Nauðsynleg hönnun strætisvagna fyrir rafhlöður og orkugeymslukerfi rafbíla: Koparflokkur, málun og einangrun

Strætóbarir eru minnst töfrandi hluti rafhlöðupakka rafgeyma og þeir sem verkfræðingar óska ​​þess að þeir hafi hugsað um fyrr. Þeir bera pakkstrauminn, þeir setja hluta af hitauppstreymi, og þegar tengipunktur bilar, taka þeir allan pakkann með sér. Ólíkt frumum og einingum, sem hafa vel-staðfestar hæfnisleiðir birgja, enda strætóstikur oft seint hannaðar, óljósar tilvitnanir og endur-tilgreindar eftir fyrstu frumgerð hitakeyrslunnar. Þessi leiðarvísir fer í gegnum þær ákvarðanir sem skipta máli, í þeirri röð sem þær eiga að vera teknar, svo kaupandi geti tilgreint stimpla strætóstiku rétt í fyrsta skipti.

Shanyo hefur stimpluð og málað rútustangir samhliða framleiðslu á málmhvelfingum og hvelfingum í mörg ár og þessi grein endurspeglar spurningarnar sem oftast koma til baka frá rafbíla, orkugeymslu og inverter viðskiptavinum. Áherslan er á stimplaða koparrútustangir, sem ná yfir meirihluta rafhlöðupakka og afldreifingarforrita, með athugasemdum um hvar pressaðir og vélaðir hlutar eru skynsamlegir í staðinn.

Hvers vegna strætóbarshönnun skiptir máli í rafhlöðupakka fyrir rafbíla

Rafhlöðupakkinn flytur mikinn straum í gegnum tugi raðtenginga og samhliða tenginga. Sérhver samskeyti á milli rúllustangar og frumustöðvar eða einingartengis er viðnámspunktur og viðnám breytir straumi í hita. Hönnunarmarkmiðin tvö eru því alltaf þau sömu: halda viðnáminu nægilega lágt til að hitastigshækkun haldist inni í kostnaðarhámarki girðingarinnar og halda vélrænni tengingu stöðugri yfir líftíma ökutækisins, þar með talið titring, hitauppstreymi og álag.

Strætóbarinn sinnir einnig byggingar- og samsetningarhlutverkum. Í dæmigerðum prismatískum frumupakka mynda rúllustangirnar rafmagnsstoð og rúmfræði þeirra ákvarðar hvernig hægt er að þjónusta frumur, hvernig pakkinn losar hita og hversu mikla vinnu einingarsamsetningin tekur. Vel-hönnuð stimplað rútustangir styttir samsetningartíma og illa hönnuð birtist þegar völlurinn skilar sér með brenndum skautum eða sprungnum samskeytum.

Kopargráðaval: C1100, C1020 og C194

Þrjár kopartegundir ná yfir næstum hverja rútustanganotkun og valið er kostnaður-á móti-afköstum sem ætti að gera út frá núverandi álagi og hitastigi, ekki af vana.

• C1100 (ETP kopar):Sjálfgefið fyrir flest forrit. Rafgreiningarsterkur kopar býður upp á góða leiðni (um 101% IACS), auðvelt er að stimpla og plata og er lægsta-kostnaðarstigið. Það er rétti kosturinn fyrir inverter skápa, orkugeymslurekka og orkudreifingu neytenda, þar sem rekstrarhiti helst í meðallagi.
• C1020 (OFHC kopar):Súrefnis-laus kopar með mikilli-leiðni. Skortur á súrefni gerir það að staðal fyrir forrit með miklar væntingar um áreiðanleika og strangari kröfur um hreinleika, þar með talið rafhlöðupakka fyrir bíla þar sem langtíma tæringarhegðun skiptir máli. Leiðni er svipuð og C1100; munurinn er kostnaður og hreinni málmvinnsla.
• C194 (kopar-járnblendi):Há-sterk koparblendi með lægri leiðni (um 60-70% IACS) en betri gormaeiginleika og mótstöðu gegn mýkingu. Það er notað þar sem rúllustangurinn verður að halda lögun undir álagi-til dæmis snertiarmur eða rúllastöng sem tvöfaldast sem gormaþáttur - á kostnað hærri viðnáms og meiri hita á hvern magnara.

Hagnýt regla: ef útreikningur hitastigshækkunar skilur eftir sig, sparar C1100 peninga. Ef pakkinn verður heitur, eða forritið er bíll með tíu-ára endingu, er C1020 öruggari forskriftin. C194 er sérgrein val, ekki sjálfgefið.

Framleiðsluleiðir: stimplun vs extrusion vs machining

Framleiðsluleiðirnar þrjár eru mismunandi hvað varðar kostnað, rúmfræðifrelsi og afgreiðslutíma, og sú rétta fer eftir flækjustigi og rúmmáli.

Stimpluner ríkjandi leið fyrir flatar rútustangir, L-laga hluta og fjöl-gata hluta í miklu magni. Framsækið deyja stimplar sniðið, gatar festingargötin og klippir brúnirnar í einni pressuaðgerð, sem heldur einingakostnaði lágum og þéttri víddarsamkvæmni. Stimplaðir rútustangir henta rafhlöðutengjum, einingar-til-einingatengla og dreifistikur allt að um 3 mm þykkt í flestum tilfellum, með þykkari hlutum mögulega eftir holamynstri og beygjukröfum.

Útpressuner notað þegar þversniðið- þarf að breytast eftir lengdinni-til dæmis, stöng sem þarf þykkari miðhluta og þynnri tengienda, eða holan hluta. Extrusion hefur hærri verkfærakostnað og lengri leiðtíma, og það er aðeins efnahagslegt skynsamlegt við þýðingarmikið magn eða þegar sniðið er raunverulega krafist.

Vinnsla(CNC mölun eða snúningur) er frumgerðin og leiðin með litlum-magni. Það höndlar flókin þrívíddarform, þröng vikmörk og skjótar breytingar, á einingakostnaði sem gerir það óaðlaðandi yfir nokkur þúsund stykki. Mörg stimpluð rútustikuforrit byrja með vélrænum sýnum til staðfestingar, fara síðan yfir í stimplun til framleiðslu.

Fyrir kaupendur að bera samankopar rútustangaframleiðendur, ferlispurningin skiptir jafnmiklu máli og verðið: Birgir sem stimplar-hús stjórnar verkfærum, afgreiðslutíma og víddargæðum á annan hátt en sá sem lætur undirverktaka vinnslu.

Val á málun: Nikkel, tin, silfur og gull

Húðun á rúllustöng hefur þrjú störf: vernda koparinn gegn tæringu, halda snertiflötinum leiðandi og stundum stilla skilgreinda núning eða toghegðun við boltasamskeyti. Fjórir algengu áferðin henta hver fyrir mismunandi aðstæður.

• Nikkel:Vinnuhesturinn. Nikkelhúðun verndar kopar vel, þolir blekking og er samhæfð flestum endaefnum. Snertiviðnám er hærra en silfur eða gull, sem skiptir máli við mikinn straumþéttleika, en fyrir mörg dreifingarforrit hefur viðnámsfjárhagsáætlun pláss. Nikkel er líka ódýrast af fjórum og auðveldast að stjórna í háum-húðunarlínum.
• Dós:Mjúkt og lóða-vænt, tini er notað þar sem rúllustangurinn verður lóðaður eða þar sem þörf er á stýrðri togtengingu við áltengi. Tin hefur góða tæringarþol en lægri vinnsluhitamörk -yfir u.þ.b. 100 gráður samfellt, tin byrjar að mýkjast og skríða undir þrýstingi, sem breytir mótstöðu liðanna með tímanum.
• Silfur:Hagnýta frágangur með hæstu-leiðni, notuð á háum-straumsstöngum þar sem hvert milliohm skiptir máli. Silfur oxast hægt í lofti og bleknar í brennisteinsumhverfi, þannig að silfur-húðaðar stangir bera venjulega blekkjuhemla eða eru tilgreindar fyrir lokaðar samsetningar. Fyrir inverter og hástraumsgeymsluforrit- er silfur algengur kostur.
• Gull:Frátekið fyrir litla-straummerkja- og stýrislínur, eða þar sem tengingin verður að vera tæringarlaus- í árásargjarnu umhverfi. Gull er dýrt og því er sjaldan réttlætanlegt-gullhúðun á kraftmikilli strætisvagni; sértæk húðun á snertiflötunum er venjuleg nálgun.

Þykkt málmhúðarinnar skiptir jafn miklu máli og málmurinn. Nikkellag 3-5µm nær yfir dæmigerðar kröfur um tæringu; þar fyrir neðan hleypir porosity súrefni að koparnum og vörnin lækkar verulega. Silfur við 2-4µm er algengt fyrir kraftstangir. Húðunarforskriftin ætti að tilgreina lágmarksþykkt á yfirborðinu og birgirinn ætti að mæla það fyrir hverja lotu, ekki bara fyrir hverja pöntun.

Einangrun og húðun

Flestar rútustangir þurfa einangrun yfir hluta eða alla lengd þeirra og valið hefur samskipti við pakkann, spennu og hitaumhverfi.

Hita-slöngurer algengasta lausnin fyrir beina hluta og einföld form. Það er ódýrt, auðvelt að nota í framleiðslu og fáanlegt í ýmsum litum fyrir pólunarkóðun. Takmörkunin er rúmfræði: á L-laga eða flóknum stöngum, hita skreppa hrukkur í hornum og einangraði hluti getur flust undir titringi.

Dufthúðun (epoxý)gefur samræmt, -frítt lag yfir flókin form, með góðan rafstyrk og slitþol. Það er staðallinn fyrir rafhlöðupakkastangir þar sem einangrunin er hluti af öryggishönnuninni. Húðunarþykkt er venjulega 100-300 µm og ferlið bætir við bökunarþrepi sem verður að vera samhæft við húðunina að neðan.

Nomex eða pólýester filmu umbúðirer notað þar sem þörf er á þunnri, háum-hitaeinangrun og stangarformið er flatt. Það hentar einingar-stigum þar sem umslagsrými er þröngt.

Pólýprópýlen yfirmótuner úrvalsvalkosturinn fyrir flóknar stangir: einangrunin er mótuð utan um stöngina í öðru vinnsluþrepi, sem gefur nákvæma þekju, uppsetningareiginleika og álagsléttir í einum hluta. Verkfærakostnaður er hærri, þannig að ofmótun er réttlætanleg miðað við rúmmál eða þar sem einangrunin þarf að bera vélrænni aðgerðir.

Hver sem einangrunarleiðin er, ætti forskriftin að tilgreina rafmagnsprófunarspennu (venjulega 1,5-3kV fyrir pakkastangir fyrir bíla, fer eftir pakkaspennu), prófunaraðferðina og lágmarks skriðfjarlægð ef stöngin brúar háspennuhluta.

Stærð og þversnið-

Þversnið strætisvagna- er knúið áfram af núverandi, leyfilegri hitahækkun og umhverfi. Til að fá fyrsta mat getur koparsamgöngustöng borið u.þ.b. 1,5-2,5 A/mm² af þversniði við 60-70 gráðu hitahækkun í lausu lofti, og myndin lækkar í lokuðum pakkningum þar sem hitinn hefur hvergi að fara. Útreikningurinn ætti að innihalda tengipunkta, vegna þess að boltað samskeyti eða suðu bætir við viðnám sem getur ráðið viðnám sjálfs stöngarinnar.

Fyrir rafhlöðupakka þarf bæði hámarksstrauminn og stöðugan straum. Stöng sem er að stærð fyrir stöðugan straum getur samt ofhitnað á meðan á hámarki stendur ef varmamassi er lítill og stöng sem er stærð fyrir toppstraum ber óþarfa koparkostnað og þyngd. Hönnunarmarkmiðið er venjulega stöðugt-hitastig undir málmhúðunarmörkum (tini: 100 gráður; nikkel og silfur: 150 gráður) með hámarkshraða sem haldið er innan einangrunareinkunnar.

Lengd skiptir líka máli, minna fyrir viðnám en fyrir spennufall. Við pakka-strauma getur löng stöng fallið nógu mikið af voltum til að hafa áhrif á frumujafnvægislestur, þannig að útlitið ætti að halda skyni og aflleiðum stuttum, eða tilgreina silfur fyrir hæstu-straumfæturna.

Tengingaraðferðir: Boltar, ultrasonic og laser soðið

Samskeytin er þar sem hönnun strætisvagna mistakast og tengiaðferðin setur hönnunartakmarkanir.

Boltar samskeytiráða yfir nothæfum tengingum: einingar-til-einingatengla, pakka-til-invertertenginga og rafhlöðuaftengingareiningar. Hönnunarbreyturnar eru boltastærð og tog, gerð þvottavélar og yfirborðsmeðferð til að stjórna snertiþol. Belleville þvottavélar eða gormaþvottavélar eru almennt tilgreindar vegna þess að titringur og hitauppstreymi hjólreiðar slaka á venjulegum þvottavélum með tímanum. Val á málningu hefur áhrif á tog: tini og silfurplötur hafa mismunandi núningsstuðla og togforskriftin ætti að passa við fráganginn.

Ultrasonic suðuer staðallinn fyrir tengingar -til-rútu-klefa í prismatískum og pokapökkum. Það framleiðir samskeyti í föstu formi- án þess að bræða koparinn, sem kemur í veg fyrir brothætt millimálmvandamál sumra lóðaleiða. Hönnunartakmarkanir eru aðgangur fyrir suðuhornið og nægjanleg skörun flipa fyrir suðusvæðið.

Lasersuðuer notað þar sem úthljóðsaðgangur er óhagkvæmur eða þar sem liðafjöldi er nógu lítill til að leysiruppsetningartími borgar sig. Lasersuður á kopar þurfa nægjanlegan samskeyti til að forðast porosity; suðuáætlunin er venjulega staðfest á afsláttarmiðum fyrir framleiðslu.

Hver tengingartegund breytir rúmfræði rútustanga-gatamynstri og snúningsaðgangi fyrir bolta, rúmfræði flipa fyrir suðu-svo að ákvörðun um tengingu ætti að koma áður en rúmfræði stöngarinnar er endanlega lokið, ekki eftir.

Málvikmörk og beygja

Stimplaðir rúllustangir halda þéttari vikmörkum en pressaðir eða vélaðir hlutar með lægri kostnaði, en samt þarf að tilgreina vikmörkin raunhæft. Holustaða innan ±0,1 mm er hægt að ná í stimplun; heildarlengd og beygjuhorn eru háð mótunarhönnuninni og fjölda mótunarþrepa. Beygjuradíus ætti að fylgja efnisþykktinni: þéttur beygjuradíus á þykkum C1100 er hætta á að sprunga í beygjunni og viðurkennd regla er beygjuradíus að minnsta kosti einni efnisþykkt fyrir flestar kopartegundir.

Flatness er falin krafa í rafhlöðupakkastikum. Stöng sem er ekki nógu flöt getur valdið streitu á klefanum sem hún tengist, sem birtist síðar sem sprungin suðu eða laus samskeyti. Sléttuforskriftin (til dæmis 0,3 mm yfir 100 mm) ætti að koma fram á teikningunni og birgirinn ætti að sannreyna það eftir málun, vegna þess að málun og húðunarferli geta valdið röskun.

Gæðaeftirlit: Viðnám, hæ-pott- og saltúði

Gæðaáætlun fyrir rútustikuforrit ætti að ná yfir bilunarhamana, ekki bara stærðirnar. Þrjú próf skipta mestu máli.

Snertiviðnámsmælingá húðuðum flötum og samskeytum, með fjögurra-víra milliohm mæli með skilgreindum prófunarstraumi. Samþykkisgildið er stillt úr forritinu: dreifingarstöngarsamskeyti ætti að jafnaði að mælast í tugum míkró-ohms og prófið greinir á vandamálum við húðun, lausa snertingu og mengun.

Hæ-pottprófun (rafmagns)á einangruðum stöngum, við tilgreinda prófspennu, staðfestir að einangrunin sé samfelld og -laus. Þetta er öryggispróf, ekki frammistöðupróf, og það ætti að keyra það á hverri framleiðslulotu.

Saltúði og rakaprófunsannreyna samsetningu málmhúðarinnar og einangrunar gegn þjónustuumhverfinu. Fyrir bílastangir er algengt að 96-500 klukkustundir af saltúða, eftir því hvernig viðskiptavinir séu sérstakir, er algengt; geymsluforrit til sjós og utan ýta hærra. Samþykkisviðmiðið er engin tæring á húðuðu yfirborði umfram skilgreind mörk og engin einangrun.

Rútustangarlína Shanyo keyrir þessar prófanir í-húsi og skráir niðurstöður á móti lóðarmerkingarkóðanum, þannig að úttekt viðskiptavina getur dregið út þykktarmælingar, mótstöðumælingar og hæ-pottarniðurstöður fyrir hvaða lóð sem er send.

Hönnunargátlisti og algeng mistök

Mistökin sem koma aftur af vellinum eru nógu samkvæm til að gera gátlista:

• Að stilla stöngina fyrir samfelldan straum og hunsa hámarksskammtímann, sem ofhitnar samskeytin við bilunaraðstæður.
• Að tilgreina málun án lágmarksþykktar, sem leyfir gropinu að skera undan tæringarvörninni.
• Notaðu rangt tog eða þvottavél fyrir málmhúðina, sem leyfir boltasamskeyti að losna við hitauppstreymi.
• Að gleyma beygjuradíusreglunni á þykkum kopar, sem sprungur stangir við teygjuradíus við stimplun eða í notkun.
• Meðhöndla flatneskju sem snyrtifræðilega vídd, sem leggur áherslu á frumuskauta í rafhlöðupökkum.
• Að skilja einangrunarforskriftina eftir þar til í lokin, sem neyðir rúmfræðibreytingu seint í forritinu.
• Að panta vélræn sýni án þess að staðfesta framleiðsluleiðina, sem seinkar forritinu þegar lögunin reynist stimplun-óvingjarnleg.

Að keyra hönnunina á móti þessum lista áður en vitnað er í, vistar frumgerðahring og flestar breytingar á seint-stigi. Sami gátlisti á við hvort sem stöngin er einfaldur einingartengill eða flókin ofmótuð samsetning.

Hvernig Shanyo styður strætóbaraforrit

Shanyo's Qingdao aðstaða stimplar, plötur og prófunarrútur í-húsi, með sama gæðainnviði-IATF 16949 stýringar, rekjanleika lotunnar og-húsprófunum-notað í málmhvelfingunni, hvelfingunni og FPC-línunum. Forrit byrja venjulega á vélknúnum eða stimpluðum sýnum til staðfestingar, fara síðan yfir í framsækna-deygjuframleiðslu með málmhúðunar- og einangrunarvalkostunum sem fjallað er um hér að ofan. Söluverkfræðiteymið mun fara yfir teikningu og skila-athugun á hagkvæmni við stimplun, tilmæli um efni og málmhúð og sýnishornstíma, venjulega innan tveggja virkra daga.

Fyrir viðskiptavini sem smíða fyrsta rútustikuforritið sitt, gefur það oft betri niðurstöðu að senda núverandi-flutningskröfu og girðingarteikningu frekar en endanlegt CAD, þar sem hönnunarsamtalið á sér stað áður en rúmfræðin er læst. Fyrir forrit í framleiðslu halda rekjanleiki lotunnar og prófunarskrár skjölin tilbúin fyrir úttektir.

Shanyo er Qingdao-undirstaða framleiðandi nákvæmnisíhlutakopar rútustangir, málmhvelfingar, hvelfingarplötur, sílikonlyklaborð, himnurofar og FPC samsetningar til viðskiptavina rafbíla, orkugeymslu, iðnaðar, lækninga og rafeindatækja um allan heim. Fyrir úttekt á hönnun strætisvagna eða tilvitnun, hafðu samband við Shanyo verkfræðiteymi með núverandi, hitastigi og umbúðakröfur þínar.