Ghid complet pentru bara de condensator EV: integrarea condensatoarelor cu film cu ansambluri de bare personalizate

Pentru sistemele de acționare electrică de 800 V, designul personalizat al barei de condensator EV trebuie să controleze inductanța buclei de curent-, rezistența conexiunii, distanța de fuga și solicitarea mecanică dintre condensatorul cu film DC-Link și treapta de putere a invertorului. Un ansamblu de bare colectoare DC-Link proiectat corespunzător combină geometria conductorului, izolarea și procesele de îmbinare într-un singur traseu electric controlat.

 

 

Bara DC-Link conectează condensatorul film la treapta de comutare a invertorului și transportă curent pulsat de-înaltă frecvență generat de modulele de putere SiC. Spre deosebire de o simplă bară plată de cupru, ansamblul trebuie proiectat în jurul întregii bucle de curent.

 

Variabilele cheie de inginerie includ:

 

• Cupru C1100: conductivitate electrică, de obicei, peste 100% IACS în grade recoapte adecvate.
• Inductanță scăzută a buclei: conductoarele laminate pozitive/negative pot reduce zona buclei magnetice.
• Rezistență controlată: suprafețele de contact și îmbinările sudate trebuie să mențină o rezistență electrică stabilă.
• Curaj și spațiu liber: distanța trebuie să se potrivească cu tensiunea de curent continuu, sistemul de izolație și cerințele aplicabile ale vehiculului.
• Densitatea curentului: lățimea și grosimea conductorului sunt selectate în funcție de curentul RMS, curentul de impuls și creșterea admisibilă a temperaturii.

 

Pentru comutarea cu SiC de înaltă{0}frecvență, reducerea distanței fizice dintre căile curentului direct și invers este deosebit de importantă. Un aranjament laminat compact poate reduce inductanța parazită și depășirea tensiunii asociate în timpul evenimentelor de comutare rapidă.

 

Factorul de proiectare	Focalizare tipică de inginerie
Conductor	C1100/cupru cu-conductivitate ridicată
Platforma de tensiune	Sisteme EV 400V / 800V
Actual	Profil de curent continuu și de impuls
Inductanţă	Minimizați zona de-buclă curentă
Izolare	Sisteme cu folie, turnate,-acoperite cu pulbere sau cu manșoane
Control dimensional	Bazat pe interfețe invertor și condensator

 

 

Interfața fizică dintre condensatorul de film și invertor are adesea spațiu vertical limitat. O bară cu profil redus-poate reduce înălțimea pachetului, menținând în același timp secțiunea transversală-a conductorului necesară.

 

Designul combină în mod normal tăierea de precizie, îndoirea, ștanțarea, găurirea sau prelucrarea CNC. Teșirea marginilor este utilizată acolo unde muchiile ascuțite de cupru ar putea deteriora izolația sau pot crea concentrație de câmp electric-local.

 

Fiabilitatea mecanică depinde și de modul în care bara este fixată pe condensator și carcasa invertorului. Rigiditatea excesivă poate transfera vibrațiile și dilatarea termică direct în terminale. Zonele de îndoire controlate, punctele de montare și interfețele conforme ajută la adaptarea variațiilor dimensionale în timpul funcționării vehiculului.

 

Prin urmare, pentru aplicațiile EV, proiectarea ar trebui să ia în considerare:

 

• Toleranțe de interfață de la ±0,05 mm până la ±0,10 mm, acolo unde este cerut de ansamblu.
• Expansiunea termică între carcasele din cupru, aluminiu și componentele polimerice.
• Încărcare prin vibrații în jurul îmbinărilor cu șuruburi sau sudate.
• Risc de rezonanță cauzat de secțiunile conductoare nesuportate.
• Distanță față de carcasa invertorului și componentele conductoare adiacente.

 

Aveți nevoie de o bară compactă DC-Link pentru un pachet de invertor de 800 V?

 

Solicitați EV Condensator Busbar DFM Review

 

 

Metoda de conectare are un efect direct asupra rezistenței, rezistenței mecanice și consistenței producției. Pentru conductorii de cupru, sudarea cu laser și sudarea metalelor cu ultrasunete sunt ambele viabile, dar ferestrele lor de proces diferă.

 

Metoda de îmbinare	Avantajul principal	Principala considerație de inginerie
Sudarea cu laser	Aport de căldură precis, localizat	Controlul decalajului articular, reflectivității și penetrării
Sudarea cu ultrasunete	Încălzire cu volum redus	Presiunea sculei, amplitudinea și zona de sudare
Sudarea prin rezistență	Timp de ciclu rapid	Distribuția curentului și uzura electrodului
Conexiune cu șuruburi	Facilitate de service	Rezistența de contact și controlul cuplului

 

Sudarea cu laser este potrivită acolo unde geometria îmbinării necesită penetrare controlată sau acces dintr-o direcție definită. Sudarea cu ultrasunete este utilă pentru componentele subțiri de cupru unde este importantă reducerea la minimum a expunerii termice în vrac.

 

Pentru calificarea producției, rezistența îmbinării, forța de tragere,-secțiunea transversală și aspectul sudurii ar trebui evaluate împreună, mai degrabă decât să se bazeze doar pe inspecția vizuală. Secțiunile transversale metalografice-pot dezvălui fuziune incompletă, goluri, penetrare excesivă și defecte interfațiale care nu sunt vizibile în exterior.

 

 

O bară de condensator EV trebuie să izoleze electric conductoarele adiacente, menținând în același timp stabilitatea dimensională în condiții de cicluri de temperatură și vibrații. În funcție de arhitectura ambalajului, izolația poate utiliza folii dielectrice laminate, manșoane termo-contractabile, izolație turnată sau sisteme pe bază de-epoxi.

 

Selecția ar trebui să ia în considerare:

 

• Rigiditatea dielectrică a materialului izolator.
• Distanțele de curgere și degajare necesare.
• Temperatura de funcționare și ciclul termic.
• Rezistenta la abraziune in timpul asamblarii.
• Aderenta si stabilitate dimensionala.
• Compatibilitate cu lichid de răcire, ulei și alte fluide auto.

 

Pentru unele ansambluri, izolația și încapsularea sunt combinate după sudare pentru a proteja zonele conductoare expuse. Procesul de încapsulare trebuie să evite golurile în jurul interfețelor de-înaltă tensiune, deoarece aerul prins poate reduce marja dielectrică și poate crea stres electric localizat.

 

Pentru o platformă de 800 V, proiectarea izolației ar trebui validată în funcție de tensiunea reală a sistemului, nivelul de poluare, grupul de materiale, condițiile de mediu și standardele auto aplicabile, mai degrabă decât selectarea unei grosimi de izolație bazată numai pe tensiune.

 

 

Trecerea către arhitecturi de 800 V și dispozitive de comutare SiC crește cerințele electrice și mecanice impuse conexiunii DC-Link.

 

O arhitectură tipică plasează condensatorul cu peliculă aproape de bornele de curent continuu ale invertorului pentru a scurta bucla de curent înalt-. Geometria barei colectoare urmează apoi poziția terminalelor condensatorului, aranjamentul terminalelor invertorului și spațiul disponibil al carcasei.

 

Prin urmare, un Furnizor de bare colectoare de cupru cu condensator de film pregătit pentru producție-ar trebui să poată susține mai mult decât fabricarea de cupru. Lucrările de inginerie pot include:

 

• Revizuirea desenelor 2D/3D pentru conflicte de interfață și de autorizare.
• Analiza DFM pentru operatii de indoire, prelucrare si imbinare.
• Productie de prototipuri pentru validare electrica si mecanica.
• Dezvoltarea parametrilor de sudare și inspecția îmbinărilor.
• Validarea izolației conform cerințelor finale ale sistemului.
• Inspecție dimensională folosind CMM sau calibre dedicate.
• Controlul procesului pentru trecerea de la prototip la producția repetată.

 

Pentru furnizorii de EV de nivel 1 și 2, pachetul de producție poate necesita, de asemenea, certificate de materiale, diagrame de flux de proces, planuri de control, înregistrări de inspecție și documentație PPAP.

 

 

La aprovizionarea unuiBara de colectare a condensatorului EVEchipele de soluții personalizate, achiziții și inginerie ar trebui să evalueze procesul de producție împreună cu proiectarea electrică.

 

Un furnizor adecvat trebuie să demonstreze:

 

• Prelucrarea cuprului C1100 și trasabilitatea materialului.
• Tăiere de precizie, îndoire și prelucrare CNC.
• Capacitate de sudare-cupru{-cupru și metal-disimilar, acolo unde este necesar.
• Controlul procesului de izolație și încapsulare.
• Inspecție dimensională CMM pentru interfețe critice.
• Rezistența electrică și testarea dielectrică.
• Capacitatea de prototip și{0}}producție în masă.
• Capacitatea sistemului de calitate-ISO 9001 sau IATF 16949, acolo unde este necesar.
• Suport de documentare PPAP pentru programele auto.

 

Capacitatea furnizorului de a controla întregul lanț de producție este deosebit de importantă atunci când bara de distribuție conține mai multe operațiuni integrate. Separarea procesării, sudării și izolației cuprului între mai mulți furnizori poate crește riscurile de interfață în timpul dezvoltării și creșterii producției-.

 

 

 

 

Pentru sistemele de antrenare EV de 800 V, împărtășiți aspectul barei colectoare, interfața condensatorului și cerințele electrice pentru a evalua designul corect de conexiune DC-Link.