Integratsiyalashgan shina texnologiyasi rivojlanishda davom etmoqda, mahsulot yangilanishi yangi energiya va yuqori kuchlanishli elektr tizimlarida qoʻllanilishining kengayishi bilan bogʻliq.

Yangi energiya vositalari (NEV), energiya saqlash tizimlari va qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish kabi tarmoqlarning jadal rivojlanishi bilan batareyalar paketlari, elektr haydovchi tizimlari va quvvatni o'zgartirish uskunalari elektr o'zaro bog'liqlik tuzilmalariga tobora qattiqroq talablarni qo'yadi. An'anaviy shinalar, birinchi navbatda, yuqori{1}}oqim uzatish va elektr o'zaro bog'lanishi bilan shug'ullansa-da, o'rnatilgan shinalar o'tkazuvchan shinalar, signalni qabul qilish, izolyatsiyani himoya qilish va konstruksiyani o'rnatish- kabi funktsiyalarni-bir birlikda birlashtiradi. Bu bo'sh joyni tejash, yig'ish samaradorligi va ichki batareya to'plami sxemalarini optimallashtirish nuqtai nazaridan sezilarli afzalliklarni taqdim etadi.

 

Mahsulot tuzilishi nuqtai nazaridan, integral shinalar odatda issiq presslash, issiqlik bilan yopishtirish, termoformlash, perchinlash yoki payvandlash kabi jarayonlar orqali birlashtirilgan yig'ilishga shakllantirilgan o'tkazuvchan shinalar, signalni qabul qilish komponentlari va izolyatsion materiallardan iborat. Batareya tizimlari yanada yuqori integratsiya, engil dizayn va avtomatlashtirilgan yig‘ilish tomon rivojlanar ekan, o‘rnatilgan shinalar oddiy tok o‘tkazuvchi{1}}komponentlardan bir vaqtning o‘zida elektr o‘zaro bog‘lanishi, signalni yig‘ish va konstruktiv integratsiyani boshqaradigan ko‘p funksiyali agregatlarga o‘tdi.

 

 

 

NEV quvvatli akkumulyator tizimlarida shinalar birinchi navbatda batareya xujayralari orasidagi ketma-ket va parallel ulanishlarni osonlashtiradi, shu bilan birga hujayra kuchlanishi va harorati kabi operatsion ma'lumotlarni yig'ish uchun yig'ish davrlari bilan birga ishlaydi. An'anaviy simli simlar yechimlari hujayralar o'rtasida signal aloqalarini o'rnatish uchun bir nechta diskret simlarni talab qiladi; bu nafaqat batareya to'plami ichidagi qimmatli ichki joyni sarflaydi, balki yig'ish jarayonini ham murakkablashtiradi. Batareya tizimidagi hujayralar soni ortishi bilan jabduqlar soni va simlarning umumiy uzunligi oshib boradi, bu esa avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish va keyingi texnik xizmat ko'rsatish uchun katta qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

 

O'tkazuvchan shinalarni signalni qabul qilish sxemalari bilan birlashtirgan holda, integratsiyalangan shina konstruktsiyalari an'anaviy diskret ulanish tuzilmalari bilan bog'liq bo'sh joy sarfini kamaytiradi va qabul qilish liniyalarini yanada tartibli joylashtirish imkonini beradi. NEV quvvat batareyalari uchun ushbu tuzilma ichki bo'shliqdan foydalanishni yaxshilaydi va yig'ish paytida qo'lda simlarni ulash va ulanishni tekshirishda mehnatni kamaytiradi.

 

Quvvat akkumulyatori tizimlari yuqori kuchlanish, katta quvvatlar va integratsiyalashuvga qarab integrasiyalashgan shinalarning strukturaviy oʻlchamlari, tok oʻtkazuvchanligi-va signalni qabul qilish kanallari soni ham kengayib bormoqda. Ayniqsa, yuqori kuchlanishli platformalarda ketma-ket ulangan hujayralar sonining ko'payishi ulanish shinalari, qabul qilish liniyalari va izolyatsiya konstruksiyalarini mos ravishda kengaytirishni talab qiladi; binobarin, mahsulot dizayni oddiygina individual o'lchamlarni moslashtirishdan umumiy strukturaning birgalikdagi dizayniga o'tdi.

 

Elektr yuritma tizimlarida shinalar asosan vosita boshqaruvchisi ichidagi yuqori-kuchlanish zanjirlarini ulash uchun ishlatiladi. Supero'tkazuvchilar va izolyatsion materiallarning bir nechta qatlamlarini birlashtirib, oqim halqalarini qisqartirish va parazitar indüktansni kamaytirish mumkin, bu esa yuqori chastotali kommutatsiya quvvat qurilmalarining ishlash talablariga javob beradi. Yuqori quvvat inverteri va dvigatelni boshqarish tizimlari uchun konstruktiv dizayn nafaqat nominal oqim talablariga javob berishi, balki izolyatsiyani tozalash, issiqlik tarqalishi, mexanik kuch va elektromagnit ko'rsatkichlarga ham to'liq javob berishi kerak.

 

 

Energiyani saqlash batareyalari va yangi energiya vositalari uchun quvvat akkumulyatorlari uyali aloqa va ma'lumotlarni yig'ish bo'yicha texnik umumiy xususiyatlarga ega; ikkalasi ham hujayralarni ketma-ket va parallel joylashtirishni osonlashtirish va kuchlanish va harorat kabi parametrlarni kuzatish uchun ulanish tuzilmalarini talab qiladi. Energiyani saqlash tizimlarining sig‘imi-hujayralar, modullar va ma’lumotlarni yig‘ish kanallari sonining-o‘sib borishi sari an’anaviy sim simlari yechimlari marshrut maydoni, yig‘ish samaradorligi va izchilligiga nisbatan tobora qattiqroq talablarga duch kelmoqda.

 

Shunday qilib, integratsiyalangan shinalar energiya saqlash batareyalarini o'zaro ulash tizimlari uchun muhim texnik yechim sifatida paydo bo'ldi. Energiyani saqlash uskunalari uchun mahsulot dizayni bir vaqtning o'zida elektr ulanishlari, signallarni qabul qilish, izolyatsiyani himoya qilish va o'rnatish joylarini ko'rib chiqishi kerak, shu bilan birga o'lchamlar va interfeyslarni batareya modullarining o'ziga xos tartibiga moslashtirishi kerak.

 

Yuqori quvvatli energiya saqlash tizimlarida integratsiyalangan shinalar mustahkam strukturaviy barqarorlikni talab qiladi. Hujayralar sonining ko'payishi shinalar uzunligini, namuna olish kanallari sonini va o'rnatish oralig'ini o'zgartiradi; shuning uchun mahsulot spetsifikatsiyalari-masalan, oʻtkazgich oʻlchamlari, namuna olish sxemasi va izolyatsiya materiallari-standartlashtirilgan, bitta oʻlchamdagi-barcha dizaynlarga tayanmasdan, muayyan batareya arxitekturasiga moslashtirilgan boʻlishi kerak.

 

Qolaversa, energiya saqlash tizimlari uzoq muddatli ishlashda yuqori ishonchlilikni talab qiladi. Shinalar uzluksiz oqimga, harorat ko'tarilishiga va uskunaning ishlashi paytida hosil bo'ladigan mexanik kuchlanishlarga bardosh berishi kerak; Shunday qilib, material tanlash, ulanish jarayonlari va izolyatsiyalash tuzilmalari haqiqiy ish muhitiga nisbatan tasdiqlanishi kerak.

 

 

 

Fotovoltaik invertorlar, shamol energiyasini o'zgartirgichlar va boshqa yuqori quvvatli{0}}elektron qurilmalar ham yuqori darajada ishonchli elektr o'zaro ulanish tuzilmalarini talab qiladi. Bunday uskunalar odatda yuqori kuchlanishlarda ishlaydi va sezilarli oqim tebranishlarini o'z ichiga oladi. An'anaviy simlarni ulash usullari fazoviy joylashuv, indüktans nazorati va issiqlik tarqalishi bilan bog'liq cheklovlarga duch kelishi mumkin, bu esa quvvat modullari va asosiy davrlar o'rtasidagi ulanishlar uchun kompozit shinalarning tobora ko'payishiga olib keladi.

 

Standart bir qatlamli shinalar bilan solishtirganda, ko'p qatlamli tuzilmalar turli potentsiallarda o'tkazuvchan va izolyatsion qatlamlarni birlashtiradi, bu esa oqim yo'lini yanada ixchamlashtiradi. Yuqori chastotali{3}}kommutatsiya uskunalari uchun pastadir uzunligini qisqartirish, o'tkazuvchan qatlam sxemalarini optimallashtirish va parazitar parametrlarni nazorat qilish tizimning elektr quvvatini yaxshilashga yordam beradi.

 

Yuqori quvvatga{0}}konvertatsiya qilinadigan uskunada shina dizayni IGBT kabi quvvat qurilmalarini o'rnatish talablarini ham hisobga olishi kerak. Misol uchun, uch darajali invertorlar uchun laminatlangan shinalar har xil potentsial qatlamlari, ulanish nuqtalari va oqim yo'llari orasidagi izolyatsiya masofalarini inverterning ichki fazoviy cheklovlari va elektr topologiyasiga moslashtirishni hisobga olgan holda yaxlit yondashuvni talab qiladi.

 

Murakkab ichki bo'shliqlar bilan ishlaganda, laminatlangan shinalar ko'pincha o'rnatish joylari, terminal yo'nalishlari va uskunalar tuzilishiga asoslangan sozlashni talab qiladi. Bu ular cheklangan maydonda ko'p nuqtali ulanishlarni osonlashtirishi va tegishli izolyatsiya bo'shliqlari va mexanik o'rnatish usullarini saqlab turishini ta'minlaydi.

 

Signalni olish, integratsiya usullari va payvandlash jarayonlari bo'yicha texnik yondashuvlar rivojlanishda davom etmoqda.

 

Integratsiyalashgan shina texnologiyasining evolyutsiyasi birinchi navbatda uchta sohada namoyon bo'ladi: signalni qabul qilish komponentlari, tizimli integratsiya usullari va ulanish jarayonlari. Erta quvvatli akkumulyator tizimlari signalni olish uchun sim simlariga tayangan, keyinchalik PCB va FPC echimlariga o'tgan; hozirda uzluksiz ishlab chiqarish uchun mos{1}}FFC va FDC- kabi engil variantlar e'tiborni tortmoqda.

 

Strukturaviy integratsiyaga kelsak, an'anaviy inyeksion qoliplar{0}}yuqori mexanik mustahkamlik, strukturaviy barqarorlik va etuk ishlab chiqarish jarayonlarini taklif qiladi, lekin ular odatda katta hajmga ega bo'lib, katta material va joyni iste'mol qiladi. Izolyatsiya plyonkalari, yig'ish sxemasi va o'tkazgichlarni bir birlikka laminatlash orqali-issiqlik bilan presslangan tuzilmalar komponent qalinligini kamaytirishga imkon beradi va kattaroq batareya ulanishi tuzilmalariga mos keladi.

 

Termoformlangan eritmalar qabul qilish sxemasi va o'tkazgich panjaralarini qoliplangan izolyatsion tashuvchida mustahkamlaydi; bu yondashuv ishlab chiqarish xarajatlarini potentsial kamaytirishni taklif qilgan holda asosiy tarkibiy talablarga javob beradi. Har bir yechim mexanik kuch, moddiy xarajatlar, ishlab chiqarish samaradorligi va o'lchovli moslashuvga nisbatan o'ziga xos xususiyatlarga ega; shuning uchun tanlov akkumulyator batareyasining o'ziga xos tuzilishi va ishlab chiqarish shartlariga asoslangan har tomonlama baholashni talab qiladi.

 

Quvvat elektroniği sohasida qisman laminatlangan shinalar potentsial darajalar va o'rnatish zonalari asosida mahalliylashtirilgan laminatsiyadan foydalanadi, bu esa ma'lum sohalarda izolyatsiya va elektr aloqasi ehtiyojlarini qondirishda umumiy materiallardan foydalanish va ishlov berish murakkabligini kamaytiradi. Bir nechta Supero'tkazuvchilar qatlamlarni birlashtirishni talab qiladigan tizimlar uchun uchta qatlamli qatlamli shinalar ixcham, ko'p-o'tkazgichli ulanishlarga erishish uchun uch qatlamli o'tkazuvchan va izolyatsion materiallarni birlashtiradi.

 

Payvandlash jarayoni o'rnatilgan shinalarning ishonchliligi va ishlab chiqarish narxiga ta'sir qiluvchi yana bir muhim omildir. An'anaviy usullar birlashtiruvchi yorliqlarni, sensorli davrlarni va o'tkazuvchan shinalarni birlashtirish uchun lazerli payvandlashni qo'llashi mumkin bo'lsa-da, yangi yondashuvlar ultratovushli payvandlash orqali sensorli davrlarni Supero'tkazuvchilar shinalarga to'g'ridan-to'g'ri ulashga harakat qiladi. Garchi ikkinchisi ma'lum oraliq konnektorlarni yo'q qilsa-da, u materialning sirt sharoitlari, payvandlash bosimi, amplituda, energiya kiritish va uskunani boshqarish aniqligiga nisbatan qattiqroq talablarni qo'yadi.

 

 

 

Yangi energiya vositalari uchun{0}}yuqori kuchlanishli platformalarning rivojlanishi tizimdagi yuqori kuchlanishlarni talab qiladi, bunga koʻproq batareya xujayralarini ketma-ket ulash orqali erishiladi. Hujayralar soni ortib borishi bilan o'tkazgichli shinalar, sensorli sxemalar va o'rnatilgan shinalar majmuasidagi ulanish tuzilmalari miqdori oshib boradi, bu esa mahsulotning katta o'lchamlari va dizaynning murakkabligiga olib keladi.

 

Yuqori kuchlanish{0}}tezkor zaryadlash nafaqat akkumulyator tizimining elektr parametrlarini o‘zgartiribgina qolmay, balki ulanish strukturasining oqim o‘tkazuvchanligi-, harorat ko‘tarilishini nazorat qilish, izolyatsiyalash samaradorligi va mexanik barqarorlikka ham yuqori talablarni qo‘yadi. Shinalar turli kuchlanish potentsiallari o'rtasida etarli elektr bo'shlig'ini va o'tish masofalarini ta'minlagan holda, cheklangan bo'shliqda ko'p{3}}devrli ulanishlarni osonlashtirishi kerak.

 

Yangi energetik transport vositalari uchun laminatlangan shinalar batareyalar to'plami, motor boshqaruvchisi va yuqori{0}}kuchlanishli ulanish tizimining o'ziga xos arxitekturasi bilan birgalikda ishlab chiqilishi kerak. Yuqori{2}}quvvatli DC konvertatsiya uskunalarida dizayn yuqori-oqim yo'llari, past parazit parametrlari va izolyatsiya ishonchliligiga ko'proq e'tibor beradi.

 

Tizimning ish kuchlanishi ortib borayotganligi sababli, shina mahsulotlari g'ayritabiiy ish sharoitlarini boshqarish uchun xavfsizlik dizaynlarini ham o'z ichiga olishi kerak. Masalan, yuqori kuchlanishli invertorlar qisqa tutashuv, kamon, haroratning keskin ko'tarilishi va bosimning oshishi kabi muammolarga duch kelishi mumkin; binobarin, portlashdan himoyalangan inverter shinalari{2}}o'tkazuvchan tuzilmalar, izolyatsiyalash materiallari, mexanik o'rnatish va g'ayritabiiy sharoitlardan himoya qilish bo'yicha keng qamrovli dizayn mulohazalarini talab qiladi.

 

 

Yangi energiya uskunasining ichki funksionalligi kengaygani sari, bir qatlamli planar shinalar endi barcha murakkab ulanish talablariga javob bera olmaydi. Ko'p qatlamli shinalar elektr izolyatsiyasini ta'minlash uchun izolyatsiya qatlamlaridan foydalangan holda cheklangan makonda turli potentsiallarda o'tkazuvchan qatlamlarni joylashtirish imkonini beradi, bu ularni yuqori-quvvat, yuqori{4}}zichlikdagi elektr ulanish tizimlari uchun ideal qiladi.

 

Ko'p qatlamli kompozit ulanish chiziqlarini loyihalash odatda uskunaning sxemasi topologiyasiga asoslangan holda o'tkazgich qatlamlari sonini, material qalinligini, izolyatsiyalash vositalarini va terminal konfiguratsiyasini aniqlashni talab qiladi. Dizayn jarayoni nafaqat nominal oqimni hisobga olishni, balki issiqlik to'planishini, parazit indüktansını, izolyatsiyani tozalashni va o'rnatish kuchlanishini har tomonlama tahlil qilishni talab qiladi.

 

Temir yoʻl tranzit tizimlari kabi yuqori quvvatli-qurilmalar uchun laminatlangan shinalar yuqori elektr yuklari, mexanik tebranishlar va uzoq muddatli{1}}ish muhitlariga mos kelishi kerak; binobarin, ularning materiallari va qatlamlararo tuzilmalari maqsadli ishonchlilikni tekshirishni talab qiladi. Kamaytirilgan parazit induktivlikni talab qiluvchi quvvat modullari uchun past-induktivlikli qatlamli shinalar musbat va manfiy kontaktlarning zanglashiga, qatlamlararo joylashuvga va joriy yoʻl dizayniga alohida eʼtibor beradi.

 

IGBT quvvat modullari, shuningdek, shinaning elektr parametrlari va o'rnatish tuzilmalariga qattiq talablar qo'yadi. IGBT uchun moslashtirilgan laminatlangan shinalar odatda qo'shimcha ulanish yo'llarini minimallashtirish va tizim integratsiyasini yaxshilash uchun modul terminallari joylashuvi, joriy reytinglar va o'rnatish maydoniga asoslangan o'lchamlar va interfeyslar bilan ishlab chiqilgan. IGBT laminatlangan shinalar quvvat qurilmalari o'rtasida ixcham, yuqori kuchlanishli elektr ulanishlariga erishish uchun laminatlangan strukturadan foydalanadi.

 

 

Mahsulotlar hajmi va strukturaviy murakkabligi oshishi bilan birlashtirilgan shina ishlab chiqarish oddiy shtamplash yoki laminatsiya jarayonlaridan tashqarida rivojlandi; Endi u bir nechta bosqichlarni o'z ichiga oladi, jumladan, o'tkazgichlarni qayta ishlash, izolyatsiya materiallarini shakllantirish, signalni qabul qilish sxemasini qayta ishlash, payvandlash, perchinlash, issiq presslash va yakuniy tekshirish.

 

Katta formatdagi mahsulotlar uchun qolip oʻlchamlari, uskunani qayta ishlash diapazoni va bosimni nazorat qilish imkoniyatlari kabi omillar mahsulotning mustahkamligiga bevosita taʼsir qiladi. Issiq presslangan mahsulotlar uchun muhim nazorat nuqtalari harorat, bosim, davomiylik va material joylashuvini oʻz ichiga oladi; termoformlangan mahsulotlar uchun fokusli maydonlar kalıplanmış o'lchamlarni, material qalinligini va strukturaviy barqarorlikni o'z ichiga oladi; va payvandlangan mahsulotlar uchun tekshirishning asosiy mezonlari orasida payvand choklarining mustahkamligi, elektr o‘tkazuvchanligi va uzoq{3}}barqarorligi kiradi.

 

Bir vaqtning o'zida ishlab chiqarish avtomatlashtirishga o'tayotgani sababli,{0}}jarayonda o'lchovlarni tekshirish, elektr sinovlari va vizual tekshirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda. Supero'tkazuvchilar o'lchamlari, izolyatsiyalash tuzilmalari, payvandlash joylari va ulanishning yaxlitligi uchun jarayonni boshqarishni amalga oshirish ommaviy ishlab chiqarish jarayonida o'lchamdagi og'ishlar va yig'ish nuqsonlarini minimallashtirishga yordam beradi.

 

Muhandislik xaridlari nuqtai nazaridan, ayuqori quvvatli{0}}konvertorda laminatlangan shinamoddiy xarajatlar yoki birlik narxlarini solishtirishdan ko'proq narsani talab qiladi; tok, kuchlanish, qatlamlar soni, o‘lchamlar, izolyatsiya talablari, ulanish texnologiyalari va ommaviy ishlab chiqarish imkoniyatlarini hisobga olgan holda umumiy konstruktiv dizayn va uzoq-muddatli yetkazib berish ishonchliligini har tomonlama baholashni talab qiladi.