कठोर कॉपर बसबार और लचीले कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर के बीच चयन कैसे करें? नई ऊर्जा विद्युत कनेक्शन में चालकता और गर्मी अपव्यय के बीच संतुलन का विश्लेषण।

नई ऊर्जा वाहनों, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों, बिजली उपकरण और औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में, विद्युत कनेक्टर न केवल वर्तमान संचरण का कार्य करते हैं बल्कि थर्मल प्रबंधन का एक महत्वपूर्ण घटक भी हैं। जैसे-जैसे सिस्टम पावर घनत्व में वृद्धि जारी है, चालकता, गर्मी अपव्यय क्षमता, संरचनात्मक स्थिरता और स्थापना अनुकूलनशीलता के बीच संतुलन हासिल करना विद्युत कनेक्शन डिजाइन में एक महत्वपूर्ण चुनौती बन गया है।

 

वर्तमान में, उद्योग में दो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर समाधान कठोर तांबे बसबार और लचीले तांबे फ़ॉइल कनेक्शन हैं। यद्यपि दोनों अत्यधिक प्रवाहकीय तांबे की सामग्री का उपयोग करके निर्मित होते हैं, वे संरचनात्मक रूप, थर्मल प्रबंधन तंत्र और अनुप्रयोग परिदृश्यों में काफी भिन्न होते हैं।

 

 

 

कठोर कॉपर बसबार एक कठोर कंडक्टर संरचना है जो स्टैम्पिंग, झुकने, ड्रिलिंग, सीएनसी मशीनिंग और सतह उपचार के माध्यम से अत्यधिक प्रवाहकीय तांबे की शीट से बनाई जाती है। इसका व्यापक रूप से बैटरी पैक, बिजली वितरण प्रणाली, बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन और वितरण प्रणाली में उपयोग किया जाता है।

 

इसकी अभिन्न तांबे की संरचना के कारण, इसका आंतरिक ताप संचालन पथ निरंतर है, और इसका थर्मल प्रतिरोध कम है, जो गर्मी अपव्यय संरचना या उपकरण आवरण में वर्तमान प्रवाह के दौरान उत्पन्न गर्मी के तेजी से संचालन को सक्षम करता है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से उच्च -वर्तमान परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है।

नई ऊर्जा उद्योग में, कठोर तांबे के बसबारों को आम तौर पर इसके लिए डिज़ाइन किया जाता है:

 

बैटरी पैक मुख्य सर्किट बसबार
विद्युत वितरण इकाई कनेक्शन बसबार
डीसी-लिंक कनेक्शन संरचनाएं
हाई वोल्टेज बसबार सिस्टम
लो वोल्टेज बसबार सिस्टम
एसी बसबार कंडक्टर असेंबली

 

उच्च प्रदर्शन वाले तांबे के बसबार में आमतौर पर कम प्रतिरोधकता और उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति होती है, जो प्रभावी रूप से सिस्टम संचालन दक्षता में सुधार करती है।

 

 

एक लचीला कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर एक लचीला कंडक्टर है जो प्रसार बॉन्डिंग, आणविक बॉन्डिंग या दबाव बॉन्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके अल्ट्रा-पतली कॉपर फ़ॉइल की कई परतों को लैमिनेट करके निर्मित किया जाता है।

 

विशिष्ट उत्पादों में शामिल हैं:

 

कॉपर फ़ॉइल लचीला लैमिनेटेड कॉपर बसबार
लैमिनेटेड लचीले कॉपर बसबार
कॉपर फ़ॉइल लचीला कनेक्टर
कॉपर फ़ॉइल लचीले बसबार कनेक्टर
टिन्ड कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर

 

कठोर तांबे के बसबारों की तुलना में, लचीले तांबे के फ़ॉइल कनेक्टर बेहतर लचीलापन प्रदान करते हैं, कंपन, विस्थापन और थर्मल विस्तार तनाव को प्रभावी ढंग से अवशोषित करते हैं, जिससे उन्हें गतिशील कनेक्शन सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

 

विशेष रूप से नई ऊर्जा बैटरी प्रणालियों में, कॉपर फ़ॉइल बैटरी बसबार कनेक्टर सेल असेंबली सहनशीलता और थर्मल विस्तार और संकुचन के कारण होने वाले संरचनात्मक परिवर्तनों की प्रभावी ढंग से भरपाई करता है, जिससे कनेक्शन विश्वसनीयता में सुधार होता है।

 

 

 

कठोर कॉपर बसबार: दिशात्मक ताप संचालन

 

कठोर तांबे के बसबार विशिष्ट ताप संचालन संरचनाएं हैं।

 

जब करंट कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होता है और गर्मी उत्पन्न करता है, तो गर्मी तेजी से तांबे के आंतरिक भाग के साथ कूलिंग प्लेट, हीट सिंक या उपकरण आवरण में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे एक स्पष्ट गर्मी अपव्यय पथ बनता है।

 

इसकी विशेषताओं में शामिल हैं:

उच्च तापीय चालकता
कम तापीय प्रतिरोध
उच्च धारा-वहन क्षमता
तरल शीतलन प्रणाली डिजाइन के लिए उपयुक्त
कॉम्पैक्ट बस बार इलेक्ट्रिक संरचनाओं की प्राप्ति को सुगम बनाता है

 

इसलिए, पावर मॉड्यूल, इनवर्टर, ऊर्जा भंडारण कनवर्टर और बड़े वितरण बसबार सिस्टम में, कठोर तांबे के बसबार का उपयोग आमतौर पर मुख्य प्रवाहकीय वाहक के रूप में किया जाता है।

 

 

लचीले कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर एक बहु-परत कॉपर फ़ॉइल स्टैक्ड संरचना का उपयोग करते हैं, जिसका सतह क्षेत्र समान क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के ठोस कॉपर बसबार की तुलना में बहुत बड़ा होता है।

 

यह संरचना निम्नलिखित लाभ प्रदान करती है:

 

बड़ा वायु संपर्क क्षेत्र

बेहतर प्राकृतिक संवहन शीतलन क्षमता

उच्च ताप क्षमता

बेहतर क्षणिक तापमान वृद्धि बफरिंग प्रदर्शन

 

उदाहरण के लिए, प्रेस वेल्डिंग फ़ॉइल बसबार और कॉपर फ़ॉइल कनेक्शन संरचनाएं बड़ी संख्या में कॉपर फ़ॉइल परतों के माध्यम से पूरे कनेक्शन क्षेत्र में तेजी से गर्मी फैला सकती हैं, जिससे स्थानीय हॉट स्पॉट का खतरा कम हो जाता है।

 

इसलिए, लचीली कनेक्शन संरचनाएं आमतौर पर प्राकृतिक गर्मी अपव्यय स्थितियों के तहत बेहतर थर्मल स्थिरता प्रदर्शित करती हैं।

 

 

हार्ड कॉपर बसबार अनुप्रयोग परिदृश्य

 

कठोर तांबे के बसबार मुख्य रूप से निश्चित कनेक्शन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त होते हैं, जैसे:

 

बैटरी मॉड्यूल के बीच श्रृंखला कनेक्शन

बैटरी पैक में मुख्य सकारात्मक और नकारात्मक आउटपुट टर्मिनल हैं
फ़्यूज़ कनेक्शन सिस्टम
संपर्ककर्ता प्रवाहकीय पुल
पीडीयू बिजली वितरण प्रणाली
पीसीएस ऊर्जा भंडारण कन्वर्टर्स
उच्च-वोल्टेज स्विचगियर

 

क्योंकि इन क्षेत्रों में निश्चित स्थानिक संरचनाएं हैं और आमतौर पर सक्रिय शीतलन प्रणालियों से सुसज्जित हैं, एकीकृत कॉपर बसबार समाधान अधिक उपयुक्त हैं।

 

 

लचीली कनेक्शन संरचनाएँ मुख्य रूप से उपयोग की जाती हैं:

 

सेल टर्मिनल कनेक्शन

बैटरी मॉड्यूल के भीतर आंतरिक कनेक्शन

बीएमएस कनेक्शन सिस्टम

कंपन क्षतिपूर्ति क्षेत्र

थर्मल विस्तार मुआवजा क्षेत्र

ट्रांसफार्मर कनेक्शन टर्मिनल

 

उदाहरण के लिए, विद्युत ट्रांसफार्मर के लिए लचीले कॉपर फ़ॉइल सॉफ्ट कनेक्टर और ट्रांसफार्मर के लिए कॉपर फ़ॉइल लैमिनेटेड लचीले कनेक्टर उपकरण संचालन के दौरान यांत्रिक तनाव को प्रभावी ढंग से अवशोषित कर सकते हैं, जिससे दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता में सुधार हो सकता है।

 

पावर बैटरी के क्षेत्र में, न्यू एनर्जी बैटरी कॉपर फ़ॉइल फ्लेक्सिबल कनेक्टर महत्वपूर्ण कनेक्शन समाधानों में से एक बन गए हैं।

 

 

 

वास्तविक इंजीनियरिंग डिज़ाइन में, दोनों परस्पर अनन्य नहीं हैं, बल्कि सिस्टम आवश्यकताओं के अनुसार तर्कसंगत रूप से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए।

सामान्यतः निम्नलिखित सिद्धांतों पर विचार किया जा सकता है:

 

कठोर कॉपर बसबारों को प्राथमिकता देना:उच्च वर्तमान रेटिंग; निश्चित संरचना; कम प्रेरण डिजाइन की आवश्यकता है; तरल शीतलन या सक्रिय ताप अपव्यय प्रणालियों से सुसज्जित; न्यूनतम प्रतिरोध हानि.

लचीले कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर्स को प्राथमिकता देना:कंपन वातावरण; विस्थापन मुआवजे की आवश्यकताएं; थर्मल विस्तार और संकुचन प्रभाव; जटिल स्थापना स्थान; लचीली वायरिंग की आवश्यकता है.

 

बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और नई ऊर्जा वाहन प्लेटफार्मों के लिए, कठोर तांबे बसबार और लचीले कनेक्टर का संयोजन आम तौर पर कठोर {{1}लचीले दृष्टिकोण के माध्यम से चालकता और यांत्रिक विश्वसनीयता के बीच सर्वोत्तम संतुलन प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।

 

 

कॉपर फ़ॉइल लचीले कनेक्टर का प्रदर्शन काफी हद तक वेल्डिंग प्रक्रिया पर निर्भर करता है।

 

वर्तमान में, मुख्यधारा की उद्योग प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

प्रसार वेल्डिंग; आणविक वेल्डिंग; दबाव वेल्डिंग; अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग.

उनमें से, नो {{0}प्लेटिंग फ्लेक्सिबल कॉपर फ़ॉइल लैमिनेटेड कनेक्टर्स और लैमिनेटेड फ़ॉइल फ्लेक्सिबल कॉपर बसबार आमतौर पर उच्च {{1}दबाव प्रसार वेल्डिंग का उपयोग करते हैं, जिससे कॉपर फ़ॉइल परतों के बीच धातुकर्म संबंध प्राप्त होता है।

 

यह प्रक्रिया प्रभावी रूप से कम करती है:

संपर्क प्रतिरोध; थर्मल प्रतिरोध से संपर्क करें; स्थानीय तापन; ऊर्जा हानि

इस प्रकार, लचीले कॉपर फ़ॉइल कनेक्टर ठोस कॉपर बसबार के करीब चालकता प्राप्त करते हैं।

 

 

नई ऊर्जा वाहनों के लिए 800V उच्च वोल्टेज प्लेटफॉर्म के विकास, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की बढ़ती क्षमता और उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ, प्रवाहकीय कनेक्शन सिस्टम उच्च वर्तमान ले जाने की क्षमता, उच्च एकीकरण और हल्के वजन की दिशा में विकसित हो रहे हैं।

 

भविष्य के विद्युत कनेक्शन डिजाइन पर अधिक जोर दिया जाएगा:

चालकता प्रदर्शन का अनुकूलन

थर्मल प्रबंधन का सहकारी डिजाइन

हल्के ढांचे का विकास

मॉड्यूलर विनिर्माण

उच्च-विश्वसनीयता वाले लचीले कनेक्शन

 

चाहे वह पारंपरिक कठोर तांबे के बसबार हों या बसवे सिस्टम के लिए कॉपर फ़ॉइल लचीले कनेक्टर हों, मुख्य उद्देश्य बिजली पारेषण दक्षता में सुधार करना, तापमान वृद्धि के नुकसान को कम करना और दीर्घकालिक स्थिर सिस्टम संचालन सुनिश्चित करना है।

 

 

कठोर तांबे के बसबार औरलचीले तांबे की पन्नी कनेक्टरदो भिन्न विद्युत कनेक्शन अवधारणाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। कठोर तांबे के बसबार उच्च वर्तमान संचरण और दिशात्मक ताप संचालन में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, जबकि लचीले तांबे के फ़ॉइल कनेक्टर लचीलेपन और स्व-हीटिंग क्षमताओं को जोड़ते हैं। नई ऊर्जा बैटरी, ऊर्जा भंडारण प्रणाली, ट्रांसफार्मर और पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों में, कंडक्टर संरचनाओं का तर्कसंगत चयन और थर्मल प्रबंधन योजनाओं का अनुकूलन सिस्टम दक्षता और विश्वसनीयता में सुधार के प्रमुख कारक हैं। जैसे-जैसे उच्च शक्ति घनत्व और उच्च सुरक्षा के लिए उद्योग की आवश्यकताएं बढ़ती जा रही हैं, कठोर तांबे के बसबार और लचीले तांबे के फ़ॉइल कनेक्टर का सहक्रियात्मक अनुप्रयोग भविष्य के विद्युत कनेक्शन प्रणालियों के लिए एक महत्वपूर्ण विकास दिशा बन जाएगा।