با توجه به روند مداوم برقسازی در صنعت خودروسازی جهانی، وسایل نقلیه انرژیهای جدید، بهویژه خودروهای الکتریکی خالص و خودروهای برقی{0}}هیبریدی، تقاضاهای بیسابقهای را برای عملکرد و قابلیت اطمینان سیستمهای الکتریکی هستهای با ولتاژ بالا ایجاد میکنند.
به عنوان محرک های اصلی برای سوئیچینگ ایمن و قابل اعتماد مدارهای ولتاژ بالا-، تکامل تکنولوژیکی-رله های DC ولتاژ بالا (رله های HVDC) و کنتاکتورهای آنها در وسایل نقلیه انرژی جدید به کانون توجه صنعت تبدیل شده است. در این میان، فرآیند طراحی و ساخت قطعات تماسی که وظیفه تعویض جریانهای بالا را بر عهده دارند، مستقیماً بر کارایی، ایمنی و طول عمر کل سیستم الکتریکی خودرو تأثیر میگذارد.
در زمینه فعلی{0}}تولید رله ولتاژ بالا، یک مسیر فرآیند اصلی و حیاتی شامل استفاده از یک بستر مسی با اندازه بزرگ-که با مهر زنی{2}دقت بالا، یکپارچه با-نقره با عملکرد بالا- از طریق یک فرآیند پرچ کردن دقیق، تشکیل شده است. مس به دلیل رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی که دارد، یک ماده حامل ایدهآل برای حمل جریانهای پیوسته صدها آمپر و تحمل جریانهای موج آنی است.
از طریق فنآوری ورق مسی پیشرفته برای رله EV، میتوان ترمینالهای مسی ثابت از نظر ساختاری پیچیده و مکانیکی قوی برای رلههای ولتاژ بالا انرژی جدید یا تکیهگاههای تماس متحرک را بهطور کارآمد و دقیق ساخت.
این پایانههای مهر زنی مسی برای رلههای شارژ EV معمولاً بسیار بزرگتر از همتایان خود در رلههای صنعتی سنتی هستند تا نیازهای انتقال- و اتلاف حرارت بالاتری را برآورده کنند. پس از مهر زنی، کنتاکتهای الکتریکی حیاتی به کنتاکتهای نقرهای منفرد میپیچند که برای محیطهای قوس{2} بالا طراحی شدهاند. کنتاکت های نقره ای با مقاومت بسیار کم در برابر تماس، مقاومت عالی در برابر فرسایش قوس الکتریکی و خواص شیمیایی پایدار، قابلیت اطمینان رابط تماس را پس از ده ها یا حتی صدها هزار چرخه روشن/خاموش تضمین می کنند.
برای افزایش بیشتر عملکرد کلی و برآورده ساختن الزامات دوام زیست محیطی طولانی مدت، اجزای پرچ شده معمولاً تحت عملیات سطحی قرار می گیرند. آبکاری نقره روی یک بستر مسی، تشکیل یک پایانه مسی با روکش نقره برای کلیدهای انرژی جدید، مقاومت تماس در نقاط اتصال را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و ظرفیت حمل{2}}جاری را افزایش می دهد.
در کاربردهای خاصی که هزینه یا لحیم کاری یک ملاحظات خاص است، ممکن است از آبکاری قلع نیز استفاده شود. برای ترمینال مسی ag-روکش شده برای کنتاکتورهای HVDC، این فرآیند نه تنها از زیرلایه محافظت میکند، بلکه تخریب عملکرد ناشی از اکسیداسیون در اجزای دینامیکی مانند متحرک نقره تماسی روکش شده برای کنتاکتورهای EV HVDC را کاهش میدهد و پایداری تماس طولانیمدت را تضمین میکند.
این ساختار مرکب از "زیرهای مهر زنی مس + پرچ کنتاکت نقره + آبکاری سطح" به طرز هوشمندانه ای از اقتصاد انتقال جریان عالی-مس با خواص تماسی برتر نقره ترکیب می کند و آن را به راه حلی بالغی تبدیل می کند که الزامات عملکرد بالا- پایانه های تماس مسی برای کنتاکتورهای رله EV HVDC را برآورده می کند. فرآیند تولید آن شامل مهر زنی دقیق، پرچ کردن، آبکاری الکتریکی، و بازرسی های متعدد است که تقاضاهای بسیار بالایی را برای کنترل سازگاری فرآیند ایجاد می کند.
همانطور که وسایل نقلیه انرژی جدید به سمت پلتفرم های 800 ولت و حتی ولتاژ بالاتر حرکت می کنند، و با پذیرش گسترده فناوری شارژ سریع، رله های ولتاژ بالا با چالش های متعددی مواجه هستند: افزایش سطح ولتاژ، جریان های بزرگتر، نیاز به اندازه فشرده تر، و طول عمر بیشتر.
این امر مستقیماً باعث رشد تقاضا برای مهر زنی مس سفارشی برای رلههای EV میشود، و از تولیدکنندگان میخواهد تا راهحلهای مهر زنی سفارشیسازیشده و ساختاری بهینهتر را برای طرحهای مختلف مدار مغناطیسی، مدلهای اتلاف حرارت و فضاهای نصب ارائه دهند. به طور همزمان، استانداردهای ظرفیت حمل جریان، کنترل افزایش دما، و مقاومت در برابر خستگی لرزش برای اجزای کلیدی مانند تماس با ترمینال مس برای کنتاکتور شمع شارژ EV به طور مداوم در حال افزایش است.
با نگاهی به آینده، توسعه فناوری در این زمینه احتمالاً در زمینه های زیر عمیق خواهد شد:
نوآوری در سیستم مواد: کاوش آلیاژهای مس یا مواد کامپوزیتی با رسانایی بالاتر و استحکام بهتر برای کاهش حجم و وزن و در عین حال حفظ ظرفیت حمل{0} یکسان. مواد تماس نقره نیز به سمت آلیاژهای جدید یا ساختارهای کامپوزیتی با مقاومت بالاتر در برابر جوشکاری و نرخ فرسایش کمتر در حال توسعه هستند.
یکپارچگی عمیق و هوشمندسازی فرآیندها: ادغام فرآیندهایی مانند مهر زنی، پرچکاری، جوشکاری و آبکاری بیشتر خواهد بود. استفاده از بازرسی آنلاین و فنآوریهای تولید هوشمند، کیفیت نقص{{1} صفر را در تولید انبوه تضمین میکند. انتظار می رود فرآیندهایی مانند جوشکاری لیزری و جوشکاری اولتراسونیک، که جایگزین یا کمک به پرچ سنتی می شوند، در محصولات خاص با کارایی بالا به طور گسترده تری استفاده شوند.
ادغام طراحی ساختاری و حرارتی: ظرفیت اتلاف حرارت رله ها به یک عامل کلیدی محدود کننده کوچک سازی و بهبود عملکرد آنها تبدیل شده است. ترمینال مسی آینده برای طرحهای رله شارژ EV نه تنها حامل الکتریکی خواهد بود، بلکه به طراحی یکپارچه با سیستمهای مدیریت حرارتی مانند سینکهای حرارتی یکپارچه و مسیرهای حرارتی بهینهشده نیز نیاز دارد.
قابلیت اطمینان و مدل های پیش بینی طول عمر: مدل های پیش بینی طول عمر اجزا بر اساس داده های واقعی شرایط عملیاتی (مانند شکل موج فعلی، دمای محیط و فرکانس سوئیچینگ) اهمیت بیشتری پیدا می کنند. این امر باعث پیشرفت در استانداردهای تست مواد و روشهای تست عمر تسریع میشود و در نتیجه طراحیهای قابل اعتمادتری را هدایت میکند.
به طور خلاصه، ساخت اجزای تماس هسته برای رلههای{0} ولتاژ بالا در خودروهای انرژی جدید یک زمینه فنی جامع است که علم مواد، ماشینکاری دقیق و مهندسی سطح را ادغام میکند.
ازمهر زنی ورق مس برای رله EVتا محصول نهایی آبکاری شده، پیشرفتها در هر مرحله به ایجاد پایهای ایمنتر، کارآمدتر و قابل اطمینانتر برای سیستمهای الکتریکی ولتاژ بالا- وسایل نقلیه با انرژی جدید کمک میکنند. با گسترش مداوم بازار جهانی خودروهای الکتریکی و تسریع تکرار فناوری، انتظار میرود این بخش حرکت نوآوری پر جنب و جوشی را حفظ کند و پشتیبانی فنی محکمی را برای توسعه سالم کل صنعت ارائه دهد.
با ما تماس بگیرید
