รายละเอียดความรู้อุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์บัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มรถยนต์พลังงานใหม่

บัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่เป็นตัวเชื่อมต่อนำไฟฟ้าแบบคอมโพสิตเคลือบซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับตัวเก็บประจุรองรับ DC ในรถยนต์ไฟฟ้า รถยนต์ไฮบริด และ-ปลั๊กในรถยนต์ไฮบริด ผลิตภัณฑ์นี้มักทำจากแท่งทองแดงตั้งแต่ 2 ชั้นขึ้นไปประกบด้วยตัวกลางที่เป็นฉนวน (เช่น ฟิล์มโพลีเอสเตอร์หรือฟิล์มโพลีโพรพิลีน) และเคลือบด้วยการกดร้อนเพื่อสร้างโครงสร้างแซนวิชแบบรวมของ "อิเล็กโทรดขั้วบวก-ฉนวน-อิเล็กโทรดขั้วลบ" ขั้วต่อถูกดึงออกมาที่ปลายทั้งสองด้านหรือด้านข้างเพื่อเชื่อมต่อโมดูลเซมิคอนดักเตอร์กำลัง (เช่น IGBT, โมดูล SiC) และบัสบาร์ DC เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมต่อสายไฟแบบแยกแบบดั้งเดิม บัสบาร์ในตัวนี้มีความเหนี่ยวนำแบบกระจายต่ำมาก (โดยปกติจะควบคุมได้ในช่วง 10nH ถึง 30nH) ซึ่งสามารถระงับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่เกิดจากอุปกรณ์เปลี่ยนกำลังในระหว่างการสลับความเร็วสูง- และป้องกันชิปเซมิคอนดักเตอร์จากความเสียหายของแรงดันไฟฟ้าเกิน ในแง่ของรูปแบบผลิตภัณฑ์ BusBar ตัวเก็บประจุฟิล์มรถยนต์พลังงานใหม่เป็นชื่อมาตรฐานในอุตสาหกรรม โดยเน้นความสัมพันธ์ที่ตรงกับตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม ในขณะที่ตัวเชื่อมต่อกำลังไฟสำหรับยานยนต์เป็นหมวดหมู่ที่กว้างกว่า ซึ่งครอบคลุมตัวเชื่อมต่อแรงดันสูง-ทั้งหมดภายในยานพาหนะไฟฟ้า ซึ่งบัสบาร์มีหน้าที่ในการส่งกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ระหว่างตัวเก็บประจุและโมดูลกำลัง

 

ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในกระบวนการผลิตและการปรับสภาพพื้นผิว โดยทั่วไป Busbar Automotive หมายถึงผลิตภัณฑ์บัสบาร์เกรด-สำหรับยานยนต์ ซึ่งจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยในการใช้งาน ISO 26262 และข้อกำหนดเฉพาะของตัวเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูง-ระดับ LV 215 ในแง่ของความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการเชื่อม บัสบาร์แผ่นดีบุก-ยานยนต์และบัสบาร์ทองแดงชุบดีบุกสำหรับ EV หมายถึงบัสบาร์ที่มีพื้นผิวชุบดีบุก- ความหนาของชั้นชุบดีบุก-โดยปกติจะอยู่ที่ 3~10μm ซึ่งสามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันของเมทริกซ์ทองแดงและให้ความต้านทานต่อการสัมผัสที่มั่นคงเมื่อขันโบลต์ให้แน่น จากระดับการใช้งาน รถยนต์ไฟฟ้าบัสบาร์ครอบคลุมผลิตภัณฑ์ครบวงจร ตั้งแต่การเชื่อมต่อเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อชุดโมดูล ไปจนถึงการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุในตัวควบคุมมอเตอร์ ในขณะที่บัสบาร์แบตเตอรี่ ev หมายถึงแถวการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ภายในก้อนแบตเตอรี่โดยเฉพาะ ความแตกต่างจากบัสบาร์ของตัวเก็บประจุคือ จะต้องทนทานต่อการสั่นสะเทือนที่บ่อยกว่าและการเคลื่อนตัวของการขยายตัวของเซลล์

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

กระบวนการผลิตบัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มรถยนต์พลังงานใหม่ผสมผสานเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การปั๊มที่แม่นยำ การชุบแบบเลือก การเคลือบแบบกดร้อน และการดัดด้วย CNC แต่ละกระบวนการมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย จุดเริ่มต้นของห่วงโซ่กระบวนการคือการปิดแผ่นและการขึ้นรูปแถบทองแดง: การพับ การเจาะ และการดัดงอแผ่นทองแดงที่มีความแม่นยำสูง-ล่วงหน้า (ความหนา 1~5 มม.) เสร็จเรียบร้อยในคราวเดียวผ่านการเจาะ-ด้วยความเร็วสูงและแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟ สำหรับโครงสร้างหลายชั้น- แท่งทองแดงที่เป็นบวกและลบจะต้องได้รับการประมวลผลแยกกันและได้รับการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถจัดวางได้ถูกต้องแม่นยำหลังการวางซ้อนกัน หลังจากการปั๊มเสร็จสิ้น ขอบของแท่งทองแดงทั้งหมดจะต้องลบมุมหรือลบคม (รัศมีการลบมุม 0.5~1.5 มม.) เพื่อป้องกันไม่ให้มีคมแหลมคมเจาะฟิล์มฉนวนในกระบวนการต่อ ๆ ไป จากนั้น เข้าสู่กระบวนการชุบแบบเลือกสรร: สำหรับยานยนต์-เพลทบัสบาร์ของยานยนต์และบัสบาร์ทองแดงชุบดีบุกสำหรับ EV เราเพียงแต่ต้องดีบุก-การชุบดีบุกที่ขั้วต่อการเชื่อมต่อ (นั่นคือ พื้นที่ที่สัมผัสกับโมดูลจ่ายไฟหรือตัวเก็บประจุ) ในขณะที่พื้นที่อื่นๆ ของแท่งทองแดงสามารถยังคงเป็นทองแดงเปลือยได้ (จะถูกปกคลุมด้วยชั้นฉนวนในภายหลัง) การชุบแบบเลือกทำได้โดยการปิดบังพื้นที่-ที่ไม่ได้ชุบ (โดยใช้ฟิกซ์เจอร์พิเศษหรือหมึกไวต่อแสง) ความหนาของชั้นดีบุกคือ 3~10μm หลังจากการชุบ ต้องทำการทดสอบสเปรย์เกลือเพื่อตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อน

 

หลังจากการชุบด้วยไฟฟ้าเสร็จสิ้น กระบวนการเคลือบที่สำคัญที่สุดจะเริ่มต้นขึ้น วางแท่งทองแดงที่เป็นบวก ฟิล์มฉนวน (โพลีโพรพีลีนหรือ PET) และแท่งทองแดงที่เป็นลบตามลำดับ จากนั้นป้อนเข้าไปในเครื่องรีดความร้อนแบบสุญญากาศ อุณหภูมิการรีดร้อนจะถูกควบคุมระหว่าง 120~180 องศา (ขึ้นอยู่กับจุดหลอมเหลวของวัสดุฟิล์มฉนวน) ความดันอยู่ที่ 5~15กก./ซม.² และความร้อนและความดันจะคงอยู่เป็นเวลา 30~90 วินาที ในระหว่างกระบวนการนี้ พื้นผิวของฟิล์มฉนวนจะละลายหรืออ่อนตัวลงบางส่วน และเกาะติดแน่นกับพื้นผิวของแท่งทองแดงภายใต้แรงกด หลังจากเย็นตัวลง จะเกิดคอมโพสิตแข็งที่ไม่มีฟองอากาศและการกระจัดเกิดขึ้น สำหรับบัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มรถยนต์พลังงานใหม่ เนื่องจากตัวเก็บประจุมีความไวอย่างมากต่อพารามิเตอร์ของปรสิต พื้นที่ที่ทับซ้อนกันและการจัดตำแหน่งขอบของแท่งทองแดงที่เป็นบวกและลบจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างการเคลือบ มิฉะนั้น จะทำให้เกิดการเหนี่ยวนำในท้องถิ่นเพิ่มขึ้นหรือความเข้มข้นของสนามไฟฟ้า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

การเลือกใช้วัสดุสำหรับบัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มของยานพาหนะพลังงานใหม่ต้องคำนึงถึงการนำไฟฟ้า ประสิทธิภาพของฉนวน การต้านทานความร้อน และ-ความน่าเชื่อถือของระดับยานพาหนะ พื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามักจะใช้ทองแดง T2 หรือทองแดงแข็งด้วยไฟฟ้า C1100 โดยมีปริมาณทองแดงมากกว่าหรือเท่ากับ 99.90% และค่าการนำไฟฟ้ามากกว่าหรือเท่ากับ 97% IACS ความหนาของแท่งทองแดงโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1 มม. ถึง 5 มม. ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรองรับกระแส และความกว้างได้รับการออกแบบตามพื้นที่การติดตั้งและการกระจายกระแส สำหรับการใช้งานกระแสสูง-ในบัสบาร์รถยนต์ไฟฟ้า บัสบาร์คอมโพสิตทองแดง- (นั่นคือ ชั้นกลางเป็นอะลูมิเนียมและทั้งสองด้านหุ้มด้วยทองแดง) บางครั้งใช้เพื่อลดน้ำหนักในขณะที่รับประกันประสิทธิภาพการนำไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ทองแดงบริสุทธิ์ยังคงเป็นกระแสหลักในบัสบาร์ของตัวเก็บประจุ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของทองแดงมีความสอดคล้องกับส่วนประกอบเซรามิกหรือโลหะของขั้วต่อตัวเก็บประจุมากกว่า

 

ในแง่ของการรักษาพื้นผิว ยานยนต์บัสบาร์แผ่นดีบุก-และบัสบาร์ทองแดงชุบดีบุกสำหรับ EV ต้องการให้ชั้นการชุบดีบุกมีความหนาแน่นและสม่ำเสมอ โดยมีความหนาปกติ 3~8μm การชุบดีบุกมีฟังก์ชันสามประการ: ประการแรก เพื่อป้องกันเมทริกซ์ทองแดงจากการเกิดออกซิเดชันและการเปลี่ยนสีในระหว่างการใช้งานระยะยาว- (ความต้านทานของคอปเปอร์ออกไซด์จะสูงกว่าความต้านทานของทองแดงที่เป็นโลหะมาก) ประการที่สองเมื่อขันสลักเกลียวให้แน่น ชั้นดีบุกที่อ่อนนุ่มสามารถเปลี่ยนรูปพลาสติกและเติมช่องว่างด้วยกล้องจุลทรรศน์บนพื้นผิวสัมผัส ทำให้ความต้านทานการสัมผัสลดลงและมีเสถียรภาพมากขึ้น ประการที่สาม ความเสถียรทางเคมีของชั้นดีบุกสามารถชะลอการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเมื่อเชื่อมต่อกับสายอลูมิเนียมหรือขั้วอลูมิเนียม สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ต้องการการชุบดีบุก สามารถทำการชุบเงินบางส่วนหรือนิกเกิลในบริเวณการเชื่อมต่อได้ แต่ต้นทุนจะสูงกว่า วัสดุฉนวนเป็นส่วนประกอบหลักของบัสบาร์แบบเคลือบ ตัวกลางที่เป็นฉนวนระหว่างแท่งทองแดงสองชั้นมักเป็นฟิล์มโพลีโพรพีลีน (PP) หรือฟิล์มโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ซึ่งมีความหนาระหว่าง 0.1 มม. ถึง 0.5 มม. ในหมู่พวกเขา ฟิล์มโพลีโพรพีลีนมีการสูญเสียอิเล็กทริกที่ต่ำกว่าและความแรงของสนามแยกส่วนที่สูงขึ้น และเหมาะสำหรับบัสบาร์ของตัวเก็บประจุที่มีความต้องการประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ต้องการ ในขณะที่ฟิล์ม PET มีระดับความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า (สูงถึง 130 องศา) และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ใกล้กับองค์ประกอบความร้อน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

อุตสาหกรรมการใช้งานหลักของบัสบาร์ตัวเก็บประจุฟิล์มรถยนต์พลังงานใหม่มีความเข้มข้นในด้านระบบขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ ในตัวควบคุมมอเตอร์ขับเคลื่อนหลักของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ (BEV) และรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (HEV) ตัวเก็บประจุลิงค์ DC- จะเชื่อมต่อแบบขนานระหว่างแบตเตอรี่กำลังและโมดูลพลังงาน IGBT/SiC เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าของบัส ดูดซับกระแสริปเปิล และลดแรงดันไฟกระชาก BusBar ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่เป็นสะพานที่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุและโมดูลพลังงาน - โดยจะนำพลังงาน DC จากแบตเตอรี่เข้าสู่ตัวเก็บประจุผ่านเส้นทางความเหนี่ยวนำที่ต่ำมาก จากนั้นจึงส่งพลังงาน DC บริสุทธิ์ที่กรองแล้วไปยังโมดูลพลังงาน เนื่องจากความถี่ในการสลับการทำงานของตัวควบคุมมอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้ามักจะอยู่ระหว่าง 8 kHz ถึง 20 kHz โมดูลกำลังจะสร้าง di/dt (อัตราการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน) ที่สูงมาก ณ ขณะเปลี่ยน หากตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกับบัสบาร์ใหญ่เกินไป แรงดันไฟฟ้าสูง-ที่พุ่งสูงขึ้นที่เป็นอันตรายจะเกิดขึ้นที่ปลายทั้งสองด้านของโมดูลกำลัง ซึ่งอาจจะทำให้ชิปเซมิคอนดักเตอร์พังได้

 

โครงสร้างคอมโพสิตเคลือบของ Busbar Automotive สามารถลดการเหนี่ยวนำการจรจัดให้อยู่ในระดับที่ต่ำมาก ซึ่งเป็นมาตรการทางเทคนิคที่สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลพลังงานทำงานอย่างปลอดภัย ในระบบการชาร์จอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มและบัสบาร์รองรับยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายภายใน-เครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC) และตัวแปลง DC-DC ในสถานการณ์เหล่านี้ ขั้วต่อจ่ายไฟของยานยนต์จำเป็นต้องทนต่อกระแสขนาดใหญ่ในระหว่างการชาร์จ (ปกติคือ 150A ถึง 500A) และการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องระหว่างการขับขี่ยานพาหนะ ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดสูงในด้านความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการสั่นสะเทือนของบัสบาร์ เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าสูง 800V- ได้รับความนิยม การรักษาฉนวนของ Busbar Automotive แผ่นดีบุก- (เช่น การเคลือบสีฝุ่นหรือการจุ่ม) จำเป็นต้องเป็นไปตามระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า (โดยปกติแล้วต้องใช้แรงดันไฟฟ้าของฉนวนพิกัด 1000V DC แรงดันไฟฟ้าทน 3000V AC) ในด้านยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ เช่น รถโดยสารไฟฟ้าและรถบรรทุกไฟฟ้า ตัวควบคุมมอเตอร์มีกำลังที่สูงกว่า (มากถึงมากกว่า 300kW) BusBar ทองแดงชุบดีบุกที่รองรับสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า EV และบัสบาร์มักใช้แท่งทองแดงที่หนาขึ้น (3~6 มม.) และการออกแบบขนานหลาย-ชั้นเพื่อลดการสูญเสียและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าตำแหน่งการใช้งานของบัสบาร์แบตเตอรี่ ev และบัสบาร์ตัวเก็บประจุจะแตกต่างกัน แต่ทั้งสองมีแนวคิดการออกแบบที่เหมือนกัน - โดยทั้งคู่มีความต้านทานต่ำ ความเหนี่ยวนำต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เรามีการออกแบบตัวเหนี่ยวนำต่ำ-และความสามารถในการผลิตที่แม่นยำบัสบาร์ยานยนต์. ทีมวิศวกรด้านยานยนต์ของเรา-สามารถทำการจำลองการเหนี่ยวนำจรจัดและใบเสนอราคาเชิงโครงสร้างตามพารามิเตอร์ระบบของคุณ และจัดส่งตัวอย่างที่ตรงตามมาตรฐาน-สำหรับการทดสอบและการตรวจสอบของคุณ