Kinto klientiem, kuri ir pārgājuši no tradicionālajiem vadiem uz laminētiem busbariem un ziņojuši, ka viņiem izdevies ievērojami samazināt busbaru montāžas temperatūru, neatverot kopējā iepakojuma izmērus.

Zema induktivitāte tīrākai strāvas piegādei

Varbūt vispārliecinošākā tehniskā priekšrocība, ko laminēti barošanas vadi nodrošina augstas strāvas lietojumos, ir to iebūvētā zemā izkliedētā induktivitāte. Sistēmās ar ļoti straujām strāvas izmaiņām — vai nu pulsējošās izlādes laikā, vai atgūstošās bremzēšanas laikā — jebkura parazītiska induktivitāte savienojumos var izraisīt sprieguma pārspriegumus, kas var bojāt jaudas pusvadītājus vai elektrolītiskās\/plēves kondensatorus. Laminēto barošanas vadu gadījumā strāva plūst paralēli divos vadītājos, kurus atdala tievs izolācijas slānis; tādēļ tie ir cieši magnētiski saistīti. Tas novērš lielu daļu magnētiskās plūsmas līniju, ievērojami samazinot kontūra induktivitāti un tādējādi radot daudz tīrāku līdzsprieguma savienojuma spriegumu ar minimālu vai neesošu pārspriegumu un svārstībām. Densā iepakojumā izstrādātu akumulatoru komplektu projektētājiem šī elektriskā priekšrocība nodrošina lielāku elastību barošanas vadu novietošanai tuvāk viņu augstas frekvences vadības shēmām, samazina kopējo elektromagnētisko starojumu\/elektromagnētisko sav совmestību (EMI\/EMC) un pat var ļaut atvieglot prasības atturēšanas shēmām vai barošanas vadu filtrēšanai.

Ražošanas precizitāte un montāžas efektivitāte

Vislabākais elektriskais dizains ir mazvērtīgs beigu patērētājam, ja tā ražošanai un uzticamai uzstādīšanai nepieciešams ievērojams laiks un izmaksas. Laminētās barošanas plāksnes tiek ražotas precīzā laminēšanas procesā: vadītāji un izolācijas materiāli tiek novietoti pareizajās pozīcijās, pēc tam tiek uzkarsēti un spiesti, lai izveidotu cietu, vienotu produktu. Laminēšanas process nozīmē, ka var precīzi kontrolēt izmēru pieļaujamās novirzes, piemēram, caurumu novietojumu, malu definīciju un pat vispārējo plaknumu. Tas ir būtiski, kad laminētajai barošanas plāksnei jāsakrīt precīzi ar stingriem akumulatora kontaktiem vai savienojuma interfeisu. Kinto uzņēmumā mūsu apstrādes centri ļauj izgatavot visas laminētās barošanas plāksnes pilnīgi ģeometriski precīzi saskaņā ar klientu projektējumu, izvairoties no neatbilstībām, kas bieži saistītas ar rokās liektiem kabeļiem vai liektiem detaļām. Kad laminētā barošanas plāksne nonāk montāžas līnijā, tā vienkārši darbojas kā viena vienota, pašsakārtojoša vienība un salīdzinājumā ar bezgalīgo skaitu atsevišķu kabeļu savienojumu prasa minimālu skrūvju stiprināšanas darbu uzstādīšanai.

Secinājums

Tātad atgriežamies pie sākotnējā jautājuma: vai laminētie barošanas vadi ir piemēroti katram akumulatora komplektam? Protams, nē. Tomēr jebkurā akumulatora lietojumprogrammā, kurai nepieciešama augsta strāva ierobežotā telpā, tikai dažas tehnoloģijas var konkuret tik daudzās jomās: augsta vadītspēja plakanā formātā, lieliska termiskā veiktspēja, būtiski samazināta parazītiskā induktivitāte un vienkārša montāža — visas šīs ir galvenās prasības akumulatoru sistēmu projektēšanā. Ja risinājums neiekļaujas pieejamajā telpā, nevar izturēt nepieciešamo strāvu vai nevar pārvaldīt termiskās slodzes, tas vienkārši nav izmantojams. Izņēmums ir vienkāršas zemsprieguma un zemstrāvas lietojumprogrammas, kurās laminētā barošanas vada augstākas ražošanas izmaksas var nebūt attaisnotas — šādos gadījumos vienkāršāks dizains var piedāvāt zemākas sākotnējās izmaksas. Tomēr augstākas blīvuma risinājumiem mēs, Kinto, turpinām investēt jaunākajā laminēšanas aprīkojumā un stingrā kvalitātes uzraudzībā, lai nodrošinātu, ka mūsu laminētie barošanas vadi atbilst rītdienas kompaktāko un spēcīgāko akumulatoru komplektu mainīgajām prasībām.