Série de processus de fabrication PACK : performances électriques, méthodes de connexion et considérations d'agencement pour les barres omnibus en cuivre/aluminium haute tension dans les packs de batteries

Dans les systèmes de batteries de véhicules à énergie nouvelle, le jeu de barres haute-tension, en tant que composant conducteur principal, joue un rôle crucial dans le transfert d'énergie efficace entre les cellules de la batterie. Avec la popularisation progressive des plates-formes haute tension-800 V, la conception des jeux de barres affecte non seulement l'autonomie du véhicule et les performances de charge rapide-, mais a également un impact direct sur la sécurité du système et la fiabilité à long terme-. Dans les applications pratiques d'ingénierie, les performances des jeux de barres EV et des véhicules électriques à jeux de barres sont devenues l'un des indicateurs importants pour évaluer le niveau de conception des systèmes de batterie.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Du point de vue des performances électriques, le jeu de barres haute-tension est essentiellement un support conducteur très efficace, et le choix de son matériau détermine directement la conductivité et les performances de gestion thermique du système. Le cuivre (tel que le cuivre T2) possède une excellente conductivité, avec une conductivité d'environ 58,5 × 10⁶ S/m, nettement supérieure à celle de l'aluminium, offrant ainsi des avantages dans les scénarios de transport de -courant-élevé.

 

Pendant ce temps, l’aluminium, en raison de sa densité plus faible, a une valeur irremplaçable en matière de conception légère. Dans les applications de jeux de barres de batteries de voitures, les jeux de barres en cuivre sont généralement utilisés dans les circuits principaux à courant élevé, tandis que les jeux de barres en aluminium sont plus souvent utilisés dans les circuits auxiliaires sensibles au poids- et au coût-.

 

Dans les environnements à haute-tension, les distances électriques et les lignes de fuite sont des paramètres de conception fondamentaux pour garantir la sécurité du système. La distance dans l'air fait référence à la distance dans l'air la plus courte entre deux conducteurs, tandis que la distance dans l'air est le chemin le plus court le long de la surface isolante. Ces deux indicateurs sont directement liés au défaut d’isolation et au risque d’arc électrique. Dans la conception de jeux de barres automobiles, ces paramètres doivent être strictement définis en fonction des niveaux de tension et des conditions environnementales. Simultanément, les barres omnibus haute-tension nécessitent un traitement d'isolation efficace, tel que l'utilisation de gaines thermorétractables-ou d'un film PI haute-performance pour le revêtement, afin de répondre aux exigences strictes de tension de tenue d'isolation. Les normes de test typiques incluent les tests de tension de tenue AC 3 000 V et les tests de résistance d'isolation DC 1 000 V pour garantir un fonctionnement stable dans des conditions complexes.

 

La capacité de charge actuelle et le contrôle de l’échauffement sont des indicateurs essentiels pour évaluer les performances des jeux de barres automobiles. La capacité de charge actuelle d'un jeu de barres est positivement corrélée à sa section transversale ; cependant, dans les applications pratiques, des facteurs tels que la température ambiante, les conditions de dissipation thermique et la disposition doivent également être pris en compte. Il convient de noter que dans un environnement de batterie fermé, la dissipation naturelle de la chaleur devient la principale méthode de dissipation thermique ; par conséquent, une conception raisonnable-de la section transversale et une optimisation de la distribution thermique sont particulièrement cruciales. Dans les applications de jeux de barres de batteries de véhicules électriques, une augmentation locale excessive de la température affecte non seulement la conductivité, mais peut également accélérer le vieillissement des matériaux isolants et réduire la durée de vie du système.

 

La résistance de contact est un facteur clé affectant la stabilité des systèmes de jeux de barres, dépendant principalement de la pression de contact à l'interface de connexion, du traitement de surface et des propriétés des matériaux. Dans la conception de connexion de la barre omnibus automatique, l'étamage ou le nickelage sont souvent utilisés pour réduire la résistance d'interface et améliorer la résistance à l'oxydation. En particulier dans les applications de barres omnibus en cuivre étamé pour les véhicules électriques, la couche d'étamage améliore non seulement la stabilité de la conductivité, mais améliore également considérablement les performances de soudage et de connexion. Un contrôle correct de la précharge des boulons (généralement 50 à 70 % de la limite d'élasticité du matériau) peut réduire efficacement la résistance de contact et empêcher la dégradation des performances causée par un échauffement localisé.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En ce qui concerne les méthodes de connexion, les jeux de barres haute tension-utilisent principalement le soudage laser et les connexions par boulons. Le soudage au laser, en raison de sa résistance de contact extrêmement faible, de sa force de connexion élevée et de ses excellentes performances d'étanchéité, est largement utilisé dans les structures série-parallèles entre les cellules de batterie et constitue un processus clé pour atteindre une fiabilité élevée. Dans des scénarios de connexion de haute -précision tels que les barres omnibus de condensateurs à film de véhicules à énergie nouvelle, le soudage au laser garantit efficacement la continuité conductrice et la stabilité structurelle. Cependant, ce procédé nécessite un investissement important en équipement et un contrôle du processus, en particulier dans le soudage de l'aluminium, où une protection par gaz inerte est nécessaire pour empêcher l'oxydation.

 

En revanche, les connexions boulonnées offrent une plus grande flexibilité d'assemblage et sont couramment utilisées pour les connexions entre modules ou avec des composants d'interface -haute tension. Dans les systèmes de connecteurs d'alimentation automobile, les connexions boulonnées nécessitent une stratégie de serrage progressive stricte pour garantir un contact stable au niveau de l'interface de connexion. Bien que cette méthode prenne en charge plusieurs démontages et remontages, un contrôle de précharge inapproprié sous des vibrations à long terme -peut entraîner une augmentation de la résistance de contact, affectant la fiabilité du système. Par conséquent, dans les applications automobiles de barres omnibus en fer blanc, des structures anti-desserrage ou des technologies de revêtement sont souvent combinées pour améliorer la stabilité de la connexion.

 

Au niveau de la conception de l'implantation, les jeux de barres haute tension-doivent équilibrer performances électriques et sécurité mécanique. Premièrement, les jeux de barres doivent être évités dans les zones de collision potentielles, tenus à l'écart des bords métalliques tranchants et des fixations, et les dégagements de sécurité doivent répondre aux spécifications de conception. Deuxièmement, les chemins de courant doivent être minimisés pour réduire la perte de résistance et optimiser l'efficacité du système. Dans les systèmes BusBar Car, les lignes haute-tension doivent être disposées séparément des faisceaux de signaux basse-tension pour réduire l'impact des interférences électromagnétiques sur le système de contrôle.

 

Lorsque plusieurs jeux de barres sont disposés en parallèle, un espacement suffisant doit être maintenu pour éviter l'accumulation de chaleur et empêcher une surchauffe localisée. De plus, lors de la conception des barres omnibus de terre automobiles, la continuité et la fiabilité du chemin de mise à la terre doivent faire l'objet d'une attention particulière pour garantir le fonctionnement sûr du système électrique du véhicule. Pour les barres omnibus flexibles, des supports ou des structures fixes sont généralement nécessaires pour réduire les risques de fatigue provoqués par les vibrations, tandis que des matériaux de rembourrage peuvent améliorer la résistance aux chocs.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En termes de détails structurels, les bords des jeux de barres doivent être chanfreinés pour réduire la concentration du champ électrique et éviter le risque de décharge de pointe. Simultanément, l'application de matériaux isolants à haute-performance tels queIsolation PET pour barres omnibus automobilespeut encore améliorer la fiabilité de l'isolation et l'adaptabilité environnementale du système. Dans l'ensemble, la conception de jeux de barres haute tension-est un projet d'ingénierie système multidimensionnel et collaboratif impliquant des matériaux, des systèmes électriques, des structures et des processus ; son optimisation des performances est cruciale pour le fonctionnement sûr et efficace des systèmes de batteries de véhicules à énergies nouvelles.