راهنمای کامل گذرگاه خازن EV: ادغام خازن های فیلم با مجموعه های شینه سفارشی

برای سیستم‌های محرک الکتریکی 800 ولت، طراحی سفارشی گذرگاه خازن EV باید القایی حلقه، مقاومت اتصال، فاصله خزش و تنش مکانیکی بین -خازن فیلم پیوند DC و مرحله قدرت اینورتر را کنترل کند. یک DC به درستی مهندسی شده-مجموعه شینبار پیوند هندسه هادی، عایق و فرآیندهای اتصال را در یک مسیر الکتریکی کنترل شده ترکیب می کند.

 

 

DC-شیشه لینک، خازن فیلم را به مرحله سوئیچینگ اینورتر متصل می‌کند و جریان پالسی با فرکانس بالا را- که توسط ماژول‌های قدرت SiC تولید می‌شود، منتقل می‌کند. بر خلاف یک میله مسی مسطح ساده، مجموعه باید در اطراف حلقه جریان کامل طراحی شود.

 

متغیرهای کلیدی مهندسی عبارتند از:

 

• مس C1100: هدایت الکتریکی معمولاً بالای 100% IACS در گریدهای آنیل شده مناسب.
• اندوکتانس حلقه کم: هادی های مثبت/منفی چند لایه می توانند ناحیه حلقه مغناطیسی را کاهش دهند.
• مقاومت کنترل شده: سطوح تماس و اتصالات جوش داده شده باید مقاومت الکتریکی پایدار را حفظ کنند.
• خزش و فاصله: فاصله باید با ولتاژ DC، سیستم عایق و الزامات خودرو قابل اجرا مطابقت داشته باشد.
• چگالی جریان: عرض و ضخامت هادی بر اساس جریان RMS، جریان پالس و افزایش دمای مجاز انتخاب می شود.

 

برای سوئیچینگ SiC با فرکانس بالا، کاهش فاصله فیزیکی بین مسیرهای جریان رو به جلو و جریان برگشتی بسیار مهم است. یک آرایش چند لایه فشرده می تواند اندوکتانس انگلی و اضافه ولتاژ مربوطه را در طول رویدادهای سوئیچینگ سریع کاهش دهد.

 

فاکتور طراحی	تمرکز مهندسی معمولی
هادی	C1100 / مس رسانایی بالا-
پلت فرم ولتاژ	سیستم های برق الکتریکی 400 ولت / 800 ولت
فعلی	مشخصات جریان پیوسته و پالس
اندوکتانس	منطقه حلقه فعلی-را به حداقل برسانید
عایق	سیستم‌های لایه‌ای، قالب‌گیری شده، پودری-روکش شده یا آستینی
کنترل ابعادی	بر اساس رابط های اینورتر و خازن

 

 

رابط فیزیکی بین خازن فیلم و اینورتر اغلب فضای عمودی محدودی دارد. یک -شینه با مشخصات پایین می‌تواند ارتفاع بسته را کاهش دهد و در عین حال سطح مقطع هادی مورد نیاز را حفظ کند.

 

این طرح معمولاً ترکیبی از برش دقیق، خمش، مهر زنی، حفاری یا ماشینکاری CNC است. پخ زدن لبه در مواردی استفاده می شود که لبه های مسی تیز می توانند به عایق آسیب برسانند یا غلظت میدان الکتریکی{1} محلی ایجاد کنند.

 

قابلیت اطمینان مکانیکی نیز به نحوه تثبیت شین به محفظه خازن و اینورتر بستگی دارد. سفتی بیش از حد می تواند ارتعاش و انبساط حرارتی را مستقیماً به پایانه ها منتقل کند. مناطق خمش کنترل شده، نقاط نصب و رابط های سازگار به تطبیق تغییرات ابعادی در طول کارکرد خودرو کمک می کند.

 

بنابراین برای کاربردهای EV، طراحی باید در نظر گرفته شود:

 

• 0.05 ± میلی متر تا 0.10 ± میلی متر در صورت لزوم توسط مونتاژ.
• انبساط حرارتی بین محفظه های مس، آلومینیوم و اجزای پلیمری.
• بارگذاری ارتعاشی در اطراف اتصالات پیچ شده یا جوش داده شده.
• خطر تشدید ناشی از بخش های هادی پشتیبانی نشده.
• فاصله از محفظه اینورتر و اجزای رسانای مجاور.

 

برای بسته اینورتر 800 ولت به یک باسبار DC فشرده-نیاز دارید؟

 

بررسی DFM باسبار خازن EV را درخواست کنید

 

 

روش اتصال تأثیر مستقیمی بر مقاومت، مقاومت مکانیکی و قوام تولید دارد. برای هادی های مسی، جوشکاری لیزری و جوشکاری فلز اولتراسونیک هر دو قابل اجرا هستند، اما پنجره های فرآیند آنها متفاوت است.

 

روش عضویت	مزیت اصلی	ملاحظات مهندسی اصلی
جوش لیزری	ورودی گرمای دقیق و موضعی	شکاف مشترک، بازتاب و کنترل نفوذ
جوشکاری اولتراسونیک	گرمایش فله کم	فشار ابزار، دامنه و ناحیه جوش
جوشکاری مقاومتی	زمان چرخه سریع	توزیع جریان و سایش الکترود
اتصال پیچ و مهره ای	قابلیت سرویس دهی آسان	مقاومت تماس و کنترل گشتاور

 

جوشکاری لیزری در جایی مناسب است که هندسه اتصال نیاز به نفوذ کنترل شده یا دسترسی از جهت مشخصی داشته باشد. جوشکاری اولتراسونیک برای اجزای نازک مسی که به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض حرارتی حجیم مهم است مفید است.

 

برای صلاحیت تولید، مقاومت اتصال، نیروی کشش، مقطع{0}}و ظاهر جوش باید با هم ارزیابی شوند نه اینکه فقط بر بازرسی بصری تکیه کنیم. مقاطع متالوگرافی-می‌توانند همجوشی ناقص، حفره‌ها، نفوذ بیش از حد و نقص‌های سطحی را نشان دهند که در خارج قابل مشاهده نیستند.

 

 

یک شینه خازن EV باید هادی های مجاور را به صورت الکتریکی ایزوله کند و در عین حال ثبات ابعادی را تحت چرخه دما و ارتعاش حفظ کند. بسته به معماری بسته بندی، عایق ممکن است از فیلم های دی الکتریک چند لایه،-آستین های انقباض حرارتی، عایق قالبی یا سیستم های مبتنی بر اپوکسی{2}} استفاده کند.

 

انتخاب باید در نظر گرفته شود:

 

• استحکام دی الکتریک مواد عایق.
• فواصل خزش و ترخیص مورد نیاز
• دمای عملیاتی و چرخه حرارتی
• مقاومت در برابر سایش در هنگام مونتاژ.
• چسبندگی و ثبات ابعادی.
• سازگاری با مایع خنک کننده، روغن و سایر مایعات خودرو.

 

برای برخی از مجموعه ها، عایق و کپسولاسیون پس از جوشکاری برای محافظت از مناطق رسانا در معرض ترکیب قرار می گیرند. فرآیند کپسوله‌سازی باید از ایجاد فضای خالی در اطراف رابط‌های ولتاژ بالا جلوگیری کند زیرا هوای محبوس می‌تواند حاشیه دی الکتریک را کاهش دهد و استرس الکتریکی موضعی ایجاد کند.

 

برای یک پلت فرم 800 ولت، طراحی عایق باید با توجه به ولتاژ واقعی سیستم، سطح آلودگی، گروه مواد، شرایط محیطی و استانداردهای قابل اجرا خودرو به جای انتخاب ضخامت عایق تنها بر اساس ولتاژ، تایید شود.

 

 

تغییر به سمت معماری 800 ولت و دستگاه های سوئیچینگ SiC، نیازهای الکتریکی و مکانیکی اعمال شده در اتصال DC{1}}را افزایش می دهد.

 

یک معماری معمولی، خازن فیلم را نزدیک پایانه های DC اینورتر قرار می دهد تا حلقه جریان بالا- را کوتاه کند. سپس هندسه شینه از موقعیت ترمینال خازن، آرایش ترمینال اینورتر و فضای موجود برای مسکن پیروی می کند.

 

بنابراین، یک تامین‌کننده شینه مسی خازن فیلم آماده تولید-باید قادر به پشتیبانی بیشتر از ساخت مس باشد. کارهای مهندسی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

 

• بررسی طراحی 2D/3D برای تضادهای رابط و ترخیص.
• تجزیه و تحلیل DFM برای عملیات خمش، ماشینکاری و اتصال.
• تولید نمونه اولیه برای اعتبارسنجی الکتریکی و مکانیکی.
• توسعه پارامترهای جوشکاری و بازرسی مشترک.
• اعتبار سنجی عایق با توجه به الزامات نهایی سیستم.
• بازرسی ابعادی با استفاده از CMM یا گیج های اختصاصی.
• کنترل فرآیند برای انتقال از نمونه اولیه به تولید تکراری

 

برای تامین کنندگان EV Tier 1 و Tier 2، بسته تولید ممکن است به گواهی مواد، نمودارهای جریان فرآیند، برنامه های کنترل، سوابق بازرسی و مستندات PPAP نیز نیاز داشته باشد.

 

 

هنگام تهیه منبعباسبار خازن EVتیم های راه حل سفارشی، تدارکات و مهندسی باید فرآیند تولید را همراه با طراحی الکتریکی ارزیابی کنند.

 

یک تامین کننده مناسب باید نشان دهد:

 

• پردازش مس C1100 و قابلیت ردیابی مواد.
• برش دقیق، خمش و ماشینکاری CNC.
• قابلیت جوشکاری مس-به-مس و غیر مشابه-فلز در صورت لزوم.
• کنترل فرآیند عایق کاری و کپسوله سازی
• بازرسی ابعادی CMM برای رابط های حیاتی.
• مقاومت الکتریکی و آزمایش دی الکتریک.
• نمونه اولیه و ظرفیت تولید انبوه-.
• قابلیت سیستم با کیفیت ISO 9001 یا IATF 16949-در صورت لزوم.
• پشتیبانی از اسناد PPAP برای برنامه های خودرو.

 

توانایی تامین کننده برای کنترل کل زنجیره تولید به ویژه زمانی مهم است که شینه شامل چندین عملیات یکپارچه باشد. جداسازی پردازش مس، جوشکاری و عایق بین چندین تامین کننده می تواند خطرات رابط را در طول توسعه و تولید افزایش دهد.

 

 

 

 

برای سیستم‌های درایو EV 800 ولت، طرح باسبار، رابط خازن و الزامات الکتریکی خود را به اشتراک بگذارید تا طراحی اتصال DC مناسب را ارزیابی کنید{1}}.