EV 커패시터 버스바에 대한 전체 가이드: 맞춤형 버스바 어셈블리와 필름 커패시터 통합

800V 전기 구동 시스템의 경우 EV 커패시터 버스바 맞춤형 설계는 전류-루프 인덕턴스, 연결 저항, 연면 거리 및 DC-링크 필름 커패시터와 인버터 전력단 사이의 기계적 응력을 제어해야 합니다. 적절하게 설계된 DC-링크 버스바 어셈블리는 도체 형상, 절연 및 결합 프로세스를 하나의 제어된 전기 경로로 결합합니다.

 

 

DC-링크 버스바는 필름 커패시터를 인버터 스위칭 스테이지에 연결하고 SiC 전원 모듈에서 생성된 고주파수 펄스 전류를 전달합니다. 단순한 평면 구리 바와 달리 어셈블리는 전체 전류 루프를 중심으로 설계되어야 합니다.

 

주요 엔지니어링 변수는 다음과 같습니다.

 

• C1100 구리: 적절한 어닐링 등급에서 전기 전도성은 일반적으로 100% IACS 이상입니다.
• 낮은 루프 인덕턴스: 적층된 양극/음극 도체는 자기 루프 영역을 줄일 수 있습니다.
• 저항 제어: 접촉 표면과 용접 조인트는 안정적인 전기 저항을 유지해야 합니다.
• 연면거리 및 공간거리: 간격은 DC 전압, 절연 시스템 및 해당 차량 요구 사항과 일치해야 합니다.
• 전류 밀도: RMS 전류, 펄스 전류 및 허용 온도 상승에 따라 도체 폭과 두께가 선택됩니다.

 

고주파수-SiC 스위칭의 경우 순방향 전류 경로와 복귀 전류 경로 사이의 물리적 거리를 줄이는 것이 특히 중요합니다. 콤팩트한 적층 배열은 빠른 스위칭 이벤트 동안 기생 인덕턴스와 관련 전압 오버슈트를 줄일 수 있습니다.

 

디자인 요소	일반적인 엔지니어링 초점
지휘자	C1100 / 높은-전도율 구리
전압 플랫폼	400V/800V EV 시스템
현재의	연속 및 펄스 전류 프로필
인덕턴스	전류-루프 영역 최소화
격리	필름, 성형, 분체{0}}코팅 또는 슬리브 시스템
치수 제어	인버터 및 커패시터 인터페이스 기반

 

 

필름 커패시터와 인버터 사이의 물리적 인터페이스에는 종종 수직 공간이 제한되어 있습니다. 로우-프로파일 버스바는 필요한 도체 단면적을 유지하면서 패키지 높이를 줄일 수 있습니다.-

 

디자인은 일반적으로 정밀 절단, 굽힘, 스탬핑, 드릴링 또는 CNC 가공을 결합합니다. 모서리 모따기는 날카로운 구리 모서리가 절연체를 손상시키거나 국소적인 전계 집중을 생성할 수 있는 경우에 사용됩니다.-

 

기계적 신뢰성은 부스바가 커패시터와 인버터 하우징에 어떻게 고정되어 있는지에 따라 달라집니다. 강성이 너무 높으면 진동과 열팽창이 단자에 직접 전달될 수 있습니다. 제어된 굽힘 영역, 장착 지점 및 호환 인터페이스는 차량 작동 중 치수 변화를 수용하는 데 도움이 됩니다.

 

따라서 EV 애플리케이션의 경우 설계 시 다음을 고려해야 합니다.

 

• 어셈블리에 필요한 경우 인터페이스 허용 오차는 ±0.05mm ~ ±0.10mm입니다.
• 구리, 알루미늄 하우징 및 폴리머 부품 사이의 열팽창.
• 볼트 또는 용접 조인트 주변의 진동 하중.
• 지원되지 않는 도체 섹션으로 인한 공진 위험.
• 인버터 하우징과 인접한 전도성 구성 요소로부터의 간격입니다.

 

800V 인버터 패키지용 소형 DC{0}}링크 버스바가 필요하십니까?

 

EV 커패시터 버스바 DFM 검토 요청

 

 

연결 방법은 저항, 기계적 강도 및 생산 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다. 구리 도체의 경우 레이저 용접과 초음파 금속 용접이 모두 가능하지만 프로세스 창이 다릅니다.

 

가입방법	주요 이점	주요 엔지니어링 고려 사항
레이저 용접	정확하고 국지적인 열 입력	접합 간격, 반사율 및 침투 제어
초음파 용접	낮은 대량 가열	공구 압력, 진폭 및 용접 면적
저항용접	빠른 사이클 시간	전류 분포 및 전극 마모
볼트 연결	손쉬운 서비스 가능성	접촉 저항 및 토크 제어

 

레이저 용접은 조인트 형상에 제어된 관통 또는 정의된 방향에서의 접근이 필요한 곳에 적합합니다. 초음파 용접은 벌크 열 노출을 최소화하는 것이 중요한 얇은 구리 부품에 유용합니다.

 

생산 검증을 위해서는 육안 검사에만 의존하기보다는 접합 저항, 인장력, 단면적 및 용접 외관을 함께 평가해야 합니다.{0}} 금속 조직 단면은-불완전한 융합, 공극, 과도한 침투 및 외부에서 볼 수 없는 계면 결함을 드러낼 수 있습니다.

 

 

EV 커패시터 버스바는 인접한 도체를 전기적으로 절연하는 동시에 온도 순환 및 진동에도 치수 안정성을 유지해야 합니다. 패키지 아키텍처에 따라 단열재에는 적층 유전체 필름, 열{1}}수축 슬리브, 성형 단열재 또는 에폭시{2}} 기반 시스템이 사용될 수 있습니다.

 

선택 시 다음 사항을 고려해야 합니다.

 

• 절연재의 유전 강도.
• 필요한 연면거리 및 공간거리.
• 작동 온도 및 열 순환.
• 조립 중 마모에 대한 저항성.
• 접착력 및 치수 안정성.
• 냉각수, 오일 및 기타 자동차 유체와의 호환성.

 

일부 어셈블리의 경우 용접 후 절연과 캡슐화가 결합되어 노출된 전도성 영역을 보호합니다. 캡슐화 프로세스에서는 고전압 인터페이스 주위에 공극이 생기지 않도록 해야 합니다. 갇힌 공기는 유전체 마진을 줄이고 국부적인 전기적 스트레스를 생성할 수 있기 때문입니다.

 

800V 플랫폼의 경우 전압만을 기준으로 절연 두께를 선택하기보다는 실제 시스템 전압, 오염 수준, 재료 그룹, 환경 조건 및 해당 자동차 표준에 따라 절연 설계를 검증해야 합니다.

 

 

800V 아키텍처 및 SiC 스위칭 장치로의 전환으로 인해 DC-링크 연결에 대한 전기적 및 기계적 요구가 증가했습니다.

 

일반적인 아키텍처는 고전류 루프를 단축하기 위해 필름 커패시터를 인버터 DC 단자 가까이에 배치합니다.- 그런 다음 부스바 형상은 커패시터 단자 위치, 인버터 단자 배열 및 사용 가능한 하우징 공간을 따릅니다.

 

따라서 생산 준비가 완료된-필름 커패시터 구리 버스바 공급업체는 구리 제조 이상의 기능을 지원할 수 있어야 합니다. 엔지니어링 작업에는 다음이 포함될 수 있습니다.

 

• 인터페이스 및 클리어런스 충돌에 대한 2D/3D 도면 검토.
• 굽힘, 가공 및 접합 작업에 대한 DFM 분석입니다.
• 전기적, 기계적 검증을 위한 프로토타입 생산.
• 용접 매개변수 개발 및 공동 검사.
• 최종 시스템 요구 사항에 따른 절연 검증.
• CMM 또는 전용 게이지를 사용한 치수 검사.
• 프로토타입에서 반복 생산으로의 전환을 위한 프로세스 제어.

 

Tier 1 및 Tier 2 EV 공급업체의 경우 생산 패키지에는 자재 인증서, 프로세스 흐름도, 제어 계획, 검사 기록 및 PPAP 문서가 필요할 수도 있습니다.

 

 

소싱할 때EV 커패시터 버스바맞춤형 솔루션, 조달 및 엔지니어링 팀은 전기 설계와 함께 제조 프로세스를 평가해야 합니다.

 

적합한 공급업체는 다음을 입증해야 합니다.

 

• C1100 구리 가공 및 재료 추적성.
• 정밀 절단, 절곡 및 CNC 가공.
• 필요한 경우 구리{0}}대-구리 및 이종 금속-용접 기능을 제공합니다.
• 절연 및 캡슐화 공정 제어.
• 중요한 인터페이스에 대한 CMM 치수 검사.
• 전기 저항 및 유전 테스트.
• 프로토타입 및 대량{0}}생산 능력.
• 필요한 경우 ISO 9001 또는 IATF 16949 품질{2}}시스템 역량.
• 자동차 프로그램에 대한 PPAP 문서 지원.

 

버스바에 여러 통합 작업이 포함된 경우 전체 제조 체인을 제어하는 ​​공급업체의 능력이 특히 중요합니다. 여러 공급업체 간에 구리 처리, 용접 및 절연을 분리하면 개발 및 생산 확대 중에 인터페이스 위험이 증가할 수 있습니다.-

 

 

 

 

800V EV 구동 시스템의 경우 버스바 레이아웃, 커패시터 인터페이스 및 전기 요구 사항을 공유하여 올바른 DC{1}}링크 연결 설계를 평가하세요.