パック製造プロセス シリーズ: バッテリー パックの高電圧銅/アルミニウム バスバーの電気的性能、接続方法、レイアウトに関する考慮事項-

新エネルギー車のバッテリー パック システムでは、高電圧バスバーがコアの導電性コンポーネントとして、バッテリー セル間の効率的なエネルギー伝達において重要な役割を果たします。{0} 800V の高電圧プラットフォームが徐々に普及するにつれ、バスバーの設計は車両の航続距離と急速充電性能に影響を与えるだけでなく、システムの安全性と長期的な信頼性にも直接影響を及ぼします。-実際のエンジニアリング用途では、EV バスバーおよびバスバー電気自動車の性能は、バッテリー システムの設計レベルを評価するための重要な指標の 1 つとなっています。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

電気的性能の観点から見ると、高電圧バスバーは本質的に高効率の導電性キャリアであり、その材料の選択がシステムの導電率と熱管理性能に直接影響します。{0}銅 (T2 銅など) は優れた導電率を備えており、導電率は約 58.5 × 10⁶ S/m でアルミニウムよりも大幅に高いため、高-電流-が流れるシナリオで利点があります。

 

一方、アルミニウムは密度が低いため、軽量設計においてかけがえのない価値を持っています。車のバッテリーのバスバー用途では、通常、銅製のバスバーが大電流の主回路に使用されます。一方、アルミニウム製のバスバーは、重量-とコストに敏感な補助回路-に使用されることが多くなります。

 

高電圧環境では、電気的空間距離と沿面距離はシステムの安全性を確保するための基本的な設計パラメータです。-空間距離は 2 つの導体間の最短の空間距離を指し、沿面距離は絶縁表面に沿った最短経路を指します。これら 2 つの指標は、絶縁不良とアーク放電のリスクに直接関係します。自動車のバスバー設計では、これらのパラメータを電圧レベルと環境条件に応じて厳密に設定する必要があります。同時に、高電圧バスバーには、厳しい絶縁耐電圧要件を満たすために、熱収縮チューブや高性能 PI フィルムを被覆に使用するなど、効果的な絶縁処理が必要です。-一般的な試験規格には、複雑な条件下でも安定した動作を保証するために、AC 3000V 耐電圧試験と DC 1000V 絶縁抵抗試験が含まれます。

 

電流容量と温度上昇制御は、自動車のバスバーの性能を評価するための中心的な指標です。バスバーの電流容量は、その断面積と正の相関があります。-ただし、実際のアプリケーションでは、周囲温度、放熱条件、レイアウトなどの要素も考慮する必要があります。密閉されたバッテリーパック環境では、自然な熱放散が主な熱放散方法になることに注意してください。したがって、合理的な断面積設計と熱分布の最適化が特に重要です。- EV バッテリーのバスバー用途では、局所的な温度上昇が過度に高いと、導電性に影響を与えるだけでなく、絶縁材の劣化が促進され、システムの寿命が短くなる可能性があります。

 

接触抵抗はバスバー システムの安定性に影響を与える重要な要素であり、主に接続界面での接触圧力、表面処理、および材料特性に依存します。自動車用バスバーの接続設計では、界面抵抗の低減と耐酸化性の向上を目的として、錫めっきやニッケルめっきがよく使用されます。特にEV用の錫-メッキ銅バスバー用途では、錫メッキ層により導電性の安定性が向上するだけでなく、溶接および接続の性能も大幅に向上します。ボルトの予圧 (通常、材料の降伏強度の 50% ～ 70%) を適切に制御すると、接触抵抗を効果的に低減し、局所的な加熱による性能低下を防ぐことができます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

接続方法については、高圧バスバーでは主にレーザー溶接とボルト接続が使用されます。{0}レーザー溶接は、その極めて低い接触抵抗、高い接続強度、優れたシール性能により、バッテリーセル間の直並列構造に広く使用されており、高い信頼性を実現するための重要なプロセスです。新エネルギー車のフィルム コンデンサ バスバーなどの高精度の接続シナリオでは、レーザー溶接により導電性の連続性と構造の安定性が効果的に確保されます。-ただし、このプロセスには多大な設備投資とプロセス制御が必要で、特にアルミニウム溶接では酸化を防ぐために不活性ガス保護が必要です。

 

対照的に、ボルト接続は組み立ての柔軟性が高く、モジュール間の接続や高電圧インターフェース コンポーネントとの接続によく使用されます。{0}}自動車用パワー コネクタ システムでは、ボルト接続では、接続界面での安定した接触を確保するために厳密な段階的な締め付け戦略が必要です。この方法は複数の分解と再組み立てをサポートしていますが、長期間の振動下で不適切な予荷重制御が行われると接触抵抗が増加し、システムの信頼性に影響を与える可能性があります。-したがって、ブリキ-プレートバスバーの自動車用途では、接続の安定性を向上させるために、緩み防止構造やコーティング技術が組み合わされることがよくあります。-

 

レイアウト設計レベルでは、高電圧バスバーは電気的性能と機械的安全性のバランスを取る必要があります。{0}まず、バスバーは衝突の可能性がある領域では避け、鋭い金属の端や留め具から遠ざける必要があり、安全クリアランスは設計仕様を満たす必要があります。第二に、抵抗損失を低減し、システム効率を最適化するために、電流経路を最小限に抑える必要があります。 BusBar Car システムでは、制御システムに対する電磁干渉の影響を軽減するために、高電圧線を低電圧信号ハーネスとは別に配置する必要があります。-

 

複数のバスバーを平行に配置する場合は、熱の蓄積を避け、局所的な過熱を防ぐために十分な間隔を維持する必要があります。さらに、自動車の接地バス バーの設計では、車両の電気システムの安全な動作を確保するために、接地経路の連続性と信頼性に特別な注意を払う必要があります。柔軟なバスバーの場合、通常、振動による疲労のリスクを軽減するための拘束にサポートまたは固定構造が必要ですが、クッション材は耐衝撃性を高めることができます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

構造の詳細に関しては、電界集中を軽減し、先端放電のリスクを回避するために、バスバーの端を面取りする必要があります。同時に、次のような高性能断熱材の適用-自動車用バスバー PET 絶縁材システムの絶縁信頼性と環境適応性をさらに向上させることができます。全体として、高電圧バスバーの設計は、材料、電気システム、構造、プロセスを含む多次元の協調的なシステム エンジニアリング プロジェクトです。-その性能の最適化は、新エネルギー車のバッテリー システムを安全かつ効率的に動作させるために非常に重要です。