Guía de selección de barras colectoras para condensadores de potencia: abordar los puntos débiles de la industria, alinearse con los estándares de la industria y adaptarse con precisión a los sistemas de alto-voltaje

 

La barra colectora para vehículos de nueva energía es un conector conductor compuesto multi-capa que se utiliza en el sistema electrónico de potencia de los vehículos eléctricos. Se utiliza principalmente para conectar el condensador de soporte de CC (DC-Condensador de enlace) y el módulo de alimentación (módulo IGBT/SiC) para lograr una transmisión de baja-impedancia de corriente grande y una distribución estable del voltaje de la barra colectora. La barra colectora generalmente adopta una estructura laminada de placa de cobre o placa de aluminio multi-capa, y las capas están separadas por materiales aislantes para formar una ruta de conexión eléctrica de baja-inductancia y alta-confiabilidad. La barra colectora IGBT es la barra colectora IGBT que se utiliza especialmente para conectar módulos de potencia IGBT y condensadores de soporte de CC. Es el componente conductor central del inversor del vehículo eléctrico. El diseño debe cumplir simultáneamente con una baja inductancia parásita (para reducir la sobretensión del interruptor), una alta capacidad de carga de corriente (cientos de amperios) y un buen rendimiento de disipación de calor. Las barras colectoras laminadas para vehículos eléctricos son barras colectoras laminadas para vehículos eléctricos. Utilizan una estructura laminada multi-capa para apilar las barras de cobre positivas y negativas, acoplando estrechamente las rutas de corriente positivas y negativas y utilizando el efecto de inductancia mutua para reducir la inductancia parásita del bucle a un nivel bajo.

 

La aplicación de barras laminadas simplifica enormemente el cableado interno del inversor, al tiempo que mejora la densidad de potencia y la fiabilidad del sistema. La barra colectora para condensador de enlace CC- es una barra colectora de condensadores de soporte de CC, que se utiliza especialmente para conectar condensadores de enlace CC-y el bus de CC de los módulos de potencia. El condensador DC-Link desempeña un papel de filtrado y soporte de tensión en el inversor. La barra colectora sirve como puente entre el condensador y el módulo de potencia. Su inductancia parásita afecta directamente el pico de voltaje cuando se apaga el IGBT. Capacitor Busbar es el nombre colectivo de la barra colectora de capacitores y cubre diversas formas de conexiones conductoras entre capacitores de película, capacitores electrolíticos y módulos de potencia. La barra conectora de condensadores EV es una barra de conexión de condensadores para vehículos eléctricos. Por lo general, se refiere a una barra colectora corta que conecta múltiples unidades de capacitores o bancos de capacitores. La forma es relativamente simple pero la cantidad es grande. La barra de distribución de energía del capacitor EV es una barra colectora de distribución de energía del capacitor para vehículos eléctricos, que se utiliza para distribuir energía CC desde el paquete de baterías a múltiples capacitores o módulos de energía para que funcionen como una barra colectora de distribución de energía.

 

 

La calidad de las barras colectoras para vehículos de nueva energía se refleja en múltiples dimensiones detalladas, desde la selección de materiales hasta las pruebas del producto terminado. El primero es el nivel de control de la inductancia parásita - coloque la barra colectora IGBT en un probador de inductancia y mida la inductancia parásita entre los bucles positivo y negativo. Para aplicaciones de inversores de vehículos eléctricos, normalmente se requiere que la inductancia parásita de la barra colectora laminada esté entre 10-30nH (cuanto más baja, mejor). Una inductancia parásita excesiva provocará picos de voltaje cuando el IGBT esté apagado, lo que reducirá la eficiencia del sistema e incluso dañará el módulo de potencia. Observar el diseño de la barra colectora, si adopta una estructura laminada con polos positivos y negativos estrechamente acoplados y si se abre una ranura de compensación de inductancia en el área de conmutación actual es una base importante para evaluar la calidad del diseño. El segundo es la planitud y la calidad de la superficie de contacto del terminal - para la barra colectora para el condensador de enlace de CC-y la barra colectora del condensador de película EV; la planitud de la superficie de cobre en contacto con los terminales del condensador y los terminales del módulo de potencia debe controlarse dentro de 0,1 mm. Utilice una regla con filo de cuchillo o una galga de espesores para comprobar la superficie del terminal. Los productos calificados no deben tener deformaciones ni abolladuras visibles a simple vista. La superficie del revestimiento debe ser uniforme y brillante, sin oxidación, decoloración ni rayones.

 

El tercer detalle es la ubicación del borde y la distancia de fuga de la capa de aislamiento - para barras colectoras laminadas para vehículos eléctricos. Verifique si el borde de la capa de aislamiento excede el borde de la barra de cobre para cumplir con los requisitos de diseño (generalmente mayor o igual a 2 mm), que es la clave para garantizar la distancia de fuga y el espacio libre eléctrico. Los bordes de la capa aislante deben estar limpios, sin delaminación, burbujas ni daños. En las partes -de los terminales positivo y negativo de la barra colectora, verifique si la capa de aislamiento cubre completamente todas las superficies conductoras excepto el área de contacto del terminal. El cuarto detalle es la fuerza de unión después de la laminación. - intente despegar la interfaz adhesiva entre la capa aislante y la barra de cobre con las manos o con herramientas, debería sentir una resistencia evidente y la interfaz debería mostrar un residuo de adhesivo uniforme (en lugar de una superficie de cobre lisa) después de despegarla. Para el recubrimiento epóxico en barra colectora aislada para condensador EV, utilice el método de rayado -para probar la adhesión. - dibuje una rejilla de 1 mm × 1 mm en la superficie del recubrimiento, péguela con cinta adhesiva y luego retírela. El área de pelado del recubrimiento debe ser inferior al 5%. El quinto detalle es el rendimiento del aumento de temperatura de la barra colectora - después de que el aumento de temperatura se haya estabilizado bajo un suministro de energía continuo a la corriente nominal, mida la temperatura de cada parte de la barra colectora.

 

 

Las industrias de aplicaciones de barras colectoras para vehículos de nueva energía se concentran principalmente en los campos de la fabricación de vehículos eléctricos, embalaje de módulos de potencia, infraestructura de carga e inversores industriales. En la industria de fabricación de vehículos eléctricos, las barras colectoras IGBT y las barras colectoras laminadas EV son componentes clave en los inversores de vehículos eléctricos (controladores de motor). El inversor de cada vehículo eléctrico suele contener un conjunto de barras colectoras positivas y negativas o barras colectoras de tres-capas (polo positivo, polo negativo, punto medio). Con el rápido desarrollo de los vehículos eléctricos hacia el alto voltaje (plataforma de 800 V) y la alta densidad de potencia, se han planteado mayores requisitos para la capacidad de carga de corriente, el rendimiento de disipación de calor y el diseño de baja inductancia de la barra colectora. En la industria del embalaje de módulos de potencia, la barra colectora para condensadores de enlace CC-se utiliza ampliamente como soporte de soluciones para módulos de potencia (módulos IGBT, módulos SiC). Los fabricantes de módulos de potencia a menudo co-diseñan con proveedores de barras colectoras para optimizar la coincidencia entre el diseño de los terminales del módulo y la interfaz de la barra colectora, reduciendo así los picos de voltaje cuando el módulo está apagado y mejorando la eficiencia del sistema.

 

En el campo de la infraestructura de carga, la barra de distribución de energía del condensador para vehículos eléctricos se utiliza en los módulos de energía de las pilas de carga de CC. Las pilas de carga de CC necesitan convertir corriente alterna en corriente continua para cargar vehículos eléctricos, y sus módulos rectificadores internos y módulos de CC-CC también requieren condensadores de enlace de CC-y barras colectoras de soporte. Las barras colectoras en las pilas de carga deben cumplir con los requisitos de resistencia a la intemperie, a la humedad-y al polvo-para aplicaciones en exteriores. En el campo de los convertidores de frecuencia industriales, productos similares de barra colectora de condensadores de película EV también se utilizan ampliamente en accionamientos de motores industriales. Aunque los convertidores de frecuencia industriales y los inversores de vehículos eléctricos tienen diferentes requisitos ambientales de trabajo (el entorno industrial es relativamente suave, pero tiene requisitos más altos para una vida útil continua), las funciones básicas y los principios de diseño de las barras colectoras son los mismos. En el campo de los paquetes de baterías y los sistemas de almacenamiento de energía, la barra colectora aislada para condensadores EV se utiliza a veces para conexiones entre módulos de batería y conexiones de distribución de energía en BMS (Sistema de gestión de batería). Para los productos pequeños de la barra colectora de condensadores, también se utiliza en equipos electrónicos de potencia auxiliar para automóviles, como-cargadores integrados (OBC), convertidores CC-CC y controladores de compresores eléctricos. Aunque el nivel de potencia de estos dispositivos es inferior al del inversor principal, también requieren soluciones de conexión de barras colectoras de baja-inductancia para garantizar la compatibilidad electromagnética y la eficiencia del sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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