CCS 一体型バスバーの 4 つの主流プロセス: 新エネルギー車およびエネルギー貯蔵システムにおける主要な接続技術

新エネルギー自動車、エネルギー貯蔵システム、スマート電源機器の急速な発展に伴い、CCS (セルコンタクトシステム) 統合バスバーはバッテリーパック内の不可欠なコンポーネントとなっています。セルとバッテリー管理システムを接続する重要なブリッジとして、CCS は電流伝送を行うだけでなく、電圧サンプリング、温度監視、および信号伝送も処理し、最新のバッテリー システムの効率的かつ安全な動作のための重要な基盤を形成します。

 

高電圧バッテリー システムでは、CCS は通常、導電性バスバー、信号取得ライン、絶縁構造コンポーネント、接続コンポーネントで構成されます。バッテリーシステムが軽量で高度に統合された設計に進化するにつれて、CCS 製造プロセスは継続的にアップグレードされています。現在、業界の主流の統合ソリューションには、主に射出成形ブラケットプロセス、真空成形セパレータプレートプロセス、ホットプレス絶縁フィルムプロセス、フラットパネルリベットプロセスという 4 つの技術ルートが含まれています。-

 

 

 

射出成形ブラケット ソリューションは、CCS の最も初期かつ最も成熟したプロセス ルートの 1 つです。このソリューションでは、難燃性エンジニアリング プラスチックを使用して支持構造を作成し、その後、熱間リベット留め、スナップフィット、または機械的固定方法によって、導体、サンプリング コンポーネント、絶縁構造を単一のユニットに統合します。-このプロセスは高い機械的強度と構造的安定性を誇り、振動、衝撃、複雑な環境下での電源電池の長期動作要件を満たします。-その成熟した技術と高い生産一貫性により、初期のパワーバッテリーシステムで広く使用されました。

 

ただし、射出成形ブラケットの厚みが比較的大きいため、バッテリー パックのスペースが占有され、システムの重量が増加します。{0}}新エネルギー車の航続距離の要件が高まり続けるにつれ、軽量設計が業界のトレンドになっています。そのため、より優れたスペース利用率と電気的性能を実現するために、インバータや高電圧配電システムで使用される積層バスバーや積層銅バスバー構造など、より薄く軽量な導電接続ソリューションを採用するシステムが増えています。-

 

 

真空成形プロセスでは、難燃性フィルムを加熱してセパレータ構造に成形します。その後、セパレータ構造が組み立てられ、導電性バスバーとサンプリング ラインに固定されます。{0}

 

従来の射出成形ブラケットと比較して、真空成形セパレータ-は薄くて軽いため、バッテリー パックの内部スペースの利用率が効果的に向上します。同時に、金型の開発サイクルが短く、設備投資が少なく、生産の柔軟性が高いため、大規模な製造ニーズに適しています。-

 

真空成形は、エネルギー貯蔵システムと軽量バッテリー設計に大きな利点をもたらします。特に一部の高度に統合された電源システムでは、積層バスバー コネクタと組み合わせて使用​​すると、電流伝送経路をさらに最適化し、全体的な組み立て効率を向上させることができます。

 

ただし、材料が薄いため、耐荷重能力と寸法安定性は比較的限られており、複雑な動作条件下では徹底的な構造検証が必要です。{0}

 

 

ホットプレスは、近年最も急速に成長している CCS 統合テクノロジーの 1 つです。{0}このアプローチでは、従来のサポート プレートの代わりに絶縁フィルムを使用し、加熱と加圧によって導電性バスバー、サンプリング ライン、および絶縁材料を単一の統合構造にプレスします。

 

ホットプレス CCS は高度な統合を特徴としており、コンポーネントの数が大幅に削減され、全体の構造がより薄く合理化されます。高いシール性と絶縁信頼性を同時に実現し、自動化生産ラインに適し、生産効率の向上と製品の安定化に貢献します。

 

高出力バッテリー システムの継続的な開発により、この構造コンセプトは積層インバータ バスバーの設計哲学と完全に一致しています。{0}寄生インダクタンスを低減し、電流分布を最適化することにより、システムの電気的性能を効果的に向上させることができます。したがって、新エネルギー電力システム、エネルギー貯蔵コンバータ、高電圧配電ユニットで広く使用されています。-

 

さらに、太陽光発電や風力発電の分野では、太陽光発電用の太陽光インバータ用途に使用される多層積層バスバーや風車インバータ IGBT I/O 用の積層バスバーなどの構造形式も、高出力電子デバイスにおける積層バスバー技術の利点を十分に発揮しています。{0}}

 

ホットプレス技術は高度な統合を実現できますが、高い装置精度とプロセス制御が必要であり、初期投資コストが比較的高くなります。{0}したがって、一般に中級から高級な製品の製造に適しています。---

 

 

 

フラットパネル構造プロセスは、平面状の絶縁支持板をベースとして使用し、導電性バスバーとサンプリングラインをリベットで固定して部品の一体化を実現します。

 

射出成形、真空成形、ホットプレスのソリューションと比較して、この構造は単純で、製造コストが低く、処理効率が高いため、コストに敏感な大規模なエネルギー貯蔵プロジェクトに適しています。{{1}{1}{2}}

 

比較的平坦な構造のため、複雑な成形プロセスが軽減され、一部の定置型エネルギー貯蔵システムやエネルギー管理機器において一定の応用価値があります。関連アプリケーションでは、PDU (配電ユニット) バスバー、風力発電機バスバー、SVG 静止無効電力生成用バスバーなどの製品も、システムの経済性を向上させるために同様の構造最適化コンセプトを採用しています。

 

ただし、長期にわたる振動、衝撃、複雑な動作条件に耐える必要がある新エネルギー車用バッテリーの場合、平坦な構造の機械的強度と信頼性を実際のアプリケーション シナリオに基づいて評価する必要があります。{0}

 

 

新エネルギー車のラインナップの向上、エネルギー貯蔵システムの容量の拡大、パワー エレクトロニクス デバイスの継続的なアップグレードに伴い、CCS 製品は軽量化、高集積化、高信頼性を目指して開発されています。

 

将来的には、積層バスバー技術が CCS とさらに統合される予定です。ラミネートバスバー電源ソリューションに代表される新しいソリューションは、高電流伝送、低インダクタンス設計、コンパクトな構造レイアウトの要件を同時に満たすことができます。新エネルギー車分野では、ハイブリッド車用の 2 層積層バスバーや代替燃料電池用積層バスバーハイブリッド電気自動車システムへの注目が高まっています。

 

一方、産業用ドライブおよびパワーエレクトロニクス分野では、可変周波数ドライブ (VFD/VSD ドライブ)、バスバー、AC ドライブ バスバーなどの製品がバスバー システムのモジュール化とインテリジェント化を継続的に推進しています。

 

全体として、さまざまな CCS 統合プロセスにはそれぞれ独自の特徴があります。ソリューションを選択する際、企業はシステムの電力定格、スペースレイアウト、重量要件、生産コスト、動作環境などの要素を総合的に考慮して、自社の製品ニーズに最も適した統合ソリューションを選択し、安全、効率的、信頼性の高い電気接続設計を実現する必要があります。