Các thành phần gốm kim loại hóa cho Công tắc tơ HVDC năng lượng mới: Tính chất vật liệu, Quy trình kim loại hóa và Sản xuất OEM

Các thành phần gốm kim loại hóa cho công tắc tơ HVDC năng lượng mới sử dụng gốm alumina 95%–99% làm chất nền cách điện, đạt được kết nối đáng tin cậy giữa các đầu cực gốm và kim loại thông qua quá trình kim loại hóa Mo{2}}Mn, thiêu kết nhiệt độ-cao và hàn đồng. Thành phần này có độ bền điện môi vượt quá 15 kV/mm, điện trở cách điện lớn hơn 1000 MΩ và độ bền cơ học nằm trong khoảng từ 200 đến 500 MPa; nó chủ yếu được sử dụng trong các công tắc tơ HVDC dành cho phương tiện sử dụng năng lượng mới, hệ thống lưu trữ năng lượng, bộ biến tần quang điện và thiết bị điện áp cao-, đảm bảo cách ly điện và ngắt mạch ổn định trong môi trường{10}}điện áp cao, dòng điện{11}}cao.

 

 

Hệ thống pin điện cho các phương tiện sử dụng năng lượng mới đang chuyển đổi từ nền tảng điện áp cao- 400V sang 800V, trong khi mức điện áp trong hệ thống lưu trữ năng lượng và phía DC của hệ thống quang điện cũng đang tăng đều đặn. Công tắc tơ HVDC phải duy trì khả năng cách điện ổn định trong điều kiện điện áp cao, dòng điện cao và chuyển mạch thường xuyên, đồng thời chịu được sốc cơ học do tiếp xúc và sốc nhiệt từ hồ quang điện.

 

Là thành phần cấu trúc cách điện quan trọng của công tắc tơ HVDC, thân gốm kim loại bao gồm chủ yếu là chất nền gốm và các lớp kim loại cục bộ. Phần gốm cung cấp hiệu suất cách điện cao và hỗ trợ cơ học, trong khi các khu vực kim loại tạo điều kiện kết nối các đầu cuối, điện cực hoặc cụm tiếp xúc bằng đồng, từ đó cho phép kết nối điện đáng tin cậy cho vật liệu gốm.

 

Trong thiết kế cấu trúc thực tế, thân gốm thường được cấu hình ở dạng khối, hình trụ hoặc hình dạng phức tạp, được tùy chỉnh để phù hợp với buồng dập tắt hồ quang-bên trong của công tắc tơ, cách bố trí đầu cuối và phương pháp lắp đặt. Một số thiết kế kết hợp các lỗ định vị, rãnh và cấu trúc gia cố để nâng cao độ chính xác của lắp ráp và độ tin cậy cơ học.

 

Chức năng chính của chúng bao gồm:

 

• Cung cấp khả năng cách điện và cách ly ổn định giữa các điểm tiếp xúc chuyển động và cố định để ngăn chặn sự cố điện áp cao-.
• Cung cấp hỗ trợ cơ học cho các cụm tiếp điểm bên trong để đảm bảo sự ổn định hoạt động lâu dài-.
• Tạo điều kiện kết nối đáng tin cậy giữa các thành phần gốm và kim loại-chẳng hạn như đồng hoặc thép không gỉ-thông qua các lớp kim loại hóa.
• Duy trì sự ổn định kích thước trong môi trường đặc trưng bởi nhiệt độ cao, hồ quang điện và độ rung.

 

 

Các thành phần gốm của công tắc tơ HVDC yêu cầu hiệu suất vật liệu cao, đòi hỏi sự cân bằng về các đặc tính ổn định cách điện, điện, cơ và nhiệt. Hiện nay, 95% alumina (95% Al₂O₃) là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực phương tiện năng lượng mới và lưu trữ năng lượng.

 

Gốm Alumina có độ bền điện môi cao, độ bền cơ học cao và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời. Việc tăng hàm lượng alumina giúp tăng cường hơn nữa mật độ, hiệu suất cách nhiệt và khả năng chống hư hỏng cơ học của vật liệu.

 

Gốm silicon nitride (Si₃N₄) cũng được sử dụng trong một số ứng dụng-hiệu suất cao do khả năng chống sốc nhiệt và chống mài mòn vượt trội; tuy nhiên, việc áp dụng chúng trong công tắc tơ HVDC vẫn còn tương đối hạn chế do chi phí sản xuất cao hơn và các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng tương thích kim loại hóa.

 

Đối với-hệ thống điện áp cao trong phương tiện sử dụng năng lượng mới, thân gốm thường cần phải đáp ứng các thông số kỹ thuật sau:

 

Các thông số này đảm bảo thân gốm duy trì hiệu suất ổn định trong các điều kiện dao động điện áp, chu kỳ nhiệt độ và rung động cơ học.

 

 

Vật liệu gốm không thể trực tiếp tạo thành liên kết đáng tin cậy với các kim loại như đồng, niken hoặc thép; do đó, cần phải có quá trình kim loại hóa để thiết lập lớp liên kết dẫn điện trên bề mặt gốm.

 

Quá trình kim loại hóa Mo-Mn thường được sử dụng cho thân gốm của công tắc tơ HVDC. Quá trình này bao gồm việc in keo molypden-mangan (Mo-Mn) lên bề mặt gốm alumina và nung nó ở nhiệt độ cao để tạo thành lớp kim loại hóa, sau đó là mạ niken để nâng cao hiệu suất hàn hàn tiếp theo.

 

Quy trình sản xuất điển hình bao gồm:

 

Trộn bột gốm → Tạo hình chính xác → Thiêu kết nhiệt độ-cao → Mài bề mặt → Kim loại hóa Mo-Mn → Mạ niken → Hàn chân không → Kiểm tra kích thước.

 

Trong số các bước này, quá trình thiêu kết{0}ở nhiệt độ cao xác định mật độ và độ bền của nền gốm, trong khi độ dày và độ bám dính của lớp kim loại xác định độ tin cậy của liên kết giữa gốm và kim loại.

Khi nối gốm với kim loại, điều cần thiết là phải quản lý sự phù hợp của hệ số giãn nở nhiệt; mặt khác, sự dao động nhiệt độ có thể tạo ra ứng suất dư, dẫn đến nứt gốm hoặc tách lớp kim loại.

 

Có thể đạt được các mối nối có độ bền-cao giữa các đầu cực bằng gốm và đồng bằng cách sử dụng các quy trình hàn đồng-bạc, hàn hoạt động hoặc hàn chân không, đồng thời duy trì điện trở tiếp xúc thấp và độ dẫn điện ổn định.

 

 

Đối với thân gốm contactor HVDC, khách hàng trong lĩnh vực năng lượng mới không chỉ tập trung vào đặc tính vật liệu mà còn chú trọng đến tính nhất quán trong sản xuất hàng loạt và khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng.

 

Chất lượng sản phẩm được kiểm soát trong quá trình sản xuất thông qua kiểm tra kích thước, kiểm tra hiệu suất điện và xác minh độ tin cậy.

 

Các hạng mục kiểm tra chính bao gồm:

 

 

Đối với các dự án phương tiện năng lượng mới, chúng tôi có thể cung cấp tài liệu hệ thống quản lý chất lượng IATF 16949, dữ liệu PPAP cấp 3, báo cáo vật liệu và hồ sơ kiểm soát quy trình theo yêu cầu của khách hàng.

 

 

Hệ thống điện áp cao{0}}cho xe sử dụng năng lượng mới

 

Trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới, các bộ phận bằng gốm kim loại chủ yếu được sử dụng trong:

 

• Công tắc tơ HVDC dương và âm chính cho bộ pin kéo
• Công tắc tơ-sạc trước
• Đơn vị phân phối điện cao áp (PDU)
• Mô-đun điều khiển điện áp cao-cho hệ thống sạc-nhanh

 

Trong quá trình vận hành xe, các bộ phận gốm này phải chịu được rung động, chu trình nhiệt (tiếp xúc với nhiệt độ cao và thấp) và tác động nhiệt của hồ quang do chuyển mạch thường xuyên.

 

Hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS)

 

Trong-các trạm lưu trữ năng lượng quy mô lớn và các đơn vị lưu trữ năng lượng thương mại/công nghiệp, công tắc tơ HVDC quản lý kết nối giữa các cụm pin, Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS) và lưới điện.

 

Thân gốm kim loại cung cấp môi trường cách điện ổn định, đảm bảo hệ thống lưu trữ năng lượng vận hành an toàn trong suốt chu kỳ-phóng điện.

 

Bộ biến tần PV và thiết bị bảo vệ DC

 

Phía-điện áp DC cao của hệ thống quang điện (PV) hoạt động trong môi trường ngoài trời trong thời gian dài, đòi hỏi các bộ phận có khả năng chịu nhiệt, độ ẩm và lão hóa do môi trường.

 

Thành phần gốm kim loạiđược sử dụng trong:

 

• biến tần quang điện
• Hộp kết hợp DC
• Mô-đun bảo vệ điện áp cao-

 

 

Công ty TNHH Công nghệ hàn dập Apollo Hạ Môn chuyên sản xuất các bộ phận chính xác cho phương tiện sử dụng năng lượng mới, bộ lưu trữ năng lượng và điện tử công suất. Công ty cung cấp dịch vụ OEM cho thân gốm tiếp xúc HVDC, cụm gốm kim loại và các đầu nối chính xác có liên quan.

 

Năng lực sản xuất bao gồm:

 

• Hình thành chính xác của thân gốm alumina
• thiêu kết ở nhiệt độ-cao
• Sự kim loại hóa Mo-Mn
• Hàn chân không bằng gốm-đến{1}}kim loại
• Kiểm tra kích thước chính xác
• Kiểm soát chất lượng sản xuất hàng loạt

 

Đối với các dự án trong chuỗi cung ứng Cấp 1 và Cấp 2 của ngành công nghiệp xe năng lượng mới, công ty hỗ trợ đánh giá thiết kế DFM, phát triển mẫu, gửi tài liệu PPAP Cấp 3 và phân phối sản xuất hàng loạt dài hạn.

 

Đối với các yêu cầu tùy chỉnh liên quan đến thân gốm của công tắc tơ HVDC, ống gốm cầu chì điện áp cao -hoặc cụm gốm alumina, vui lòng cung cấp bản vẽ sản phẩm, thông số kỹ thuật vật liệu và ước tính khối lượng hàng năm để đánh giá kỹ thuật.

 

Đạt được đánh giá kỹ thuật OEM cho thân gốm