你了解新能源行業(yè)的busbar么?銅bar、鋁bar、銅鋁復(fù)合bar;硬bar、軟bar、軟硬搭接bar;軟硬銅排搭接焊等。
1.?Busbar是什么
到底什么是Busbar?
Busbar是實(shí)現(xiàn)電芯與電芯之間的電氣連接,實(shí)現(xiàn)電芯的串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu),并同時(shí)承擔(dān)了電壓和溫度的采樣工作,在動(dòng)力電池安全中的地位十分重要。
新能源汽車busbar是一種多層復(fù)合結(jié)構(gòu)連接排:
1)?連接方式:母線連接(busbarconnection)通過(guò)焊接或螺栓緊固的方式,將電池端子或模組極柱以串連或并連方式連接起來(lái)。
2)?應(yīng)用:復(fù)合母排除了應(yīng)用在新能源汽車上、還廣泛應(yīng)用在電力及混合牽引設(shè)備、電力牽引設(shè)備、蜂窩通訊、基站、電話交換系統(tǒng)、大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大中型計(jì)算機(jī)、電力開(kāi)關(guān)系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、軍事設(shè)備系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)設(shè)備的功率轉(zhuǎn)換模塊等。
2.Busbar的分類
Busbar的類型有哪幾種呢?
新能源汽車電池包、儲(chǔ)能電池系統(tǒng)Busbar,銅鋁結(jié)構(gòu)件
根據(jù)材料分類有①銅、②鋁、③銅鋁復(fù)合;
根據(jù)加工性質(zhì)分類有①硬巴、②軟巴、③軟硬搭接巴。
備注:巴來(lái)自英文bar,潮語(yǔ)中的英文舶來(lái)詞。是電池模組以及銅巴組件連接方法
3.生產(chǎn)Busbar需要用到的焊接設(shè)備
生產(chǎn)busbar涉及整線全流程工藝,包括下料、預(yù)點(diǎn)(部分需要)、擴(kuò)散焊接、沖壓、拋光、折彎、熱縮(部分需要)、檢驗(yàn)、包裝、出貨。
其中,最核心的一環(huán)就是焊接環(huán)節(jié),busbar焊接的單機(jī)有:高分子擴(kuò)散焊機(jī)、銅箔軟連接擴(kuò)散焊機(jī)、鋁箔軟連接擴(kuò)散焊機(jī)。
銅排,一般指銅母線,也稱母排或載流排。它不僅在外觀上有著漂亮的金屬光澤,內(nèi)在更是實(shí)力當(dāng)擔(dān)!
具備較高的機(jī)械性能、良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕性、電鍍性、釬焊性、易成形加工性能等……如此多的優(yōu)點(diǎn),使得它被被制作成各種輸變電、電器裝備,廣泛應(yīng)用于電力領(lǐng)域。
按截面分為矩形、圓形、D型、U型等,其中由于同截面的矩形銅排較圓形、D型、U型等母線電阻小、散熱面大、載流量高等原因,矩形銅排在40.5kV及以下電壓等級(jí)中應(yīng)用最廣泛。
圓形和D型銅排由于集膚效應(yīng)較好,防電暈效果好,也有應(yīng)用,但連接比較復(fù)雜。
U型銅排一般用于電流較大、力效應(yīng)要求高的設(shè)備中,如發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)柜。其額定電流大,一般達(dá)到5000A以上,額定峰值耐受電流(IP)大,一般為50KA以上。
按自然狀態(tài)可分為:硬銅排(TMY)和軟銅排(TMR),軟銅排主要應(yīng)用于連接不便可以吸收一些力效應(yīng)的場(chǎng)所,如斷路器內(nèi)部。
(圖:軟銅排)
我們首先要了解,影響載流量的因素除了銅排截面的大小,環(huán)境溫度和放置方式也是影響載流量的主要因素。
環(huán)境溫度主要分25℃、30℃、35℃、40℃,環(huán)境溫度采用敷設(shè)地點(diǎn)最熱月平均最高溫度,作為基準(zhǔn)進(jìn)行選取。因?yàn)槌R?guī)導(dǎo)體的電阻與溫度成正比,當(dāng)溫度越高時(shí),導(dǎo)體電阻越大,其載流量必然下降,所以溫度不同,載流量也必然不同,敷設(shè)時(shí)最好選在通風(fēng)條件好的地方。
單根母排豎立放置時(shí)相同環(huán)境溫度下的載流量的確比平放時(shí)要高。有數(shù)據(jù)表明,單銅排寬度≤63mm時(shí),水平放置是豎立放置的0.95倍,單銅排寬度>63mm時(shí),水平放置是豎立放置的0.92倍。
因?yàn)椋?strong>豎立放置的銅排加快了空氣對(duì)流,從而使銅排的熱量盡快地散發(fā)出去,而水平放置的銅排相對(duì)來(lái)說(shuō),空氣對(duì)流慢,熱量也就散發(fā)得較慢,從而影響載流量。
為了便于散熱,兩片以上的矩形銅排并聯(lián)時(shí),并聯(lián)銅排之間不能不小于厚度的間隙。
很多小伙伴一說(shuō)到銅排載流量就頭疼,總是去查手冊(cè)也很麻煩,今天小南就來(lái)給大家安排高效又簡(jiǎn)便的銅排載流量的估算法,先上估算公式:
- 單排 = 寬度(mm)?×?厚度系數(shù)
- 雙排/三排/四排?= 寬度(mm)?×?厚度系數(shù)?×?經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
但一般達(dá)到四排,最好用異形母排替代。
(圖:系數(shù)對(duì)照表)
接下來(lái),我們以溫度40℃時(shí),硬銅排(TMY)排寬100mm?×?10mm厚度的銅排,豎放時(shí)為例:
單排=100×18.5=1850(A)?[查手冊(cè)為1870A]
雙排=(100×18.5)×1.58=2923(A) [查手冊(cè)為2970A]
三排=(100×18.5)×2=3700(A)?[查手冊(cè)為3750A]
(圖:鍍錫銅排)
另外,40℃時(shí)銅排載流量還有一個(gè)非常簡(jiǎn)明的計(jì)算公式:
單根矩形銅排載流量 = 排寬× (排厚 + 8.5) A
例如:
15×3的載流量=15×11.5=172.5A
100×8的載流量=100×16.5=1650A
雙層載流量=1.5倍單層載流量
三層載流量=2.0倍單層載流量