Как да изберем ламинирани конектори за шини за PCS и инвертори за съхранение на енергия? Анализ, обхващащ ток, ниска индуктивност, изолация и производствени възможности

Ламинираните съединители за шини, използвани в PCS за съхранение на енергия и инверторите, не само улесняват преноса на висок-ток, но също така влияят върху повишаването на температурата на системата, производителността на превключване и дългосрочната-оперативна надеждност. Правилният избор изисква цялостна оценка на работния ток, номиналното напрежение, разсеяната индуктивност, изолационните схеми и производствените възможности, вместо да се разчита единствено на размерите или цената на продукта. За високо-мощно оборудване за силова електроника, структурният дизайн на ламинирани шини за съхранение на енергия PCS трябва да бъде съобразен със специфичната среда на приложение, за да се осигури дългосрочна-стабилна работа.

 

 

Традиционните шини обикновено използват дискретна структура със значително разстояние между положителните и отрицателните проводници; тази конфигурация има тенденция да създава голяма токова верига, като по този начин увеличава индуктивността на разсейване и електромагнитните смущения. В приложения, включващи високо-превключващи устройства като IGBT и SiC компоненти, прекомерните паразитни параметри могат да доведат до пикове на напрежението, увеличени загуби на устройството и намалена ефективност на системата.

 

Ламинираните шини използват композитна структура от множество проводникови слоеве и изолационни материали за позициониране на положителните и отрицателните проводници в непосредствена близост. Тази подредба позволява анулиране на магнитното поле, намалява индуктивността на веригата и повишава плътността на мощността. Следователно ламинираните шини с ниска-индуктивност се използват широко в PCS единици за съхранение на енергия, фотоволтаични (PV) инвертори, контролери на двигатели и оборудване за преобразуване на висока-енергия.

 

Различни сценарии на приложение-като шкафове на системи за съхранение на енергия (ESS), фотоволтаични инвертори и електронни системи за управление на електрически превозни средства (EV)-изискват избор на подходяща структура въз основа на фактори като пространство за инсталиране, номинален ток и изисквания за управление на топлината. Например, ламинираните шини, предназначени за електрически превозни средства, се различават от тези, използвани в PCS устройствата за съхранение на енергия по отношение на плътността на тока, механичната структура и спецификациите на изолацията, което налага специфични за приложението-проекти.

 

 

1. Определете дебелината и площта на напречното-сечение на медния слой въз основа на работния ток

 

Дебелината на медния слой на ламинираната шина пряко влияе върху капацитета на тока и производителността при повишаване на температурата. При избора е необходимо да се вземат предвид непрекъснатият работен ток, пиковият ток, температурата на околната среда и условията на охлаждане, вместо просто да се увеличи дебелината на медта.

 

Обикновено е необходимо да се определи плътността на тока чрез термичен анализ, така че шината да може да поддържа разумно повишаване на температурата по време на дългосрочна-работа. В същото време типът меден материал, методът на обработка и повърхностната обработка също ще повлияят на проводимите характеристики. Например ламинираните медни шини трябва да съответстват на подходящата площ на напречното-сечение според различните текущи нива.

 

За PCS системи с висока{0}}мощност зоната на DC-връзката обикновено приема високотокова-носеща структура, за да се намалят локалните горещи точки и да се подобри надеждността на системата чрез оптимизиране на оформлението на медния слой.

 

2. Контролирайте разсеяната индуктивност въз основа на честотата на превключване

 

Съвременните инвертори за съхранение на енергия все повече използват IGBT и SiC захранващи модули, а високо{0}}честотната превключваща среда поставя по-високи изисквания към ефективността на ниската индуктивност на шината.

 

Дизайнът с ниска индуктивност се постига главно чрез следните методи:

 

• Скъсете разстоянието между положителните и отрицателните електроди и намалете площта на токовия контур;
• Оптимизирайте разположението на междинния слой, за да компенсирате магнитното поле, генерирано от обратния ток;
• Намалете дължината на пътя на връзката и намалете паразитните параметри.

 

Например, персонализираната ламинирана шина за IGBT трябва да бъде проектирана в съответствие с оформлението на силовия модул, така че индуктивността на шината да отговаря на изискванията за високо-скоростно превключване.

 

За приложенията на SiC, приложението SIC на ламинирана шина се превърна във важна насока за проектиране на оборудване за преобразуване на висока-честота и висока-мощност, което може ефективно да намали въздействието на преходните процеси при превключване и да подобри стабилността на системата.

 

3. Изберете решение за изолация въз основа на системното напрежение

 

PCS за съхранение на енергия обикновено включва нива на напрежение от стотици волта или дори по-високи, така че изолационният дизайн е ключът към надеждността на ламинираните шини.

 

Общите изолационни материали включват:

 

• PET изолационно фолио;
• PI/Kapton високотемпературно изолационно фолио;
• Топлоустойчив изолационен-материал Nomex.

 

Изолационното решение трябва да бъде избрано въз основа на номиналното напрежение, изискванията за издържано напрежение, характеристиките на частичен разряд и работната температура. Например BusBar с PET изолационна хартия е подходящ за конвенционално захранващо електронно оборудване, докато системите с високо-напрежение изискват изолационни конструкции с по-високо-ниво.

 

В същото време дебелината на изолационния слой не само влияе върху съпротивлението на напрежението, но също така влияе върху общия размер и капацитета на разсейване на топлината, което изисква баланс между безопасност и компактност.

 

4. Определете структурния дизайн според средата на инсталиране

 

Различните среди на приложение имат различни изисквания за ламинирани шини.

 

Вътрешните шкафове за съхранение на енергия обикновено се фокусират върху оползотворяването на пространството и разсейването на топлината; външните системи за съхранение на енергия трябва да вземат предвид влажността, анти-корозията и дългосрочните-промени в околната среда.

 

Например устойчивата на взрив- инверторна шина с високо напрежение трябва да отговаря на изискванията за изолация и безопасност в специални среди, докато ламинираните шини за сложни шинни инсталации изискват персонализиран дизайн въз основа на вътрешното пространство на оборудването.

 

 

Изпълнението наЛаминирани конектори за шинизависи не само от дизайна, но и от критични производствени фактори като точност на размерите, междупластово свързване и качество на връзката.

 

Прецизната обработка на мед изисква постоянни размери на проводника, като качеството на ръбовете и прецизността на монтажа се контролират чрез методи като щамповане и CNC машинна обработка.

 

По време на процеса на ламиниране параметри като позициониране на материала, температура-на горещо пресоване, налягане и сила на междупластово свързване трябва да бъдат стриктно контролирани, за да се предотвратят проблеми с надеждността като въздушни мехурчета или разслояване.

 

По отношение на техниките за свързване могат да се използват различни методи-като лазерно заваряване, съпротивително заваряване или спояване със сребро-в зависимост от приложението. Например ламинираните шини, използвани в компактни IGBT системи за постоянен ток, изискват ниско електрическо съпротивление и дългосрочна-термична циклична стабилност в зоните на свързване.

 

Освен това една здрава производствена система трябва да включва проверка на размерите, електрически тестове и проверка на надеждността-включително проверка на CMM, изпитване на издръжливо напрежение и изпитване на повишаване на температурата-, за да се гарантира последователност на продукта в масовото производство.

 

 

За производителите на компютърни системи за съхранение на енергия и инвертори, изборът на доставчик на ламинирани шини изисква поглед отвъд разходите за доставка; от съществено значение е да се прецени дали доставчикът притежава цялостни възможности за производство и инженерна поддръжка.

 

Един отличен доставчик трябва да предлага:

 

1. Поддръжка на продуктов дизайн

Способността за оптимизиране на структурни проекти-включително конфигурации с ниска-индуктивност, координация на изолацията и DFM (Проектиране за технологичност) анализ-въз основа на специфичното напрежение, ток, инсталационно пространство и среда на приложение на клиента.

 

2. Възможности за много-процесно производство

Възможности, обхващащи обработка на мед, ламиниране на изолация, заваряване, покритие и прецизна инспекция, за да отговори на изискванията, вариращи от разработване на прототип до масово производство.

 

3. Възможности за изпълнение на проекти

Способността да се поддържа прототипиране, валидиране на малки-сериди и дългосрочно-масово производство, подкрепени от стабилна система за контрол на качеството.

 

За клиенти, които се нуждаят от високо{0}}надеждни решения за взаимно свързване-като ламинирани шини за задвижвания с променлива честота (VFD), разпределителни устройства за захранване (PDU) или DC{2}}кондензатори за свързване-, доставчиците трябва да притежават специализиран дизайн и опит в производството, съобразени с тези конкретни приложения.

 

 

За приложения, включващи PCS за съхранение на енергия, инвертори и нова енергийна силова електроника, производството на ламинирани шини включва множество етапи, включително обработка на мед, ламиниране на изолация, прецизно заваряване и тестване на производителността.

 

Като доставчик с всеобхватни производствени възможности, ние предоставяме интегрирана поддръжка, съобразена с нуждите на клиентите-обхващаща структурен дизайн, разработване на прототипи и масово производство-и предлагаме услуги като прецизно щамповане, лазерно заваряване, галванопластика, автоматизирана проверка и управление на системата за качество.

 

Чрез стабилни производствени процеси и съвместно инженерство ние помагаме на клиентите да намалят рисковете при разработката, да подобрят последователността на продукта и да изпълнят изискванията за дългосрочна-експлоатация на ново енергийно оборудване.

 

 

Ако разработвате проекти за PCS за съхранение на енергия, фотоволтаични инвертори, моторни контролери или друго високо{0}}мощно оборудване за силова електроника и се нуждаете от подходящо решение за ламинирани съединители за шини, моля, предоставете вашите продуктови спецификации, структурни чертежи или изисквания за приложение. Ние ще предложим професионални препоръки за избор въз основа на ток, напрежение и среда на инсталиране.