新能源汽车中Busbar有哪些形式?
你了解新能源行业的busbar么?铜bar、铝bar、铜铝复合bar;硬bar、软bar、软硬搭接bar;软硬铜排搭接焊等。
1. Busbar是什么
到底什么是Busbar?
Busbar是实现电芯与电芯之间的电气连接,实现电芯的串联、并联结构,并同时承担了电压和温度的采样工作,在动力电池安全中的地位十分重要。
新能源汽车busbar是一种多层复合结构连接排:
1) 连接方式:母线连接(busbarconnection)通过焊接或螺栓紧固的方式,将电池端子或模组极柱以串连或并连方式连接起来。
2) 应用:复合母排除了应用在新能源汽车上、还广泛应用在电力及混合牵引设备、电力牵引设备、蜂窝通讯、基站、电话交换系统、大型网络设备、大中型计算机、电力开关系统、焊接系统、军事设备系统、发电系统、电动设备的功率转换模块等。
2.Busbar的分类
Busbar的类型有哪几种呢?
新能源汽车电池包、储能电池系统Busbar,铜铝结构件
根据材料分类有①铜巴、②铝巴、③铜铝复巴;
根据加工性质分类有①硬巴、②软巴、③软硬搭接巴。
备注:巴来自英文bar,潮语中的英文舶来词。是电池模组以及铜巴组件连接方法
3.生产Busbar需要用到的焊接设备
生产busbar涉及整线全流程工艺,包括下料、预点(部分需要)、扩散焊接、冲压、抛光、折弯、热缩(部分需要)、检验、包装、出货。
其中,最核心的一环就是焊接环节,海菲可为您提供满足各类busbar焊接的单机:高分子扩散焊机、铜箔软连接扩散焊机、铝箔软连接扩散焊机。
铜排,一般指铜母线,也称母排或载流排。它不仅在外观上有着漂亮的金属光泽,内在更是实力当担!
具备较高的机械性能、良好的导电性、导热性、抗腐蚀性、电镀性、钎焊性、易成形加工性能等……如此多的优点,使得它被被制作成各种输变电、电器装备,广泛应用于电力领域。
铜排的类型
1)按截面分
按截面分为矩形、圆形、D型、U型等,其中由于同截面的矩形铜排较圆形、D型、U型等母线电阻小、散热面大、载流量高等原因,矩形铜排在40.5kV及以下电压等级中应用最广泛。
圆形和D型铜排由于集肤效应较好,防电晕效果好,也有应用,但连接比较复杂。
U型铜排一般用于电流较大、力效应要求高的设备中,如发电机出口开关柜。其额定电流大,一般达到5000A以上,额定峰值耐受电流(IP)大,一般为50KA以上。
2)按自然状态
按自然状态可分为:硬铜排(TMY)和软铜排(TMR),软铜排主要应用于连接不便可以吸收一些力效应的场所,如断路器内部。
(图:软铜排)
是什么影响铜排载流量?
我们首先要了解,影响载流量的因素除了铜排截面的大小,环境温度和放置方式也是影响载流量的主要因素。
1)环境温度
环境温度主要分25℃、30℃、35℃、40℃,环境温度采用敷设地点最热月平均最高温度,作为基准进行选取。因为常规导体的电阻与温度成正比,当温度越高时,导体电阻越大,其载流量必然下降,所以温度不同,载流量也必然不同,敷设时最好选在通风条件好的地方。
2)放置方式
单根母排竖立放置时相同环境温度下的载流量的确比平放时要高。有数据表明,单铜排宽度≤63mm时,水平放置是竖立放置的0.95倍,单铜排宽度>63mm时,水平放置是竖立放置的0.92倍。
因为,竖立放置的铜排加快了空气对流,从而使铜排的热量尽快地散发出去,而水平放置的铜排相对来说,空气对流慢,热量也就散发得较慢,从而影响载流量。
为了便于散热,两片以上的矩形铜排并联时,并联铜排之间不能不小于厚度的间隙。
铜排载流量估算方法
很多小伙伴一说到铜排载流量就头疼,总是去查手册也很麻烦,今天小南就来给大家安排高效又简便的铜排载流量的估算法,先上估算公式:
//
-
单排 = 宽度(mm) × 厚度系数
-
双排/三排/四排 = 宽度(mm) × 厚度系数 × 经验系数
但一般达到四排,小南这边就不推荐此类选择啦,最好用异形母排替代。
(图:系数对照表)
接下来,我们以温度40℃时,硬铜排(TMY)排宽100mm × 10mm厚度的铜排,竖放时为例:
单排=100×18.5=1850(A) [查手册为1870A]
双排=(100×18.5)×1.58=2923(A) [查手册为2970A]
三排=(100×18.5)×2=3700(A) [查手册为3750A]
(图:镀锡铜排)
另外,40℃时铜排载流量还有一个非常简明的计算公式:
单根矩形铜排载流量 = 排宽× (排厚 + 8.5) A
例如:
15×3的载流量=15×11.5=172.5A
100×8的载流量=100×16.5=1650A
双层载流量=1.5倍单层载流量
三层载流量=2.0倍单层载流量
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