नई ऊर्जा वाहनों के लिए उच्च वोल्टेज विद्युत एकीकरण प्रौद्योगिकी का विश्लेषण: लेमिनेटेड बसबार उच्च शक्ति और हल्के वजन की ओर इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के विकास को प्रेरित करते हैं

जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहन (एनईवी) उच्च वोल्टेज, उच्च शक्ति और अधिक एकीकरण की ओर विकसित हो रहे हैं, वाहन विद्युत वास्तुकला गहन परिवर्तन से गुजर रही है। 800V उच्च वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म और नवोन्वेषी बैटरी सिस्टम संरचनाओं से लेकर इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के "सभी में" एकीकरण तक, कुशल, सुरक्षित और कॉम्पैक्ट पावर ट्रांसमिशन समाधान समग्र वाहन प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण आधार बन गए हैं।

 

एनईवी में, ट्रैक्शन बैटरी, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम, चार्जिंग सिस्टम और सहायक उच्च वोल्टेज उपकरण के बीच बिजली संचरण के लिए कई उच्च वोल्टेज कनेक्शन घटकों की आवश्यकता होती है। जबकि पारंपरिक वायरिंग हार्नेस और मानक तांबे के बसबार बुनियादी कनेक्टिविटी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, वे उच्च धाराओं, उच्च आवृत्ति स्विचिंग और अत्यधिक एकीकृत स्थानिक लेआउट द्वारा विशेषता वाले अनुप्रयोगों में वर्तमान क्षमता, विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी), स्थापना स्थान और विश्वसनीयता के संबंध में चुनौतियों का सामना कर रहे हैं।

 

कम परजीवी प्रेरण, उच्च धारा {{1} वहन क्षमता, कॉम्पैक्ट संरचना और लचीली स्थापना की विशेषता वाले लेमिनेटेड बसबार्स {{0}एनईवी में उच्च {{3}वोल्टेज विद्युत कनेक्शन के लिए एक महत्वपूर्ण समाधान के रूप में उभरे हैं। इनका व्यापक रूप से बैटरी पैक, मोटर नियंत्रक, इनवर्टर, पावर मॉड्यूल और बिजली वितरण प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

 

 

 

एनईवी के उच्च {{0} वोल्टेज सिस्टम में आम तौर पर कई मॉड्यूल शामिल होते हैं, जिनमें ट्रैक्शन बैटरी, उच्च {1} वोल्टेज बिजली वितरण इकाई (पीडीयू), मोटर नियंत्रक, ऑन बोर्ड चार्जर (ओबीसी), और एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर शामिल हैं। जैसे ही वाहन वोल्टेज प्लेटफ़ॉर्म 400V से 800V या इससे अधिक पर स्थानांतरित होता है, विद्युत कनेक्शन सिस्टम को एक साथ उच्च वर्तमान ट्रांसमिशन, विद्युत इन्सुलेशन, सुरक्षा और विश्वसनीयता और स्थान अनुकूलन के लिए कठोर आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।

 

पारंपरिक केबल कनेक्शन की तुलना में, बसबार संरचनाएं बेहतर स्थान उपयोग और अधिक स्थिर विद्युत प्रदर्शन प्रदान करती हैं। किसी दिए गए क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के लिए, तांबे के कंडक्टर वर्तमान संचरण के लिए अधिक कुशल पथ प्रदान करते हैं; इसके अलावा, उनकी कठोर संरचना उन्हें दीर्घकालिक वाहन कंपन के प्रभावों के प्रति कम संवेदनशील बनाती है।

 

उच्च-शक्ति वाले इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम में, कम-से-कम प्रेरण कनेक्टिविटी एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर बन गई है। उदाहरण के लिए, उच्च गति स्विचिंग उपकरणों का उपयोग करने वाली बिजली रूपांतरण प्रणालियों में, परजीवी अधिष्ठापन स्विचिंग घटनाओं के दौरान वोल्टेज स्पाइक्स को ट्रिगर कर सकता है, जो संभावित रूप से घटकों के सुरक्षित संचालन से समझौता कर सकता है। नतीजतन, सिस्टम की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए कनेक्शन सर्किट के भीतर आवारा अधिष्ठापन को कम करना आवश्यक है।

 

आईजीबीटी पावर मॉड्यूल को नियोजित करने वाले ड्राइव सिस्टम के लिए, मोटर ड्राइव के लिए डिज़ाइन किए गए लेमिनेटेड बसबार सकारात्मक और नकारात्मक कंडक्टर के लेआउट को अनुकूलित कर सकते हैं। यह एक अधिक कॉम्पैक्ट करंट लूप बनाता है, जिससे सिस्टम परजीवी पैरामीटर कम हो जाते हैं और बिजली रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है। लेमिनेटेड बसबार्स के संरचनात्मक लाभ और कम -प्रेरणा डिज़ाइन सिद्धांत

 

पारंपरिक एकल परत वाले तांबे के बसबारों को आमतौर पर महत्वपूर्ण स्थापना स्थान की आवश्यकता होती है और सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के बीच बड़े चुंबकीय क्षेत्र लूप बनाते हैं। जब धारा तेजी से बदलती है, तो यह बड़ा लूप क्षेत्र उच्च परजीवी (वितरित) प्रेरण उत्पन्न करता है।

लैमिनेटेड बसबार कई प्रवाहकीय परतों और इन्सुलेट सामग्री की एक समग्र संरचना का उपयोग करते हैं। विशिष्ट डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार विपरीत ध्रुवता की प्रवाहकीय परतों को ढेर करके, सकारात्मक और नकारात्मक धाराएं निकटता में विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं; यह लूप इंडक्शन को कम करने के लिए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र रद्दीकरण के सिद्धांत का लाभ उठाता है।

 

यह संरचना न केवल वर्तमान पथ को छोटा करती है बल्कि उस क्षेत्र को भी कम करती है जहां चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है, जिससे उच्च गति स्विचिंग वातावरण में विद्युत प्रदर्शन में काफी सुधार होता है।

 

नई ऊर्जा वाहन इनवर्टर में, आईजीबीटी आधारित मोटर ड्राइव के लिए लेमिनेटेड बसबार डीसी इनपुट और एसी आउटपुट के लिए पावर मॉड्यूल के लिए स्थिर कनेक्शन पथ प्रदान करते हैं। यह उच्च आवृत्ति स्विचिंग के दौरान आईजीबीटी मॉड्यूल में वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को कम करता है और समग्र सिस्टम परिचालन स्थिरता को बढ़ाता है।

 

इसके अतिरिक्त, लेमिनेटेड संरचना थर्मल अपव्यय को प्रभावी ढंग से सुधारती है। पारंपरिक वायरिंग हार्नेस की तुलना में, प्लेनर कंडक्टर संरचना गर्मी अपव्यय के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करती है, जो लंबे समय तक उच्च {{1}वर्तमान संचालन के दौरान तापमान वृद्धि को सीमित करने में मदद करती है।

 

 

मोटर नियंत्रक नई ऊर्जा वाहनों में पावरट्रेन का एक मुख्य घटक है; इसका प्राथमिक कार्य मोटर चलाने के लिए आवश्यक पावर बैटरी से डीसी आउटपुट को एसी में परिवर्तित करना है। इस प्रक्रिया में इन्वर्टर के भीतर उच्च {{1}आवृत्ति, उच्च {{2}पावर ऊर्जा रूपांतरण शामिल है, जो आंतरिक इंटरकनेक्शन संरचना पर सख्त आवश्यकताओं को लागू करता है।

 

इन्वर्टर के भीतर बसबार तीन मुख्य खंडों में बिजली संचरण के लिए जिम्मेदार हैं: डीसी इनपुट, पावर मॉड्यूल इंटरकनेक्शन और एसी आउटपुट।

 

डीसी इनपुट चरण में, बसबार आमतौर पर वर्तमान तरंग को कम करने और वोल्टेज को स्थिर करने के लिए फ़िल्टरिंग कैपेसिटर या डीसी लिंक कैपेसिटर से जुड़ता है। कैपेसिटर संरचना के साथ बसबार को एकीकृत करने से कनेक्शन दूरी कम हो जाती है, कनेक्शन बिंदुओं की संख्या कम हो जाती है, और सिस्टम कॉम्पैक्टनेस बढ़ जाती है।

 

कैपेसिटर कनेक्शन संरचनाओं को बसबार डिज़ाइन के साथ जोड़कर, डीसी लिंक सुव्यवस्थित हो जाता है, और असेंबली जटिलता कम हो जाती है।

 

पावर मॉड्यूल कनेक्शन क्षेत्र में, लेमिनेटेड बसबारों को टर्मिनल पोजिशनिंग, कंडक्टर मोटाई, इन्सुलेशन क्लीयरेंस और माउंटिंग विधियों जैसे मापदंडों को ध्यान में रखते हुए आईजीबीटी मॉड्यूल लेआउट से मेल खाने के लिए सटीक रूप से डिज़ाइन किया जाना चाहिए {{1}ताकि विद्युत प्रदर्शन और यांत्रिक विश्वसनीयता दोनों सुनिश्चित हो सके। उच्च{{3}पावर इन्वर्टर अनुप्रयोगों के लिए, उच्च धाराओं के लिए डिज़ाइन किए गए लेमिनेटेड बसबार, इंडक्शन और थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करते हुए हेवी-ड्यूटी पावर ट्रांसमिशन की मांग को पूरा करते हैं; वे नई ऊर्जा वाहनों, बिजली उपकरण और औद्योगिक ड्राइव सिस्टम के लिए उपयुक्त हैं।

 

 

 

जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहन 800V उच्च वोल्टेज प्लेटफॉर्म की ओर बढ़ रहे हैं, इन्सुलेशन डिजाइन का महत्व तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है।

 

उच्च वोल्टेज वातावरण में, बसबारों को न केवल निरंतर वोल्टेज का सामना करना पड़ता है, बल्कि वाहन संचालन के दौरान होने वाले कंपन, तापमान में उतार-चढ़ाव और वोल्टेज वृद्धि का भी सामना करना पड़ता है। नतीजतन, इन्सुलेशन सामग्री का प्रदर्शन, क्रीपेज दूरी और विद्युत निकासी डिजाइन बसबार विकास में प्रमुख कारक बन गए हैं।

 

लैमिनेटेड बसबार आमतौर पर विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर चयनित सामग्री के साथ पीईटी, पीआई, एपॉक्सी राल या पाउडर कोटिंग जैसी इन्सुलेशन विधियों को नियोजित करते हैं।

 

उदाहरण के लिए, वार्निश इंसुलेटेड बसबार्स (वीआईबी) उत्कृष्ट स्थान दक्षता बनाए रखते हुए एक इंसुलेटिंग कोटिंग के माध्यम से कंडक्टर सुरक्षा को बढ़ाते हैं, जिससे वे कॉम्पैक्ट विद्युत कनेक्शन वातावरण के लिए आदर्श बन जाते हैं।

 

पारंपरिक स्लीविंग इंसुलेशन की तुलना में, एक एकीकृत इंसुलेशन संरचना जगह की खपत को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक कॉम्पैक्ट उच्च -वोल्टेज कनेक्शन सिस्टम होता है।

 

 

नई ऊर्जा वाहनों की विद्युत प्रणालियों को कम दूरी के कनेक्शन के लिए समाधान की आवश्यकता होती है, जैसे कि बैटरी पैक और इलेक्ट्रिक ड्राइव इकाइयों के भीतर और ट्रैक्शन बैटरी, उच्च वोल्टेज बिजली वितरण इकाई और ड्राइव सिस्टम के बीच लंबी दूरी की ऊर्जा संचरण के लिए।

 

जबकि पारंपरिक उच्च वोल्टेज केबल लचीलेपन की पेशकश करते हैं, वे भारी होते हैं, महत्वपूर्ण स्थान घेरते हैं और स्थापना के दौरान बड़ी झुकने वाली त्रिज्या की आवश्यकता होती है।

 

इसके विपरीत, लचीले और मिश्रित बसबार समाधान उच्च धारा वहन क्षमता को बनाए रखते हुए बेहतर स्थानिक अनुकूलन क्षमता प्रदान करते हैं। तांबे और एल्यूमीनियम जैसी कंडक्टर सामग्री के संयोजन से, सिस्टम के वजन को और कम किया जा सकता है, जिससे लागत और प्रदर्शन के बीच एक इष्टतम संतुलन प्राप्त किया जा सकता है।

 

मूल रूप से इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव बसबारों के लिए विकसित की गई उच्च विश्वसनीयता कनेक्शन अवधारणाओं को तेजी से नई ऊर्जा वाहनों, बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और रेल पारगमन के लिए विद्युत उपकरणों पर लागू किया जा रहा है।

 

जटिल बिजली वितरण प्रणालियों के लिए, मॉड्यूलर डिज़ाइन कई समानांतर कंडक्टरों को स्थापित करने से जुड़ी जटिलता को कम करता है, जिससे स्वचालित असेंबली की सुविधा मिलती है।

 

 

ट्रैक्शन बैटरी प्रणाली एक नई ऊर्जा वाहन के सबसे जटिल घटकों में से एक है, जिसमें सबसे अधिक संख्या में विद्युत कनेक्शन शामिल हैं। CTP (सेल-से-पैक) और CTC (सेल-से-चेसिस) जैसी बैटरी संरचनात्मक प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, सेल एकीकरण का स्तर लगातार बढ़ रहा है, जिससे आंतरिक इंटरकनेक्शन समाधानों पर उच्च मांग बढ़ रही है।

 

बड़ी संख्या में सेल्स को कनेक्ट करते समय पारंपरिक तरीके {{0}जैसे केबल और मेटल इंटरकनेक्ट टैब्स{{1}अक्सर जटिलता, कम असेंबली दक्षता और विश्वसनीयता चुनौतियों से जूझते हैं।

 

बड़े प्रवाहकीय सतह क्षेत्रों और बेहतर संरचनात्मक स्थिरता की विशेषता वाली बसबार संरचनाएं, एक साथ वर्तमान ट्रांसमिशन और सिग्नल अधिग्रहण सर्किटरी की जरूरतों को पूरा कर सकती हैं।

 

लचीले मुद्रित सर्किट (एफपीसी), तापमान सेंसर और वोल्टेज मॉनिटरिंग लाइनों के साथ एकीकृत करके, बसबार पावर बैटरी इंटरकनेक्शन के लिए एक एकीकृत डिजाइन सक्षम करते हैं।

 

जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहन (एनईवी) बैटरी प्रणालियां उच्च एकीकरण, लघुकरण और बुद्धिमत्ता को प्राथमिकता दे रही हैं, विद्युत ऊर्जा वितरण के लिए बसबार समाधान पावर बैटरी, उच्च {{1}वोल्टेज बिजली वितरण और ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों में हमेशा से अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।

 

 

जैसे-जैसे एनईवी उच्च प्रदर्शन की ओर विकसित हो रहे हैं, बसबार तकनीक सरल प्रवाहकीय घटकों से व्यापक, सिस्टम स्तर के विद्युत समाधानों की ओर स्थानांतरित हो रही है।

 

लेमिनेटेड बसबारों में भविष्य के विकास कई प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करेंगे:

पहला कम -प्रेरकत्व डिज़ाइन है। SiC (सिलिकॉन कार्बाइड) जैसे उच्च गति वाले बिजली उपकरणों के बढ़ते उपयोग के साथ, स्विचिंग के दौरान वोल्टेज के उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए सिस्टम को छोटे, अधिक कॉम्पैक्ट वर्तमान लूप की आवश्यकता होती है।

 

दूसरा उच्च एकीकरण है. कार्यात्मक मॉड्यूलरिटी प्राप्त करने के लिए बसबार तेजी से कैपेसिटर, सेंसर, सुरक्षा उपकरण और नियंत्रण घटकों को शामिल करेंगे।

 

तीसरा एक हल्का डिज़ाइन है। एल्युमीनियम कंडक्टर, तांबा {{1}एल्यूमीनियम मिश्रित संरचनाओं और उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं के उपयोग से वाहन का वजन कम करने और ड्राइविंग रेंज बढ़ाने में मदद मिलेगी।

 

इसके अलावा, इष्टतम सिस्टम संगतता सुनिश्चित करने के लिए बसबारों को विद्युत मापदंडों, स्थापना स्थान और पर्यावरण स्थितियों के अनुरूप {{0}विशेष अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
 

 

 

एनईवी का विकास प्रक्षेपवक्र बैटरी क्षमता बढ़ाने के एकमात्र फोकस से हटकर सिस्टम दक्षता बढ़ाने, संरचनाओं को अनुकूलित करने और समग्र एकीकरण क्षमताओं में सुधार करने की ओर बढ़ रहा है।

 

आंतरिक पावर बैटरी कनेक्शन और इन्वर्टर पावर रूपांतरण से लेकर वाहन में {{0}चौड़े उच्च {{1}वोल्टेज बिजली वितरण तक, बसबार तकनीक एनईवी हाई{2}वोल्टेज सिस्टम की आधारशिला बन रही है।

 

कम प्रेरकत्व, उच्च विश्वसनीयता और उच्च एकीकरण पर जोर देने वाले डिजाइन सिद्धांतों से प्रेरित, उन्नत प्रवाहकीय समाधान {{0}जैसे वैकल्पिक ऊर्जा के लिए कॉपर बसबार्स {{1}एनईवी, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और नए ऊर्जा उपकरण क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते रहेंगे। भविष्य में, 800V प्लेटफ़ॉर्म, उच्च-पावर इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम और बुद्धिमान ऊर्जा सिस्टम के विकास से प्रेरित होकर,लैमिनेटेड बसबारनई ऊर्जा वाहनों की उच्च दक्षता वाली विद्युत ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों के लिए एक प्रमुख तकनीकी आधार बनने के लिए केवल कनेक्शन घटकों से परे विकसित होगा।