Elektrische voertuigen

Busbars in de elektrische voertuigindustrie

Nu de wereldwijde vraag naar duurzaam transport toeneemt, worden elektrische voertuigen (EV’s) snel een belangrijk onderdeel van de toekomst van transport. Onder de kerncomponenten van de EV-technologie spelen accupakketten en krachtoverbrengingssystemen een cruciale rol. Busbar, als sleutelcomponent in het krachtoverbrengingssysteem, wordt op grote schaal gebruikt en onderzocht vanwege de hoge prestaties en betrouwbaarheid ervan.

Wat is Busbar?

Een Busbar (busbar) is een geleidende strip of tape, meestal gemaakt van koper, aluminium of andere sterk geleidende materialen. Het wordt voornamelijk gebruikt in elektrische systemen voor de distributie en transmissie van elektrische energie. Bij elektrische voertuigen is de rol van de Busbar het overbrengen van de door het accupakket gegenereerde elektrische energie naar de elektromotor en andere belangrijke componenten zoals omvormers, laders, enz.

Soorten busbar

• Koperen verzamelrail:Koper heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, dus koperen rails zijn heel gebruikelijk in toepassingen met hoog vermogen. De hoge kosten van koper beperken echter het gebruik ervan in sommige goedkope toepassingen.

• Aluminium busbar:Hoewel aluminium iets minder geleidend is dan koper, is het lichtgewicht en goedkoop, waardoor het geschikt is voor zowel gewichtsgevoelige als kostengevoelige toepassingen. Aluminiumrails worden ook veel gebruikt in elektrische voertuigen.

• Stevige stroomrail:Dit is de meest basale vorm van Busbar, meestal een lange strook koper of aluminium. Solid Busbar heeft een hoge mechanische sterkte en een goede elektrische geleidbaarheid.

• Gelamineerde stroomrail:Dit type rail bestaat uit meerdere lagen geleidende en isolerende materialen die aan elkaar zijn gelamineerd. Gelamineerde busbar heeft betere EMC- en thermische beheereigenschappen.

Busbar-toepassingen in elektrische voertuigen

• Batterijbeheersysteem (BMS):Het batterijbeheersysteem (BMS) is een van de kerncomponenten van een elektrisch voertuig en heeft als belangrijkste functie het monitoren en beheren van de prestaties van het batterijpakket om de veilige en efficiënte werking van de batterij te garanderen. Busbar speelt een sleutelrol in de BMS in de transmissie van kracht. Via de Busbar kan elke cel in het accupakket efficiënt op het systeem worden aangesloten, voor een gelijkmatige distributie en transmissie van elektrische energie.

• Elektrisch aandrijfsysteem:Het elektrische aandrijfsysteem, inclusief de elektromotor en omvormer, is de krachtbron van elektrische voertuigen. Busbar wordt in het elektrische aandrijfsysteem gebruikt om het accupakket te verbinden met de elektromotor en omvormer om een efficiënte transmissie en omzetting van elektrische energie te garanderen. Gelamineerde busbar wordt veel gebruikt in elektrische aandrijfsystemen vanwege de uitstekende EMC- en thermische beheerprestaties.

• Oplaadsysteem:Het laadsysteem van elektrische voertuigen is bedoeld om de externe stroom via de lader naar het accupakket over te brengen. In het laadsysteem wordt Busbar gebruikt om de laadstroom efficiënt over te dragen en het energieverlies te verminderen. Vooral bij snellaadsystemen zijn de geleidbaarheid en warmteafvoerende eigenschappen van de Busbar bijzonder belangrijk om een efficiënt en veilig laadproces te garanderen.

Voordelen van busbar

• Hoge performantie:Dankzij de hoge geleidbaarheid en lage weerstand van de busbar kan deze hoge stromen efficiënt overbrengen, waardoor energieverliezen worden verminderd en de algehele efficiëntie van het elektrische voertuig wordt verbeterd.

• Betrouwbaarheid:Omdat stroomrails doorgaans zijn gemaakt van zeer sterke en duurzame materialen, hebben ze superieure mechanische eigenschappen en kunnen ze stabiele prestaties behouden in zware bedrijfsomstandigheden. Bovendien zorgen de isolatielaag en het structurele ontwerp van gelamineerde rails voor een goede elektromagnetische compatibiliteit, waardoor elektromagnetische interferentie wordt verminderd en de systeembetrouwbaarheid wordt verbeterd.

• Thermisch beheer:Het ontwerp van Busbar zorgt voor goede thermische beheerprestaties. In het bijzonder helpt de meerlaagse structuur van de gelamineerde busbar de warmte af te voeren, plaatselijke oververhitting te voorkomen en de veilige werking van het EV-systeem te garanderen.

• Modulair ontwerp:Het modulaire ontwerp van Busbar maakt installatie en onderhoud eenvoudig. Verschillende EV-componenten kunnen worden aangesloten via een gestandaardiseerde busbar, waardoor flexibele configuratie en snelle vervanging mogelijk zijn, waardoor de onderhoudstijd en -kosten worden verminderd.

Busbar-productieproces

Het productieproces voor Busbar is van cruciaal belang voor de prestaties en toepassing ervan. Veel voorkomende productieprocessen zijn onder meer:

• Extrusie:Extrusie is een efficiënt Busbar-productieproces voor massaproductie. Door middel van een extruder wordt een metallisch materiaal, zoals koper of aluminium, in de gewenste vorm en maat geëxtrudeerd. Door dit proces geproduceerde stroomrails hebben een goede mechanische sterkte en elektrische geleidbaarheid.

• Laminering:Het lamineerproces wordt gebruikt om gelamineerde verzamelrails te vervaardigen, waarbij meerdere lagen elektrisch geleidende en isolerende materialen over elkaar heen worden gelegd en geperst om verzamelrails te vormen met uitstekende EMC- en thermische beheerseigenschappen. gelamineerde rails worden doorgaans gebruikt in toepassingsscenario's waarbij hoge prestaties en betrouwbaarheid vereist zijn.

• Soldeer- en verbindingstechnologieën:Soldeer- en verbindingstechnologieën worden gebruikt om rails met andere componenten te verbinden. Deze technologieën omvatten laserlassen, ultrasoon lassen en mechanisch verbinden om een betrouwbare verbinding en efficiënte krachtoverdracht tussen de busbar en andere componenten te garanderen.

Toekomstige trends

De busbartechnologie blijft evolueren naarmate de technologie voor elektrische voertuigen zich blijft ontwikkelen en de marktvraag toeneemt. Toekomstige trends zijn onder meer:

• Materiaalinnovatie:De ontwikkeling van nieuwe materialen zal de prestaties van Busbar verder verbeteren. De toepassing van composieten en nanomaterialen kan bijvoorbeeld de geleidbaarheid en mechanische eigenschappen van Busbar verbeteren en tegelijkertijd het gewicht en de kosten verlagen.

• Geavanceerde productietechnologieën:De ontwikkeling van 3D-printen en slimme productietechnologieën zullen het ontwerp en de productie van Busbar flexibeler en efficiënter maken. Deze technologieën kunnen complexere en uiterst nauwkeurige busbarstructuren realiseren om aan de behoeften van verschillende toepassingsscenario's te voldoen.

• Geïntegreerd ontwerp:Met de trend van integratie in elektrische voertuigsystemen zal Busbar meer geïntegreerd worden met andere componenten om een compacter en efficiënter krachtoverbrengingssysteem te vormen. Het geïntegreerde ontwerp zal de omvang en het gewicht van het systeem verminderen en de algehele efficiëntie en betrouwbaarheid verbeteren.

Busbar, als sleutelcomponent in het krachtoverbrengingssysteem van elektrische voertuigen, wordt op grote schaal gebruikt en benadrukt vanwege zijn hoge efficiëntie, betrouwbaarheid en thermische beheerprestaties. Met de voortdurende vooruitgang van de technologie voor elektrische voertuigen ontwikkelt en innoveert de Busbar-technologie zich ook. In de toekomst zal Busbar een belangrijkere rol spelen in de elektrische voertuigindustrie en bijdragen aan het doel van duurzaam transport en de ontwikkeling van groene energie.