Hvernig á að velja á milli stífra koparstanga og sveigjanlegra koparþynnutenginga? Greining á leiðni og hitaleiðni hönnun í nýjum orkukerfum.

Með hraðri þróun nýrra orkutækja, orkugeymslukerfa og há-rafmagns rafbúnaðar, taka straumakerfi ekki aðeins að sér kraftflutningsverkefnið heldur verða það einnig mikilvægur þáttur í varmastjórnunarkerfum. Í rekstrarumhverfi með mikla-straumi, ef ekki er hægt að dreifa hitanum sem myndast af leiðaranum í tíma, mun það hafa bein áhrif á skilvirkni kerfisins, áreiðanleika tenginga og líftíma mikilvægra íhluta.

 

Í nýjum orkurafmagnstengingarkerfum eru stífar koparstangir og sveigjanlegar koparþynnutengingar tvær algengustu leiðaralausnirnar. Þrátt fyrir að báðir búi yfir framúrskarandi leiðni, þá eru þeir verulega frábrugðnir í hitaleiðni, byggingareiginleikum og notkunarsviðum. Skilningur á þessum mun er mikilvægt til að hámarka kerfishönnun.

 

 

 

Joule hitun myndast þegar straumur fer í gegnum leiðara; þess vegna er hitastýring mikilvægt atriði í hönnun strætisvagna. Rútuvörur með mismunandi uppbyggingu hafa gjörólíkar hitaleiðnileiðir.

 

Stífar koparstangir eru venjulega framleiddar með háum-hreinleika kopar og hafa samfellda, þétta málmbyggingu. Hiti er hægt að leiða hratt meðfram leiðaranum til tiltekinna svæða eins og kalda plötur, húsa eða hitaköss, sem gerir þá hentugri til að búa til stýranlega hitaflutningsleiðir. Sem dæmigerð koparrennslislausn sem notuð er fyrir hástraumspennu er hún mikið notuð í há-aflbúnaði.

 

Aftur á móti myndast sveigjanleg koparþynnutenging með því að lagskipa og suða mörg lög af ofur-þunnum koparþynnu. Varmaleiðni þeirra byggir meira á stóru yfirborði þeirra og losar varma í gegnum loftsveiflu og varmageislun. Vegna koparþynnunnar-lagskiptu mjúku tengibyggingarinnar getur það jafnað kröfur um leiðni og sveigjanleika, sem býður upp á umtalsverða kosti við kraftmikil rekstrarskilyrði.

 

 

Harðar koparrútur eru með lágt viðnám, lága sprautu og framúrskarandi vélrænan styrk, sem gerir stöðuga og áreiðanlega háa-straumsendingu kleift. Á sama tíma auðveldar venjuleg rúmfræði þeirra samþættingu við kælikerfi, sem leiðir til víðtækrar notkunar þeirra í nýjum orkutækjum og orkugeymslutækjum.

 

Algengar umsóknir eru:

Jákvæðar og neikvæðar úttakstenglar rafhlöðupakka aðalrásar;
Há-afldreifingareiningar (PDUs);
Tengikerfi fyrir tengibúnað og öryggi;
Inverter og mótor stjórnandi DC rútur;
Iðnaðarafldreifingarkerfi og orkugeymslukerfi.

 

Í rafdrifnu ökutækjakerfum sameina sumar hönnun sveigjanlega koparstöng fyrir rafmagnsdreifingu bifreiða með stífum koparstöngum og ná jafnvægi milli leiðni og aðlögunarhæfni titrings með stífri-sveigjanlegri nálgun.

 

Fyrir aðstæður sem krefjast flókins burðarskipulags, er sveigjanlegt lagað koparriðla sem notað er fyrir línustrik einnig notað til að ná fram skilvirkri straumflutningi innan takmarkaðs uppsetningarrýmis.

 

 

Stærsti kosturinn við sveigjanlega koparþynnutengingar liggur í tilfærslumöguleikanum sem sveigjanlega uppbyggingin veitir. Við notkun búnaðarins valda hitabreytingum málmvarmaþenslu og samdrætti, en titringur ökutækis og vélræn áhrif valda einnig streitu á tengipunktunum.

 

Með því að nota fjöllaga-laga koparstöngþynnu sveigjanlega tengingarhönnun getur leiðarinn tekið á sig hluta af vélrænni álagi, sem dregur úr hættu á þreytuskemmdum á tengipunktum.

Dæmigert forrit innihalda:

 

Röð og samhliða tengingar milli rafhlöðufrumna; Innri tengikerfi innan rafhlöðueininga; Tengingar milli rafhlöðupakka og háspennuboxa-; BMS kerfistengingar; Sveigjanlegar leiðaratengingar fyrir spennubreyta og aflbúnað.

 

Á sviði rafhlöðu eru sveigjanleg kopar-húðuð rúllustangir fyrir rafgeyma rafgeyma orðin almenn lausn sem uppfyllir tvöfaldar kröfur um mikla straumflutning og titringsaðlögunarhæfni.

 

Fyrir forrit sem krefjast tenginga við spennubreyta eða rafeindatæki eru kopar-húðuð sveigjanleg tengi/spennihlutar einnig mikið notaðir til að draga úr áhrifum vélræns álags á tengitengi.

 

 

 

Nýi orkuiðnaðurinn hefur gert meiri kröfur til straumavara, þar á meðal:

 

Meiri straumflutningsgeta; Lægri hitastig hækkun; Minni uppsetningarrými; Meiri áreiðanleiki titrings; Lengri endingartími.

Þess vegna eru fleiri og fleiri kerfi að samþykkja samsetta rútustangahönnun.

 

Til dæmis, inni í rafhlöðupakka, notar frumutengingarsvæðið oft kopar-húðaðar sveigjanlegar rútustangir til að laga sig að rafhlöðuútþenslu og titringsskilyrðum, en á aðalrásarúttakssvæðinu eru stífar koparstraumar notaðar til að takast á við mikinn straumflutning.

 

Sumir-afkastamiklir pallar nota einnig lagskipt sveigjanlegan rásarstöng fyrir ný orkutæki, sem dregur úr inductance og bætir rafsegulsamhæfni kerfisins með fjöl-laga leiðarastokkshönnun.

 

Í orkugeymslukerfum þarf leiðaruppbyggingin einnig að takast á við hitauppstreymi áskorana við langtíma hringrásarrekstur. Þess vegna eru lagskipt koparþynnurútulausnir smám saman að verða mikilvægur hluti af-orkugeymslutækjum.

 

 

 

Afköst strætisvagna veltur ekki aðeins á efninu sjálfu heldur einnig af framleiðsluferlinu.

 

Fyrir stífar koparstraumur hafa efnishreinleiki, stimplunarnákvæmni, beygjuferli og yfirborðshúðun áhrif á endanlega leiðni og tæringarþol.

 

Fyrir sveigjanleg koparþynnutengi eru gæði millilaga tengingar lykilvísir. Hágæða vörur nota venjulega dreifingartengingar, sameindabindingar eða háþrýstingssuðuferli til að ná fram málmvinnslutengingu milli koparþynna og dregur þannig úr snertiviðnám og snertihitaþol.

 

Hin víðtæka lagskipt koparþynna fyrir tengitækni bætir í raun leiðnistöðugleika og -langtímaáreiðanleika tengisvæðisins.

 

Fyrir sérstakar verkefniskröfur er hægt að þróa sérsniðnar sveigjanlegar koparþynnulögaðar rúllur á grundvelli uppsetningarrýmis, núverandi burðargetu og burðarþolskröfur til að ná sem best jafnvægi milli rafmagnsframmistöðu og byggingarhönnunar.

 

 

Þar sem háspennupallar fyrir ný orkutæki þróast í átt að 800V og jafnvel hærra spennustigum og aflþéttleiki orkugeymslukerfa heldur áfram að aukast, þróast rúllakerfa í átt að léttleika, mikilli samþættingu og lítið tap.

 

Framtíðarhönnun raftenginga mun leggja meiri áherslu á samverkandi hagræðingu hitastjórnunar, rafsegulsviðssamhæfis og áreiðanleika burðarvirkja. Stífar koparstraumar, með framúrskarandi hitaleiðni, munu halda áfram að taka að sér aðalrásarflutningsverkefnið, á meðansveigjanlegar koparþynnutengingarmun gegna mikilvægara hlutverki í titringseinangrun, hitauppbót og flóknu svæðisskipulagi.

 

Þess vegna, í nútíma nýjum orkukerfum, eru stífar koparstangir og sveigjanlegar koparþynnutengingar ekki gagnkvæmar, heldur skynsamlega stilltar í samræmi við mismunandi rekstrarskilyrði til að smíða í sameiningu skilvirkt, öruggt og áreiðanlegt raftengikerfi.