Einführung
Sammelschienen sind die backbones für die meisten power anwendungen, bereitstellung der kritischen schnittstellen zwischen die power modul und die außerhalb welt. Dies gilt auch während der fortgesetzten Design-Iterationen, die in den letzten Jahrzehnten während der Entwicklung der Energie -, Motor -, Industrie-und Automobilindustrie stattgefunden haben.,
Mit der Notwendigkeit, in solchen Anwendungen weiterhin erhebliche Strommengen zu leiten, sind Sammelschienen dazu bestimmt, in Zukunft eine tragende Säule der elektrischen Stromverteilung zu sein und sich gleichzeitig den sich ändernden Anwendungsanforderungen anzupassen.
In diesem Beitrag untersuchen wir, was Sammelschienen sind und wie sich die Integration der Sammelschienenfunktionalität erheblich verändert, da Energieanwendungen kleiner, schneller und komplexer werden.,
Was sind Sammelschienen
Sammelschienen sind ausgereifte Technologien, die komplizierte Stromverteilung einfacher, kostengünstiger und flexibler machen.
In energieintensiven elektrischen Anwendungen ist eine Sammelschiene (oft auch buchstabierte Sammelschiene oder Sammelschiene) ein kritisches Element zum Leiten signifikanter Stromniveaus zwischen Funktionen innerhalb der Baugruppe. Sammelschienen können in einer beliebigen Anzahl von Konfigurationen verwendet werden, von vertikalen Steigleitungen bis hin zu Stäben innerhalb einer Verteilerplatte oder als Teil eines industriellen Prozesses.,
Typischerweise handelt es sich dabei um einen Streifen, eine Stange oder manchmal um ein Rohr aus Kupfer, Messing oder Aluminium, das für die elektrischen Stromanforderungen und Leistungsspezifikationen der Anwendung optimiert ist. Während Sammelschienen in erster Linie elektrische und nicht strukturelle Funktionen erfüllen, müssen Konstrukteure immer berücksichtigen, wie Sammelschienen innerhalb der Einschränkungen der elektrischen Leistung und des Formfaktors ineinandergreifen und sicherstellen, dass bestimmte Wärmeableitungsparameter erfüllt sind.,
Sammelschienenfunktionalitäten
Da die Industrien zu mehr Elektrifizierung in den Bereichen Transport, Mobilität und erneuerbare Energien tendieren, wird es kritischer, dass Leistungsmodule, die zur Inversion oder Umwandlung verwendet werden, effizienter werden. Um die Effizienz zu maximieren, wird das Ein-und Ausfahren der Energie in den Leistungsumkehrkreis zu einem kritischen Element, das in das Gesamtsystemdesign integriert werden muss.,
Um beispielsweise die Effizienz in Hochspannungsanwendungen zu verbessern, müssen Gleichstromverbindungsschienenkonstruktionen die Streuinduktivität minimieren, um Spannungsspitzen zu minimieren und schnellere Schaltgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Konstruktionselemente wie kurze Strömungspfade, abgestimmte Strömungspfade und eng gestapelte Toleranzschienen werden zu kritischen Konstruktionselementen für die Gesamtsystemleistung.
Hier werden mehrschichtige laminierte, übermolzene isolierte Bussysteme benötigt, um das Leistungsmodulsystem zu unterstützen.,
In Niederspannungssystemen wird die Packungsgröße häufig zum kritischsten Entwurfspfad. Bei diesen Systemen trägt die Integration von Kondensatoren, Induktivitäten und Spulen in das gesamte Bussystem dazu bei, einen kompakteren Formfaktor zu schaffen, mit dem Konstrukteure das gesamte Leistungsmodulsystem als Teile des Motorantriebs integrieren können.,
Kupferbussysteme wie die DC-Link-Bussysteme in Wechselrichtern maximieren die Hochstromübertragung, minimieren Leistungsverluste und sorgen für eine hohe Wärmeübertragung. Das Anschließen der Sammelschienensysteme an andere Komponenten wie DC-Link-Kondensatoren oder an den Eingang des Leistungsmoduls war jedoch bis vor kurzem ein schwieriger Prozess.,
Die herkömmlichen Verfahren, die in größeren Leistungsanwendungen wie Schrauben, Schweißen oder Klemmen von Verbindungen zu Sammelschienen verwendet werden, sind nicht immer durchführbar, da Energieanwendungen der neuen Generation kleiner und komplexer werden.
Das Löten ist ebenfalls problematisch, da die Wärmeableitung einer Sammelschiene das Löten im Rahmen von gängigen automatisierten Montageprozessen unpraktisch machen kann und häufig spezielle sekundäre manuelle Lötschritte erfordert., Dies ist nicht nur zeitaufwendig und kostspielig, auch die Einwirkung von besiedelten Baugruppen auf die Wärme von Sekundärlötprozessen kann zu Schäden an empfindlichen Bauteilen führen.
Pressfit für Sammelschienenverbindungen
Lötfreie Verbindungen, wie z. B. die Pressfit-Technologie, bieten eine einfache Lösung für diese Probleme, da sie eine hervorragende Leitfähigkeit bieten und das Löten überflüssig machen.,
Bis vor kurzem zögerten einige Konstrukteure, die Pressfit-Technologie für die direkte Verbindung mit Kupferschienen einzuführen, da sie falsch verstanden, dass bei hohen Temperaturen das Kupferkriechen (oder seine Tendenz, sich langsam zu bewegen und dauerhaft zu verformen) die Verbindungen im Laufe der Zeit schwächen und die Gesamtleistung beeinträchtigen kann.,
Als Pioniere in der Press-Fit-und Marktführer in Sammelschienenanwendungen haben wir bei Interplex umfangreiche Tests an unseren Press-Fit-Verbindungen in Kupfer-Sammelschienen durchgeführt, einschließlich beschleunigter Kriechprüfungen bei hohen Temperaturen das löst diese Ängste aus. Diese Tests haben gezeigt, dass sich die Verbindungen gut für die Implementierung von Sammelschienenschnittstellen eignen, die über längere Produktlebenszyklen hinweg zuverlässige Leistung liefern können.,
Insgesamt kann gesagt werden, dass die vollständige Integration von Sammelschienen in Stromversorgungsanwendungen durch den Einsatz der steckbaren Pressfit-Technologie die Energieeffizienz erheblich verbessern, die Materialkosten senken, die Montagekomplexität verringern und die physische Gesamtgröße der Stromversorgungsanordnung verringern kann.
Sammelschienenfähigkeiten und Branchen Wir bedienen
Hier bei Interplex bieten wir Schlüsseltechnologien, die die Montage rationalisieren und die Effizienz von Power Stack Inverter-Systemen der neuen Generation verbessern.,
Als Teil unserer globalen Marktführerschaft in der Leistungsmodulbranche konzentrieren wir uns in erster Linie darauf, Modulherstellern Leistungsleitrahmen, Hochstrom-Sammelschienenschnittstellen, drucklose lötfreie Verbindungen und integrierte Verpackungslösungen zur Verfügung zu stellen.
Darüber hinaus haben wir die Branche bei der Entwicklung neuer und innovativer Sammelschienentechnologien wie der laminierten Sammelschienen-und flexiblen Sammelschienen-Designs, die in den folgenden Abschnitten beschrieben werden, führend gemacht.,
Laminierte Sammelschienen
Die laminierte Sammelschienen-Technologie besteht aus einer mehrschichtigen Verbundstruktur, die mit einem Zug verbunden ist und einem Straßenverteilungssystem ähnelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen, zeitaufwendigen und umständlichen Verdrahtungsmethoden bietet die Verwendung des laminierten Sammelschienenansatzes moderne, einfach zu konstruierende, schnell zu installierende und gut strukturierte Verteilungssysteme., Es zeichnet sich durch wiederholbare elektrische Leistung, niedrige Impedanz, Entstörung, gute Zuverlässigkeit, platzsparende sowie einfache und schnelle Montage aus., systeme
Flexible Sammelschienen
Flexible sammelschiene designs bestehen aus kupfer folien fest diffusion verschweißt an den montage bereichen, die ermöglicht die enden zu werden starre für verbindungen während halten die mitte flexible.,ation und schock absorption
Beispiele für flexible sammelschienen anwendungen umfassen:
- Elektrische, Hybrid und Brennstoffzelle fahrzeuge
- Elektrische verbindungen in schaltschränke
- li> Power link für Generatoren
- Transformatoren
- Ladestationen