Guia de seleção de barramento para capacitores de potência: abordando os pontos problemáticos do setor, alinhando-se aos padrões do setor e adaptando-se com precisão a sistemas de alta-tensão

 

O novo barramento para veículos de energia é um conector condutor composto multi-camadas usado no sistema eletrônico de potência de veículos elétricos. Ele é usado principalmente para conectar o capacitor de suporte DC (DC-Link Capacitor) e o módulo de potência (módulo IGBT/SiC) para obter transmissão de baixa-impedância de grande corrente e distribuição estável da tensão do barramento. O barramento geralmente adota uma estrutura laminada de placa de cobre multi-camadas ou placa de alumínio, e as camadas são separadas por materiais isolantes para formar um caminho de conexão elétrica de baixa-indutância e alta-confiabilidade. Barramento IGBT é o barramento IGBT, que é especialmente usado para conectar módulos de potência IGBT e capacitores de suporte DC. É o principal componente condutor do inversor do veículo elétrico. O projeto precisa atender simultaneamente à baixa indutância parasita (para reduzir a sobretensão do interruptor), à alta capacidade de transporte de corrente (centenas de amperes) e ao bom desempenho de dissipação de calor. Barramentos laminados EV são barramentos laminados para veículos elétricos. Eles usam uma estrutura laminada de múltiplas camadas para empilhar as barras de cobre positivas e negativas, acoplando firmemente os caminhos de corrente positivos e negativos e usando o efeito de indutância mútua para reduzir a indutância parasita do loop a um nível baixo.

 

A aplicação de barramentos laminados simplifica bastante a fiação interna do inversor, ao mesmo tempo que melhora a densidade de potência e a confiabilidade do sistema. Barramento para capacitor de link-CC é um barramento de capacitor de suporte CC, que é especialmente usado para conectar capacitores de link-CC e o barramento CC de módulos de potência. O capacitor do link-CC desempenha um papel de suporte de tensão e filtragem no inversor. O barramento serve como ponte entre o capacitor e o módulo de potência. Sua indutância parasita afeta diretamente o pico de tensão quando o IGBT é desligado. Barramento Capacitor é o nome coletivo para barramento capacitor, cobrindo várias formas de conexões condutoras entre capacitores de filme, capacitores eletrolíticos e módulos de potência. A barra conectora do capacitor EV é uma barra de conexão do capacitor para veículos elétricos. Geralmente se refere a um barramento curto conectando várias unidades capacitivas ou bancos de capacitores. O formulário é relativamente simples, mas a quantidade é grande. A barra de distribuição de energia do capacitor EV é um barramento de distribuição de energia do capacitor de veículo elétrico, que é usado para distribuir energia CC da bateria para vários capacitores ou módulos de energia para funcionar como um barramento de distribuição de energia.

 

 

A qualidade dos barramentos para veículos de energia nova é refletida em múltiplas dimensões detalhadas, desde a seleção do material até o teste do produto acabado. O primeiro é o nível de controle da indutância parasita - coloque a barra de barramento IGBT em um testador de indutância e meça a indutância parasita entre os loops positivo e negativo. Para aplicações de inversores de veículos elétricos, a indutância parasita do barramento laminado geralmente deve estar entre 10-30nH (quanto menor, melhor). A indutância parasita excessiva causará picos de tensão quando o IGBT for desligado, reduzindo a eficiência do sistema e até mesmo danificando o módulo de potência. Observar o projeto do barramento, se ele adota uma estrutura laminada com pólos positivos e negativos fortemente acoplados, e se uma ranhura de deslocamento de indutância é aberta na área de comutação de corrente é uma base importante para avaliar a qualidade do projeto. A segunda é o nivelamento e a qualidade da superfície de contato do terminal - para o barramento para capacitor de link CC-e barramento do capacitor de filme EV, o nivelamento da superfície de cobre em contato com os terminais do capacitor e os terminais do módulo de potência devem ser controlados dentro de 0,1 mm. Use uma régua afiada ou um calibrador de folga para verificar a superfície do terminal. Os produtos qualificados não devem apresentar empenamentos ou amassados ​​visíveis a olho nu. A superfície do revestimento deve ser uniforme e brilhante, sem oxidação, descoloração ou riscos.

 

O terceiro detalhe é o posicionamento da borda e a distância de fuga da camada de isolamento - para barramentos laminados EV, verifique se a borda da camada de isolamento excede a borda da barra de cobre para atender aos requisitos de projeto (geralmente maior ou igual a 2 mm), que é a chave para garantir a distância de fuga e folga elétrica. As bordas da camada de isolamento devem estar limpas, sem delaminação, bolhas ou danos. Nas partes de saída-do terminal positivo e negativo do barramento, verifique se a camada de isolamento cobre completamente todas as superfícies condutoras, exceto a área de contato do terminal. O quarto detalhe é a resistência de ligação após a laminação - tente descascar a interface adesiva entre a camada de isolamento e a barra de cobre com as mãos ou ferramentas, você deve sentir uma resistência óbvia e a interface deve mostrar um resíduo adesivo uniforme (em vez de uma superfície lisa de cobre) após a remoção. Para o revestimento epóxi em barramento isolado para capacitor EV, use o método de hachura cruzada para testar a adesão - desenhe uma grade de 1 mm × 1 mm na superfície do revestimento, cole-a com fita adesiva e retire-a. A área de descascamento do revestimento deve ser inferior a 5%. O quinto detalhe é o desempenho do aumento de temperatura do barramento - após o aumento de temperatura ter se estabilizado sob fonte de alimentação contínua na corrente nominal, meça a temperatura de cada parte do barramento.

 

 

As indústrias de aplicação de novos barramentos para veículos de energia estão concentradas principalmente nas áreas de fabricação de veículos elétricos, embalagens de módulos de potência, infraestrutura de carregamento e inversores industriais. Na indústria de fabricação de veículos elétricos, os barramentos IGBT e os barramentos laminados EV são componentes-chave em inversores de veículos elétricos (controladores de motor). O inversor de cada veículo elétrico geralmente contém um conjunto de barramentos positivos e negativos ou barramentos de três{2}} camadas (pólo positivo, pólo negativo, ponto médio). Com o rápido desenvolvimento de veículos elétricos em direção à alta tensão (plataforma de 800 V) e alta densidade de potência, requisitos mais elevados foram apresentados para a capacidade de carga de corrente, desempenho de dissipação de calor e design de baixa indutância do barramento. Na indústria de embalagens de módulos de potência, o barramento para capacitor de link CC- é amplamente utilizado no suporte de soluções para módulos de potência (módulos IGBT, módulos SiC). Os fabricantes de módulos de potência geralmente co-projetam com fornecedores de barramentos para otimizar a correspondência entre o layout do terminal do módulo e a interface do barramento, reduzindo assim os picos de tensão quando o módulo é desligado e melhorando a eficiência do sistema.

 

No campo da infraestrutura de carregamento, a barra de distribuição de energia do capacitor EV é usada nos módulos de energia das pilhas de carregamento DC. As pilhas de carregamento CC precisam converter corrente alternada em corrente contínua para carregar veículos elétricos, e seus módulos retificadores internos e módulos CC-CC também exigem capacitores de link-CC e barramentos de suporte. Os barramentos nas pilhas de carga precisam atender aos requisitos de resistência às intempéries, à prova de umidade-e à prova de poeira-para aplicações externas. No campo de conversores de frequência industriais, produtos semelhantes de EV Film Capacitor Busbar também são amplamente utilizados em acionamentos de motores industriais. Embora os conversores de frequência industriais e os inversores de veículos elétricos tenham diferentes requisitos de ambiente de trabalho (o ambiente industrial é relativamente ameno, mas tem requisitos mais elevados para uma vida útil contínua), as funções básicas e os princípios de design dos barramentos são os mesmos. No campo de baterias e sistemas de armazenamento de energia, o Barramento Isolado para Capacitor EV às vezes é usado para conexões entre módulos de bateria e conexões de distribuição de energia em BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria). Para os pequenos produtos do barramento capacitor, ele também é usado em equipamentos eletrônicos de potência auxiliares automotivos, como carregadores-de bordo (OBC), conversores CC-CC e controladores de compressores elétricos. Embora o nível de potência desses dispositivos seja inferior ao do inversor principal, eles também exigem soluções de conexão de barramento de baixa{13}indutância para garantir a compatibilidade eletromagnética e a eficiência do sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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