Analyysi akkuyksikön CCS:n integroidusta virtakiskoteknologiasta ja markkinoiden kehitystrendeistä

 

Uusien energiaajoneuvojen akkujärjestelmässä tehokkaat ja turvalliset yhteydet akkukennojen välillä ovat kriittisiä ajoneuvon yleisen suorituskyvyn kannalta. Korkean jännitteen ja suurten tehovaatimusten saavuttamiseksi useita akkukennoja yhdistetään tyypillisesti sarjaan ja rinnan akkumoduuleiksi. Tässä prosessissa kiskoilla on keskeinen rooli sähköliitännöissä.

 

Perinteisissä malleissa kunkin akkukennon jännitteen ja lämpötilan näytteenotto perustuu tyypillisesti erilliseen johtosarjaan. Tämä lähestymistapa ei kuitenkaan vain kuluta paljon tilaa, vaan myös vaikeuttaa johdotusta ja vähentää kokoonpanoautomaation tasoa. Uusien energiaajoneuvojen keveyttämisen ja automatisoinnin kiihtyessä, CCS (Cell Contact System) integroitu virtakiskotekniikka on noussut esiin.

 

CCS-integroidut virtakiskot integroivat signaalinkeräyskomponentit (kuten FPC:t, PCB:t ja FFC:t) akkukiskoihin, virtakiskoliittimiin ja eristäviin rakennekomponentteihin. Lämpöpuristuksen, niittauksen tai ultraäänihitsauksen avulla integroitu rakenne mahdollistaa akkukennojen korkean -jännitteen sarja- ja rinnakkaisliitännät sekä jännitteen ja lämpötilan näytteenoton. Sen ydinkomponentteja ovat:

 

* Kuparista tai alumiinista johtavat virtakiskot (autojen akun napojen virtakisko, autojen virtakisko, Power Bus Bar);
* Eristys (Busbar Insulations);
* Liitinkomponentit (väyläliitin, autojen virtakiskoliitin);
* Signaalinkeräyspiiri (FPC/PCB).

 

Tämä järjestelmä lähettää jännite- ja lämpötilasignaaleja BMS:lle ja on kriittinen osa akunhallintajärjestelmää.

 

 

 

 

Perinteisiin johdinsarjakiskoihin verrattuna CCS Integrated Busbar Systems (Automotive Bus Bar Systems) tarjoaa seuraavat merkittävät edut:

 

1. Rakenteellinen integrointi ja kevyt
FPC:n ja PCB:n käyttö signaalinkeräysvälineinä korvaa vaivalloiset johtosarjat, mikä johtaa kevyempään ja ohuempaan järjestelmään, jossa on parannettu tilankäyttöä ja joka täyttää uusien energiaajoneuvojen kompaktin suunnittelun vaatimukset.

 

2. Korkeatasoinen kokoonpanoautomaatio
Virtakiskojärjestelmän modulaarinen rakenne mahdollistaa nopean asennuksen ja voidaan integroida automatisoituihin laitteisiin, mikä vähentää merkittävästi käsityötä ja parantaa tuotannon yhtenäisyyttä.

 

3. Parempi kestävyys ja turvallisuus
Integroitu kuuma{0}}puristustekniikka parantaa merkittävästi linjan tiivistystä, kosteudenkestävyyttä ja korroosionkestävyyttä. Ylivirtasuojarakenteita sisällytetään usein autojen virtakiskon suunnitteluun kennojen ylikuormituksen estämiseksi ja paketin yleisen turvallisuuden parantamiseksi.

 

4. Vahva standardointi ja yhteensopivuus
Virtakiskosuunnittelumoduuli voidaan joustavasti mukauttaa erilaisiin kennokokoihin ja asetteluihin, mikä helpottaa laajamittaista valmistusta ja alentaa kehitys- ja kokoonpanokustannuksia.

 

5. Vakaa sähköinen suorituskyky
Laadukkaat-kupari--alumiinijohtimet yhdistettynä virtakiskoeristyskerrokseen säilyttävät alhaisen impedanssin lähetyksen myös suurissa virtaolosuhteissa, mikä parantaa järjestelmän yleistä johtavuuden tehokkuutta.

 

 

Integroitujen CCS-virtakiskojen valmistus sisältää tyypillisesti seuraavat avainvaiheet:

 

1. Kalvon leikkaus ja esikäsittely

Eristyskalvo, silikonilevy, teflonlevy ja muut materiaalit leikataan määritettyihin mittoihin myöhemmän kuumapuristuksen tarkkuuden varmistamiseksi.

 

2. Esi-kokoonpano

Johtavat materiaalit (kupari- ja alumiinilevyt), eristysmateriaalit ja elektroniset komponentit pinotaan peräkkäin puristettavan rakenteen muodostamiseksi. Tämä vaihe on ratkaiseva Automotive Bus Barin johtavan polun yhtenäisyyden ja luotettavuuden kannalta.

 

3. Kuumapuristusmuovaus

Käytettäessä sähköistä kuumapuristinta noin 160 asteessa materiaalikerrokset liitetään tiukasti yhteen muodostamaan kiinteän rakenteen BusBar Systems tai Automotive Power Busbar.

 

4. Hitsaus ja niittaus

Metalliosat hitsataan tyypillisesti laser- tai ultraäänihitsauksella, joissakin rakenteissa käytetään automaattista niittausta sekä mekaaniseen että sähköiseen kiinnitykseen.

 

5. Automaattinen tarkastus ja kokoonpano
CCD:n visuaalinen tarkastus tunnistaa naarmut, kielekkeen viat ja kontaminaatiot. Tämän jälkeen järjestelmä integroidaan lämpötila-anturin ja muovisten rakenneosien kanssa täydellisen Automotive Bus Bar -kokoonpanon muodostamiseksi.

 

6. Puhdistus ja tarkastus
Alkoholipuhdistuksen jälkeen suoritetaan lopullinen jatkuvuus- ja eristystesti turvallisuus- ja sähkötehostandardien noudattamisen varmistamiseksi.

 

Yllä olevien prosessien avulla akun väyläpalkki ja signaalinkeräyspiirit integroidaan yhdeksi tuotantoprosessiksi, mikä luo erittäin luotettavan Automotive Bus Bar Connector System -järjestelmän.

 

 

"Dual Carbon" -tavoitteiden vetämänä uusien energiaajoneuvojen maailmanlaajuinen myynti jatkaa kasvuaan, mikä suoraan ohjaa tehoakku- ja väyläjärjestelmämarkkinoiden laajentumista. EVTankin mukaan uusien energiaajoneuvojen globaali myynti ylittää 52 miljoonaa vuoteen 2030 mennessä ja markkinaosuus ylittää 50 %.

 

Keskimääräisen akkumoduulikokoonpanon perusteella jokaisen ajoneuvon odotetaan olevan varustettu noin yhdeksällä akkumoduulilla, joista jokaisessa on yksi integroitu CCS-virtakisko ja jotka vastaavat yhtä tai kahta FPC-signaalikerrosta. Varovaisen arvion mukaan CCS-järjestelmän arvo (mukaan lukien virtakiskoliitin ja akun virtakisko) ajoneuvoa kohti on yli 1000 yuania.

 

FPC:n ja CCS:n yhdistettyjen markkinoiden koon arvioidaan kasvavan noin 17,3 miljardista juanista vuonna 2022 39,4 miljardiin juaniin vuonna 2025, ja vuotuinen kasvuvauhti on noin 31,7 %. Tämä kasvu johtuu pääasiassa seuraavista tekijöistä:

 

* Lisääntynyt järjestelmäasennus uusien energiaajoneuvojen lisääntyneen myynnin ansiosta;
* Kasvanut virtakiskojen kysyntä yksikköä kohti optimoidun akkumoduulikapasiteetin ja -rakenteen ansiosta;
* Suuntaus kohti älykästä valmistusta ajaa päivityksiä keskeisiin komponentteihin, kuten autojen virtakiskoihin ja virtakiskoeristeisiin.

 

Tulevaisuudessa sähköajoneuvojen rakenteellisen integraation ja modularisoinnin syveneessä tehokiskot ja virtakiskoliittimet lisääntyvät

kehittyä kohti parempaa johtavuutta, korkeampaa eristystä ja parempaa luotettavuutta. ÄlykäsAutojen akkuterminaalien väylät(ACCS), joka yhdistää signaalin hankinnan, virran valvonnan ja lämmönhallinnan, tulee yleistymään alalla.