מארז סוללות לרכב הוא לב האנרגיה הכבד של כלי רכב חשמליים מודרניים (EVs), הפועל כתחנת הכוח המרכזית המאחסנת ומספקת זרם ישר במתח גבוה (HV) למערכת ההינע.
פריסת ערכת סוללות עם בידוד לא תקני או אינטגרציה פגומה של חוטים מובילה בהכרח לבריחה תרמית קטסטרופלית , קצרים הרסניים במתח גבוה וריקול רכבים במיליוני דולרים.
הטמעת פסים מבודדים קרמיים רב-שכבתיים ועטיפת סיליקון בדרגת רכב מציעה את ההגנה האולטימטיבית מפני קשתות חשמליות וקפיצי חום.
חומרים מתקדמים אלו שומרים על יציבות דיאלקטרית תחת מתחים תפעוליים קיצוניים. הם עומדים בקפדנות בתקני הבטיחות הפונקציונליים המחמירים של ISO 26262 , ומבטיחים שחלוקת המתח הגבוה נשארת מבודדת לחלוטין גם במהלך פגיעות פיזיות חמורות או עליות זרם שיא פתאומיות.
הזנחת בידוד תרמי מקומי של תא לתא גורמת לנקודות חמות מקומיות המעוררות במהירות התדרדרות בלתי הפיכה של הסוללה ותלונות מסיביות בשטח של לקוחות עקב אובדן חשמל פתאומי.
שילוב שמיכות בידוד איירגל בין מטריצות תאים בודדות עוצר לחלוטין את התפשטות החום הרוחבית על פני המודול.
מחסומי איירגל מספקים מוליכות תרמית נמוכה במיוחד בתוך פרופילים דקים במיוחד. תצורה זו מייעלת את צפיפות האנרגיה הנפחית תוך עמידה בקריטריונים הקריטיים של עיכוב בעירה UL 94 V-0 , ומונעת התפשטות של תא אוורור מקומי לתאים סמוכים.
בחירת ארכיטקטורת המבנה והחיווט הנכונה קובעת את הבטיחות והיעילות לטווח ארוך של מערכת המתח הגבוה כולה:
גורם עיצוב |
חבילת סוללות EV רגילה |
חבילת HV בעלת ביצועים גבוהים |
|---|---|---|
שילוב תאים |
מודולים מסורתיים עם חוטים |
פסים ישירים של תא לאריזה (CTP). |
דירוג בידוד |
שרוול PVC סטנדרטי |
פוליאתילן צולב (XLPE) |
ניהול תרמי |
פלטת קירור נוזלי תחתונה |
קירור ביניים פעיל דו-צדדי |
תקן בטיחות |
תאימות QC בסיסית |
מאומת ISO 26262 ו-UL 94 V-0 מלא |
שימוש בכבלים גנריים ובלתי מסוככים בתוך סביבה בעלת הספק גבוה גורם להפרעות אלקטרומגנטיות חמורות (EMI) , הגורמות לכשלים קריטיים בחיישנים ולהשבתות ספונטניות של מערכת ההינע.
ציון מיגון קלוע נחושת משומר של 360 מעלות על פני כל ארכיטקטורת רתמת החוטים במתח גבוה מבטל לחלוטין את דליפת ה-EMI.
תצורת מיגון חזקה זו מבטיחה תאימות אלקטרומגנטית מעולה (EMC) בהתאמה למפרטי CISPR 25 Class 5 . הוא מגן על אותות בקרת מתח נמוך רגישים מפני רעשי המיתוג בתדר גבוה שנוצר על ידי מהפך המתיחה הראשי.
מארז EV BATTERY PACKBmodule סוללה A[Cell Matrix]מודול סוללה B[Cell Matrix]BMS משולב[ניטור בטיחות] רתמת חוט HV / פסים
איור 1: פריסה מבנית במתח גבוה של מודול מארז סוללות משולב לרכב חשמלי.
מקור תמונה: מפרטים טכניים מאומתים באמצעות מאגרי הנדסת רכב של SAE International & Academic.
מהם המרכיבים העיקריים של ערכת סוללות?
מארז סוללות מקצועי לרכב מורכב מתאי סוללה בודדים המסודרים במודולים, מערכת רתמת חוטים מורכבת במתח גבוה, מערכת ייעודית לניהול סוללות (BMS) , לוחות קירור מבניים ומארז חיצוני אטום ועמיד בפני התרסקות.
מה ההבדל בין תא סוללה לחבילת סוללות?
תא סוללה הוא היחידה האלקטרוכימית הקטנה ביותר שאוגרת אנרגיה. מארז סוללות הוא המערכת הסופית השלמה והמשולבת במלואה המכילה מאות תאים מחוברים, חיישני ניטור חכמים, נתיכים בטיחותיים ושכבות בידוד כבדות המוכנות להתקנת רכב.
מדוע חבילות סוללות EV נכשלות?
רוב כשלי השדה נובעים מהתמוטטות בידוד בתוך רתמת החיווט הפנימית או מנקבים מכניים של תאים. פגמים אלו מאפשרים חדירת לחות, גורמים למכנסיים מתים מקומיים, ובסופו של דבר מביאים לאירועי בריחה תרמית בלתי מבוקרת אם אינם מנוהלים כראוי על ידי פסי אוטובוס ברמה גבוהה.
ניווט בארכיטקטורות מתח גבוה מורכבות דורש ניסיון עמוק שנבדק בשטח כדי למנוע טעויות ייצור יקרות. מתוך 15 שנות הניסיון המסור שלי בתעשיית רתמות החוטים לרכב , אני מתמחה בהנדסת חיווט סוללות מוקשח ובעלי ביצועים גבוהים, ניתוב פסים מותאם אישית ואסטרטגיות בידוד כבדות העומדות במדדי בטיחות גלובליים קפדניים.
צריך לאבטח את מערכת המתח הגבוה שלך? בין אם אתם פותרים תקלת בידוד פעילה, מעדכנים פריסה כדי לעבור ביקורת ISO 26262, או דורשים דוגמאות ללא רתמת חוטים מותאמים אישית לבדיקת אב-טיפוס בספסל, לחץ למטה כדי להתייעץ עם צוות ההנדסה שלנו עוד היום.
הפניות ותקני תעשייה:
[1] למידע נוסף על פרוטוקולי בטיחות פונקציונליים בינלאומיים דרך הגורם הרשמי ISO 26262 תקן רכב .1
[2] הערכת מדדי דליקות פלסטיק וחומרים במסגרת מעבדות חתמים UL 94 תקן.2
