Hướng dẫn đầy đủ về Thanh cái tụ điện EV: Tích hợp tụ điện màng với các cụm thanh cái tùy chỉnh

Đối với hệ thống truyền động điện 800V, Thiết kế tùy chỉnh thanh cái tụ điện EV phải kiểm soát độ tự cảm vòng-dòng điện, điện trở kết nối, khoảng cách đường rò và ứng suất cơ học giữa tụ điện màng liên kết DC- và tầng nguồn biến tần. Bộ thanh cái liên kết DC-được thiết kế phù hợp kết hợp các quy trình hình học, cách điện và nối dây dẫn vào một đường dẫn điện được điều khiển.

 

 

Thanh cái liên kết DC-kết nối tụ điện màng với giai đoạn chuyển đổi biến tần và mang dòng điện xung tần số cao- do mô-đun nguồn SiC tạo ra. Không giống như một thanh đồng phẳng đơn giản, việc lắp ráp phải được thiết kế xung quanh vòng dòng điện hoàn chỉnh.

 

Các biến kỹ thuật chính bao gồm:

 

• Đồng C1100: độ dẫn điện thường trên 100% IACS ở các loại được ủ phù hợp.
• Độ tự cảm của vòng lặp thấp: dây dẫn dương/âm nhiều lớp có thể làm giảm diện tích vòng từ.
• Kiểm soát điện trở: bề mặt tiếp xúc và mối hàn phải duy trì điện trở ổn định.
• Đường rò và khe hở: khoảng cách phải phù hợp với điện áp DC, hệ thống cách điện và các yêu cầu hiện hành của xe.
• Mật độ dòng điện: chiều rộng và độ dày dây dẫn được chọn theo dòng RMS, dòng xung và độ tăng nhiệt độ cho phép.

 

Đối với việc chuyển đổi SiC tần số cao, việc giảm khoảng cách vật lý giữa các đường dẫn dòng điện thuận và ngược là đặc biệt quan trọng. Sự sắp xếp nhiều lớp nhỏ gọn có thể làm giảm độ tự cảm ký sinh và sự vọt lố điện áp liên quan trong các sự kiện chuyển mạch nhanh.

 

Yếu tố thiết kế	Trọng tâm kỹ thuật điển hình
dây dẫn	C1100 / đồng có độ dẫn điện cao-
Nền tảng điện áp	Hệ thống điện 400V / 800V
Hiện hành	Cấu hình dòng điện liên tục và xung
Điện cảm	Giảm thiểu diện tích vòng lặp-hiện tại
cách nhiệt	Hệ thống màng, đúc,-sơn tĩnh điện hoặc ống bọc
Kiểm soát kích thước	Dựa trên giao diện biến tần và tụ điện

 

 

Giao diện vật lý giữa tụ màng và biến tần thường có không gian dọc hạn chế. Thanh cái có cấu hình thấp có thể giảm chiều cao của gói trong khi vẫn duy trì tiết diện dây dẫn cần thiết.

 

Thiết kế thường kết hợp cắt, uốn, dập, khoan hoặc gia công CNC chính xác. Việc vát cạnh được sử dụng khi các cạnh đồng sắc nhọn có thể làm hỏng lớp cách điện hoặc tạo ra sự tập trung điện trường cục bộ.

 

Độ tin cậy cơ học cũng phụ thuộc vào cách thanh cái được cố định vào vỏ tụ điện và biến tần. Độ cứng quá mức có thể truyền rung động và giãn nở nhiệt trực tiếp vào các thiết bị đầu cuối. Vùng uốn được kiểm soát, điểm lắp và giao diện tuân thủ giúp điều chỉnh sự thay đổi kích thước trong quá trình vận hành xe.

 

Do đó, đối với các ứng dụng EV, thiết kế nên xem xét:

 

• Dung sai giao diện từ ± 0,05 mm đến ± 0,10 mm theo yêu cầu của bộ phận lắp ráp.
• Sự giãn nở nhiệt giữa vỏ đồng, nhôm và các thành phần polymer.
• Tải trọng rung xung quanh các mối nối bu lông hoặc hàn.
• Rủi ro cộng hưởng do các phần dây dẫn không được hỗ trợ.
• Khe hở từ vỏ biến tần và các bộ phận dẫn điện liền kề.

 

Bạn cần một thanh cái liên kết DC{0}}nhỏ gọn cho gói biến tần 800V?

 

Yêu cầu đánh giá DFM thanh cái tụ điện EV

 

 

Phương pháp kết nối có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống chịu, độ bền cơ học và tính nhất quán trong sản xuất. Đối với dây dẫn đồng, hàn laser và hàn kim loại siêu âm đều khả thi, nhưng quy trình của chúng khác nhau.

 

Phương pháp tham gia	Ưu điểm chính	Xem xét kỹ thuật chính
Hàn laze	Đầu vào nhiệt chính xác, cục bộ	Khoảng cách chung, độ phản xạ và kiểm soát thâm nhập
Hàn siêu âm	Sưởi ấm số lượng lớn thấp	Áp suất dụng cụ, biên độ và diện tích mối hàn
Hàn điện trở	Thời gian chu kỳ nhanh	Phân bố dòng điện và độ mòn điện cực
Kết nối bắt vít	Khả năng phục vụ dễ dàng	Điện trở tiếp xúc và điều khiển mô-men xoắn

 

Hàn laser phù hợp khi hình dạng của mối nối yêu cầu sự thâm nhập hoặc tiếp cận có kiểm soát từ một hướng xác định. Hàn siêu âm rất hữu ích cho các thành phần đồng mỏng trong đó việc giảm thiểu tiếp xúc với nhiệt với số lượng lớn là rất quan trọng.

 

Để đánh giá chất lượng sản xuất, sức cản của mối nối, lực kéo,-mặt cắt ngang và hình dáng mối hàn phải được đánh giá cùng nhau thay vì chỉ dựa vào kiểm tra bằng mắt. Mặt cắt ngang{2}}kim loại có thể bộc lộ sự kết dính không hoàn toàn, các khoảng trống, sự thâm nhập quá mức và các khuyết tật bề mặt không thể nhìn thấy được từ bên ngoài.

 

 

Thanh cái của tụ điện EV phải cách ly điện với các dây dẫn liền kề trong khi vẫn duy trì sự ổn định về kích thước trong chu kỳ nhiệt độ và độ rung. Tùy thuộc vào cấu trúc bao bì, lớp cách nhiệt có thể sử dụng màng điện môi nhiều lớp, ống bọc co nhiệt, lớp cách nhiệt đúc hoặc hệ thống dựa trên epoxy.

 

Việc lựa chọn cần xem xét:

 

• Độ bền điện môi của vật liệu cách điện.
• Khoảng cách đường rò và khoảng hở cần thiết.
• Nhiệt độ hoạt động và chu trình nhiệt.
• Chống mài mòn trong quá trình lắp ráp.
• Độ bám dính và độ ổn định kích thước.
• Khả năng tương thích với chất làm mát, dầu và chất lỏng ô tô khác.

 

Đối với một số tổ hợp, lớp cách nhiệt và vỏ bọc được kết hợp sau khi hàn để bảo vệ các khu vực dẫn điện hở. Quá trình đóng gói phải tránh các khoảng trống xung quanh các giao diện điện áp cao{1}}vì không khí bị giữ lại có thể làm giảm biên độ điện môi và tạo ra ứng suất điện cục bộ.

 

Đối với nền tảng 800V, thiết kế cách điện phải được xác nhận theo điện áp thực tế của hệ thống, mức độ ô nhiễm, nhóm vật liệu, điều kiện môi trường và các tiêu chuẩn ô tô hiện hành thay vì chỉ chọn độ dày cách điện chỉ dựa trên điện áp.

 

 

Việc chuyển sang kiến ​​trúc 800V và thiết bị chuyển mạch SiC làm tăng nhu cầu về điện và cơ khí đối với kết nối DC{1}}Link.

 

Kiến trúc điển hình đặt tụ điện dạng màng gần các đầu cuối DC của biến tần để rút ngắn vòng-dòng điện cao. Sau đó, hình dạng thanh cái sẽ tuân theo vị trí đầu cực của tụ điện, cách bố trí đầu cực của biến tần và không gian vỏ có sẵn.

 

Do đó,-Nhà cung cấp thanh cái đồng tụ điện dạng màng sẵn sàng sản xuất sẽ có thể hỗ trợ nhiều hơn việc chế tạo đồng. Công việc kỹ thuật có thể bao gồm:

 

• Đánh giá bản vẽ 2D/3D về xung đột giao diện và giải phóng mặt bằng.
• Phân tích DFM cho các hoạt động uốn, gia công và nối.
• Sản xuất nguyên mẫu để xác nhận điện và cơ khí.
• Phát triển thông số hàn và kiểm tra mối nối.
• Xác nhận cách điện theo yêu cầu hệ thống cuối cùng.
• Kiểm tra kích thước bằng CMM hoặc máy đo chuyên dụng.
• Kiểm soát quá trình chuyển đổi từ nguyên mẫu sang sản xuất lặp lại.

 

Đối với các nhà cung cấp EV Cấp 1 và Cấp 2, gói sản xuất cũng có thể yêu cầu chứng chỉ vật liệu, sơ đồ quy trình, kế hoạch kiểm soát, hồ sơ kiểm tra và tài liệu PPAP.

 

 

Khi tìm nguồn cung ứngThanh cái tụ điện EVCác nhóm giải pháp, mua sắm và kỹ thuật tùy chỉnh nên đánh giá quy trình sản xuất cùng với thiết kế điện.

 

Nhà cung cấp phù hợp phải chứng minh:

 

• Xử lý đồng C1100 và truy xuất nguồn gốc vật liệu.
• Cắt, uốn và gia công CNC chính xác.
• Khả năng hàn kim loại từ đồng-đến{1}}đồng và không tương tự{2}}nếu cần.
• Kiểm soát quá trình cách nhiệt và đóng gói.
• Kiểm tra kích thước CMM cho các giao diện quan trọng.
• Kiểm tra điện trở và điện môi.
• Nguyên mẫu và năng lực sản xuất hàng loạt.
• Khả năng của hệ thống-chất lượng ISO 9001 hoặc IATF 16949 nếu được yêu cầu.
• Hỗ trợ tài liệu PPAP cho các chương trình ô tô.

 

Khả năng kiểm soát toàn bộ dây chuyền sản xuất của nhà cung cấp đặc biệt quan trọng khi thanh cái chứa một số hoạt động tích hợp. Việc tách riêng quá trình xử lý, hàn và cách điện đồng giữa nhiều nhà cung cấp có thể làm tăng rủi ro về giao diện trong quá trình phát triển và tăng cường sản xuất-.

 

 

 

 

Đối với hệ thống truyền động điện 800V EV, hãy chia sẻ bố cục thanh cái, giao diện tụ điện và các yêu cầu về điện để đánh giá thiết kế kết nối Liên kết-DC phù hợp.