Анализ на технологията за интегрирана шина CCS и тенденциите в развитието на пазара

 

В захранващата акумулаторна система на нови енергийни превозни средства ефективните и сигурни връзки между акумулаторните клетки са от решаващо значение за цялостната работа на автомобила. За да се постигнат изисквания за високо напрежение и висока мощност, множество батерийни клетки обикновено се комбинират последователно и паралелно, за да образуват батерийни модули. В този процес шините играят централна роля в електрическото свързване.

 

При традиционните дизайни вземането на проби от напрежение и температура за всяка акумулаторна клетка обикновено разчита на отделна система от кабелни снопове. Този подход обаче не само консумира много място, но също така усложнява окабеляването и намалява нивото на автоматизация на сглобяването. С нарастващата тенденция към олекотяване и автоматизация в новите енергийни превозни средства се появи CCS (Cell Contact System) интегрирана технология за шини.

 

CCS интегрираните шини интегрират компоненти за получаване на сигнал (като FPC, PCB и FFC) с шини за батерии, съединители на шини и изолационни структурни компоненти. Чрез термична компресия, занитване или ултразвуково заваряване интегрираната структура позволява последователно и паралелно свързване на батерийни клетки с високо-напрежение, както и вземане на проби от напрежение и температура. Неговите основни компоненти включват:

 

* Медни или алуминиеви проводими шини (автомобилна акумулаторна клемна шина, автомобилна захранваща шина, мощностна шина);
* Изолация (Изолации на шини);
* Компоненти на конектор (конектор за шина, конектор за автомобилна шина);
* Схема за получаване на сигнал (FPC/PCB).

 

Тази система предава сигнали за напрежение и температура към BMS и е критичен компонент на системата за управление на батерията.

 

 

 

 

В сравнение с традиционните шини за окабеляване, CCS интегрираните шинни системи (автомобилни шинни системи) предлагат следните значителни предимства:

 

1. Структурна интеграция и леко тегло
Използването на FPC и PCB като носители за получаване на сигнал заменя тромавите кабелни снопове, което води до по-лека и по-тънка система с подобрено използване на пространството, отговаряща на изискванията за компактен дизайн на новите енергийни превозни средства.

 

2. Високо ниво на автоматизация на сглобяването
Модулната структура на шинната система позволява бързо сглобяване и може да бъде интегрирана с автоматизирано оборудване, което значително намалява ръчния труд и подобрява последователността на производството.

 

3. Подобрена издръжливост и безопасност
Интегрираната технология за горещо-пресоване значително подобрява уплътняването на линията, устойчивостта на влага и устойчивостта на корозия. Структурите за защита от свръхток често са включени в дизайна на автомобилната шина, за да се предотврати претоварването на клетката и да се подобри цялостната безопасност на пакета.

 

4. Силна стандартизация и съвместимост
Модулът за проектиране на шини може да бъде гъвкаво адаптиран към различни размери и оформления на клетките, което улеснява широко{0}}производството и намалява разходите за разработка и сглобяване.

 

5. Стабилна електрическа производителност
Висококачествени-медни-алуминиеви проводници, комбинирани с изолационния слой Busbar Insulations, поддържат предаване с нисък импеданс дори при условия на висок ток, като подобряват общата ефективност на проводимостта на системата.

 

 

Производството на CCS интегрирани шини обикновено включва следните ключови стъпки:

 

1. Рязане и предварителна обработка на филм

Изолационен филм, силиконов лист, тефлонов лист и други материали се изрязват до определени размери, за да се гарантира точността на последващото горещо пресоване.

 

2. Пред-сглобяване

Проводими материали (медни и алуминиеви листове), изолационни материали и електронни компоненти се подреждат последователно, за да оформят структурата, която ще бъде пресована. Тази стъпка е от решаващо значение за еднаквостта и надеждността на проводимия път на автомобилната шина.

 

3. Горещо пресоване

Използвайки електрическа гореща преса при приблизително 160 градуса, слоевете на материала са плътно свързани заедно, за да образуват интегралната структура на BusBar Systems или Automotive Power Busbar.

 

4. Заваряване и занитване

Металните компоненти обикновено се заваряват чрез лазерно или ултразвуково заваряване, като някои конструкции използват автоматизирано занитване както за механично, така и за електрическо фиксиране.

 

5. Автоматизирана проверка и монтаж
Визуалната проверка на CCD идентифицира драскотини, дефекти на пластинките и замърсяване. След това системата се интегрира с температурния сензор и пластмасовите структурни компоненти, за да образува цялостна автомобилна шина.

 

6. Почистване и проверка
След почистване с алкохол се извършва окончателен тест за непрекъснатост и изолация, за да се гарантира съответствие със стандартите за безопасност и електрически характеристики.

 

Чрез горните процеси шинната шина на батерията и веригата за получаване на сигнал са интегрирани в един производствен процес, създавайки изключително надеждна конекторна система за автомобилна шина.

 

 

Водени от целите на „Двойния въглерод“, глобалните продажби на нови енергийни превозни средства продължават да се покачват, като директно стимулират разширяването на пазарите на батерии и шинни системи. Според EVTank глобалните продажби на нови енергийни превозни средства ще надхвърлят 52 милиона до 2030 г., като навлизането на пазара надхвърля 50%.

 

Въз основа на средната конфигурация на батерийния модул, всяко превозно средство се очаква да бъде оборудвано с приблизително девет батерийни модула, всеки оборудван с една CCS интегрирана шина и съответстващ на един до два FPC сигнални слоя. Консервативно изчислена, стойността на CCS системата (включително съединител на шина и шина на батерията) на превозно средство е над 1000 юана.

 

Изчислено е, че общият размер на пазара на FPC и CCS ще нарасне от приблизително 17,3 милиарда юана през 2022 г. до 39,4 милиарда юана през 2025 г., с общ годишен темп на растеж от приблизително 31,7%. Този растеж се дължи основно на следните фактори:

 

* Повишени системни инсталации, водени от увеличените продажби на нови енергийни превозни средства;
* Повишено търсене на шини за единица поради оптимизиран капацитет и структура на модула на батерията;
* Тенденцията към интелигентно производство води до подобрения в ключови компоненти като автомобилни шини и изолации на шини.

 

В бъдеще, със задълбочаването на структурната интеграция и модулирането на електрическите превозни средства, захранващите шини и съединителите за шини ще продължат

развитие към по-висока проводимост, по-висока изолация и по-висока надеждност. ИнтелигентенАвтомобилни акумулаторни клеми(ACCS), интегриращо получаване на сигнал, текущо наблюдение и управление на топлината, ще стане масово в индустрията.