التيار النحاس المشترك الزائد: القضايا الرئيسية والحلول الهندسية

التغلب على تحديات التيار الزائد في مفاصل النحاس في طاقة جديدة

مع استمرار قطاع الطاقة الجديد في تطوره السريع-من أنظمة محرك الأقراص القوية للسيارات الكهربائية إلى مراكز الطاقة المستقرة لمحطات التخزين الكبيرة-تعمل أشكال "الجسور" المهمة في نقل الطاقة. يؤثر أدائها بشكل مباشر على استقرار وسلامة النظام بأكمله. تُستخدم الأشرار النحاسية ، المعروفة بموصليةها الكهربائية الممتازة والقوة الميكانيكية ، على نطاق واسع في جميع أنحاء الصناعة. ومع ذلك ، فإن التحدي المستمر غالبًا ما يتم تجاهله يكمن في القدرة الزائدة في مفاصل BUSBAR - وهو خطر غير مرئي ولكنه خطير على كفاءة النظام والموثوقية.

1. الغوص العميق في قضايا التيار الزائد في مفاصل بسبار

(1) القدرة النظرية للحماية الحالية مقابل قيود العالم الحقيقي

من منظور الهندسة الكهربائية ، فإن قدرة الحمل الحالية لسبار ليست وظيفة خطية-إنها تتأثر بعوامل متعددة. وفقًا لقانون Joule (q = i²rt) ، يولد التيار عبر موصل الحرارة بسبب المقاومة. للتشغيل الآمن ، يجب أن يضمن الحد الأقصى للتيار المسموح به أن درجة الحرارة الناتجة تظل ضمن حدود لتجنب مخاطر التدهور أو السلامة.

في مفصل النحاس بسبار ، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا. تعمل مقاومة التلامس كمصدر إضافي للحرارة ، مما يزيد من خطر ارتفاع درجة الحرارة المحلية. تحدد معايير مثل GB/T7251.1 (أي ما يعادل IEC 61439-1) أنه في ظل الظروف المثالية-لا ينبغي أن يتجاوز مقاومة الاتصال ، أو دعم العزل ، أو الطلاء-الحد الأقصى لارتفاع درجات الحرارة المسموح به لأشرطة BUSPER النحاسية 105 كيلو بايت. بالنظر إلى متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة 35 درجة مئوية ، فإن الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل للموصلات هو 140 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، يخضع النحاس إلى الصلب ، مما يقلل بشكل كبير من القوة الميكانيكية ويتعرض لدوره الهيكلي للخطر. يمكن للحرارة الزائدة أيضًا أن تعرض دعامات العزل ، والمكونات المجاورة ، وحتى تشكل مخاطر الحرائق.

(2) العواصف الحالية وظروف التشغيل القاسية

تواجه أنظمة بطارية الطاقة الجديدة تقلبات تيار متكررة ومثيرة. على سبيل المثال ، يعمل نظام بطارية EV نموذجي حوالي 200A ، ولكن أثناء الشحن السريع ، قد يصل التيار الذروة إلى 600A لمدة تصل إلى 15 ثانية. وفقًا لمكافحة الصيغ الحالية القصيرة للوقت (مع عامل النحاس 13) ، فإن الحد الأدنى للمنطقة المستعرضة المطلوبة هو:
    s = (i/13) ×

ومع ذلك ، فإن البيئات في العالم الحقيقي تقدم تحديات إضافية-تزيد درجات الحرارة العالية من مقاومة النحاس ، في حين أن الرطوبة العالية تسرع الأكسدة ، مما يزيد من مقاومة التلامس. يجب حساب هذه العوامل البيئية في التصميم.

(3) ارتفاع مطالب الصناعة والتحديات الناشئة

مدفوعًا بالابتكار ، تتحرك أنظمة تخزين الطاقة نحو كثافات الطاقة والطاقة العالية. هذا يترجم إلى زيادة كبيرة في الإنتاجية الشحنة عبر butbars. وفقا لقيادة أبحاث السوق ،البطارية بوسار من المتوقع أن تنمو المتطلبات الحالية للحمل في أنظمة تخزين الطاقة بنسبة 30 ٪ إلى 50 ٪ خلال السنوات الخمس المقبلة. وبالمثل ، فإن الضغط على نطاقات القيادة الطويلة EV يعني أن أنظمة البطارية يجب أن تتعامل مع دورات تفريغ الشحن المكثفة بشكل متزايد. تشير هذه الاتجاهات إلى استنتاج واحد: الأداء الزائد في مفاصل النحاس بربار هو عنق الزجاجة المتزايد الذي يتطلب حلولًا متقدمة.

2. RHI Electric: حلول الخبراء للتحديات التي توضحها

((1) إمكانيات التصنيع المتقدمة: العمود الفقري لجودة بوسار

بصفته متخصصًا طويل الأمد في تقنيات اتصال البطارية ، يتمتع RHI بخبرة عميقة في تصنيع BUSBAR. مع أكثر من 30 أداء عاليلحام البوليمر الوحدات وخطوط اللحام الآلية المتعددة ، يمكن لمرافقنا التعامل مع مجموعة واسعة من المواد-من اللحامات التقليدية من النحاس إلى النحاس إلى مركبات النحاس النحاسية المعقدة والمجموعات الصلبة.

في مرحلة اللحام المفصل ، نتحكم بدقة في المعلمات الرئيسية مثل درجة الحرارة والمدة والضغط لتقليل مقاومة التلامس. وهذا يضمن انتقالًا فعالًا للتيار ويعزز بشكل كبير القدرة الإجمالية للحمل الحالي لأشرطة البوسبور الخاصة بنا ، حتى في ظل ظروف الحمل المرتفع أو درجة الحرارة.

(2)حلول بربار مخصصةللتطبيقات المتنوعة

عند فهم تنوع سيناريوهات التطبيق ، يوفر RHI تصميمات بوسار مصممة خصيصًا استنادًا إلى المتطلبات الكهربائية والبيئية والمكانية لكل عميل. يستخدم فريقنا الهندسي ذو الخبرة أدوات المحاكاة لتحسين القدرة الحاملة الحالية والأداء الحراري والقوة الميكانيكية.

بالنسبة لبيئات الارتفاع العالية ، نقوم بزيادة المساحة المستعرضة أو نعتمد تصميمات مفصل متوازية. في السيناريوهات المقيدة بالفضاء ، ننفذ تخطيطات مضغوطة تزيد من الأداء دون التضحية بكفاءة الفضاء.

(3)مراقبة جودة صارمةيضمن أداء طويل الأجل

يحافظ RHI على نظام شامل لمراقبة الجودة يغطي عملية التصنيع بأكملها. نحن نختار بدقة المواد الخام ، ونجري جولات متعددة من اختبار النقاء واختبار الموصلية ، ونرفض أي مواد تفشل في تلبية معاييرنا للنحاس العالي المنخفض.

أثناء الإنتاج ، تفقد أنظمة رؤية CCD أبعاد BUSBAR وجودة السطح ، بينما يراقب اختبار المقاومة الدقيقة مقاومة المفاصل باستمرار. أي انحراف يؤدي إلى إنذارات وإجراء تصحيحية فورية. قبل الولادة ، تخضع جميع أشرطة BUSBARS لمحاكاة واسعة من الظروف الواقعية-بما في ذلك الصدمة الزائدة ، وركوب الدراجات في درجة الحرارة ، واختبارات الشيخوخة على المدى الطويل-لضمان أداء ثابت.