Komplexný sprievodca typmi a aplikáciami zbernic pre elektrické vozidlá a úložiská energie

Elektrické vozidlá a úložiská energie naďalej zohrávajú kľúčovú úlohu pri formovaní budúcnosti energie. Ich stále väčšia prijímanosť a dopyt vyžadujú vývoj účinných a spoľahlivých komponentov, ktoré jednoducho a bezpečne riadia dodávku energie. Medzi tieto komponenty patrí veľmi jednoduchý, no zároveň zásadný prvok – sběrnica, ktorá slúži ako most pre prenos elektrického prúdu medzi rôznymi funkčnými jednotkami v jednotke na rozdeľovanie výkonu, invertore alebo batériovom packu. Spoločnosť Kinto sa takmer dve desaťročia venovala dokonalému návrhu sběrníc pre tieto presné a náročné aplikácie. Nasledujúci sprievodca vás prevedie rôznymi typmi sběrníc a ich aplikáciami v oblasti elektrických vozidiel a úložísk energie.

Tuhe mediene a hliníkové sběrnice pre vysokoprúdové trasy

Tieto sú bežné v batériových balíkoch elektromobilov, systémoch premeny energie a regáloch na ukladanie energie v mierke elektrickej siete, kde slúžia ako hlavné vodiče prúdu. Vysoká vodivosť medi ju robí ideálnou pre kompaktný dizajn a pomáha znížiť vznik tepla. Ľahkosť hliníka a jeho nízka cena ho robia dokonalou voľbou pre elektromobily, kde je potrebné výrazne znížiť hmotnosť. Kinto vyrába sběrné lišty z medi a hliníka s požadovanou presnou plošnosťou, úpravou okrajov a rozmermi. V systémoch na ukladanie energie v mierke elektrickej siete slúžia ako hlavné prepojenie batérií pri sériovom alebo paralelnom zapojení, čo nakoniec vedie k vysokonapäťovému základu celého systému na ukladanie energie. Mechanická tuhosť týchto sběrných lišt ich robí dokonalou voľbou v prípadoch, keď sa očakáva relatívne malé vibrácie a keď sa tepelná rozťažnosť v systéme riadi efektívne.

Flexibilné laminované sběrné lišty pre prostredia s vysokým stupňom vibrácií

Elektrické vozidlá a mobilné jednotky na ukladanie energie sa zvyčajne nachádzajú v stálom stave nárazov, vibrácií a teplotných kolísaní. Pri tuhých sběrniciach sa mechanický náraz môže prenášať z jedného miesta pripojenia na druhé, čo môže spôsobiť zaťaženie celého elektrického systému. Pri vibráciách mobilných systémov môže takýto problém viesť k poškodeniu a dlhodobým problémom spoľahlivosti. Flexibilná sběrnica, vyrobená z viacerých tenkých laminácií medi alebo hliníka pospájaných dohromady, absorbuje mechanický pohyb a umožňuje prenášať menší náraz a menšie vibrácie cez miesta pripojenia. Široko sa používa na prepojenie batériových článkov s rôznymi riadiacimi komponentmi, ako sú kontaktory a poistky, a v prípadoch, keď sa pohyb komponentov, ktoré prepojuje, nedá vyhnúť. Flexibilné sběrnice tiež znížia množstvo ťažkého, objemného kábla, ktorý sa často vyskytuje v mnohých konštrukciách – to môže zlepšiť prietok vzduchu pre chladenie, ako aj znížiť hmotnosť systému. Naše flexibilné sběrnice od firmy Kinto sú starostlivo navrhnuté tak, aby presne vyhovovali priestorovým požiadavkám batériového balíka elektrického vozidla, pričom zachovávajú vysokú účinnosť z hľadiska elektrického odporu a tepelných vlastností.

Izolované autobusy pre bezpečnosť a úsporu priestoru

Keď zvyšujeme prevádzkové napätia, vyhľadanie dostatočnej vzdialenosti medzi sběrnými vodičmi tak, aby nedošlo k vzniku oblúka a následnému skratu, sa stáva skutočnou výzvou pre balenie a bezpečnosť. Použitie izolačných vrstiev na sběrné vodiče alebo použitie izolovaných sběrných vodičov je vynikajúcim riešením tohto problému. Tieto vrstvy zakrývajú povrchy vodičov a umožňujú najmenšie prakticky možné vzdialenosti pre prechodový a vzdušný izolačný priestor, ktoré sú dovolené vašim návrhovým napätím a prevádzkovými teplotami – bez ohľadu na to, či sa izolačné vrstvy aplikujú pomocou epoxidových práškových nátek, fólií (napr. PET) alebo tepelne zmršťujúcich rukávov. Okrem toho sú tieto izolačné vrstvy nevyhnutné na zabránenie nežiaducemu kontaktu cudzích látok, ako je prach alebo vlhkosť, s vodivými materiálmi, alebo na predchádzanie neúmyselnému dotyku vodivej časti počas údržby. Často sa nachádzajú vedľa seba – napríklad na prepínači odpojenia batériového sběrného vodiča, pri rozvode energie alebo v spojovacej krabici rozvodu energie. Navyše sa vyrábajú s veľkou presnosťou tak, aby poskytovali len požadované pripojenia a umožňovali jednoduchú montáž.

Laminované zbernice pre nízkoindukčné rozvádzanie energie

Tento pokročilý dizajn využíva striedavé vrstvy vodičov oddelené tenkými dielektrickými izolátormi, ktoré sú všetky laminované do pevnej kompozitnej zostavy. Ponúka veľmi nízku parazitnú indukčnosť, čo je kritické pri používaní výkonových elektronických prvkov z karbidu kremíka (SiC) a nitridera galia (GaN) v moderných invertoroch a nabíjačkach EV pri vyšších frekvenciách a výkonoch. Tento dizajn zníži napäťové špičky počas prepínania, ako aj celkové straty pri prepínaní a elektromagnetické rušenie, čím sa zvyšuje účinnosť systému a umožňuje predvídateľnejšie dodávanie výkonu. Laminované sběrnice predstavujú mimoriadne kompaktný systém dodávky výkonu, ktorý nahradí veľké káble a konektory jedným plochým komponentom, ktorý poskytuje všetky potrebné spojenia. Bežné aplikácie zahŕňajú hlavný DC spoj medzi batériou a invertorom alebo prepojenie výkonových elektronických stupňov v konvertore vysokovýkonnej úložnej energie. Inžinieri spoločnosti Kinto úspešne implementovali špeciálne laminované sběrnice, ktoré dosahujú presné ciele v oblasti kapacity a impedancie a tým zlepšujú charakteristiky dodávky výkonu akéhokoľvek systému.

Výber správneho sběrného vodiča vyžaduje zohľadnenie elektrických, mechanických a tepelných požiadaviek pre danú aplikáciu vo vašom elektrickom vozidle (EV) alebo systéme na ukladanie energie. Tuhé vodiče ponúkajú pevnosť, pružné vodiče kompenzujú pohyb, izolované vodiče zvyšujú bezpečnosť systému a znižujú potrebný priestor, zatiaľ čo laminované vodiče sú najvhodnejšie pri rozvádzaní výkonu pri vysokých frekvenciách. Každý sběrný vodič od spoločnosti Kinto je vyrobený v súlade so štandardmi ISO 9001 a IATF 16949, takže každý výrobok spĺňa najprísnejšie kritériá kvality a výkonu. Či vyvíjate úplne nový batériový balík, nový pohonný invertor alebo len stacionárnu úložnú rámiku, výber sběrného vodiča ovplyvní množstvo vlastností vášho systému, vrátane nákladov, montáže a nakoniec aj elektrického výkonu.