铜排温升及载流量计算！

温升的产生机制

1. 焦耳热效应主导发热

电流通过铜排和铝排时，依据焦耳定律 Q=I²Rt（Q 为热量，I 为电流，R 为电阻，t 为时间），导体因自身电阻产生热量。尽管铜、铝导电性能优良，电阻值较小，但在电池包大电流充放电场景下（如电动汽车快充时瞬间电流可达数百安培），热量积累显著。若散热不及时，导体温度升高后，会通过热传导影响周边电芯。

电池包内存在三层温度关系：包外环境温度、包内环境温度、发热体（铜排、铝排、电芯等）表面温度。其中，包内温度 = 包外环境温度 + 发热体引发的包内温升；发热体表面温度 = 包内温度 + 发热体自身温升。当发热与散热达到平衡时，温度与温升趋于稳定。

2. 接触电阻引发额外温升

铜排、铝排与电池极柱、端子等部件的连接部位存在接触电阻，若连接松动、表面氧化或沾染杂质，接触电阻会急剧增大。根据功率公式 P=I²R，接触电阻增大将导致局部产热激增，形成热点。这些热点温度通常远高于导体本体，极易通过热辐射和热传导传递给附近电芯，使其温度逼近甚至超过 60℃的安全上限，直接威胁电芯寿命与安全。

铜排的温升限制要求

铜排：温升控制在40K，以环境温度 25℃为例，铜排表面温度≤65℃（温升 < 40K），这是因为热量从铜排传递到电芯的过程中会有一定衰减，若铜排温度超过 70℃，即使经过空气衰减，仍可能导致电芯温度突破 60℃。同时，40K 以内的温升可避免铜排因过热发生退火，保障其机械与导电性能稳定，（当然，具体项目以电芯和热管理要求为准，预留一定冗余温度）。

铜排的载流量如何确定？

铜排载流量比较权威的标准是DIN43671-1975，该标准定义了矩形铜排在环境温度35℃，铜排运行温度65℃时的载流量，如下表。

例如竖直摆放，单根涂漆的铜排100*10的载流量为1810A，而单根裸铜排100*10的载流量为1490A。

涂漆铜排与裸铜排载流能力不一样，主要是因为二者热辐射散热时的发射率不一样，发射率与发热体表面状况以及颜色有关。

涂漆铜排的发射率为0.9，而裸铜排的发射率为0.4。

DIN43671-1975同时还给出了不同环境温度和不同铜排运行温度下的载流量换算方法。

表格中横轴为铜排允许温度，曲线簇为环境温度，纵轴为换算系数如果环温35℃、铜排允许温度是65℃，则系数=1。

DIN43671中，当环境温度35℃、铜排允许温度65℃、竖放时，单根涂漆的铜排100*10的载流量为1810A。

如果要换算成《工业与民用配电设计手册》第四版中的环境温度25℃、铜排允许温度70℃时载流量，则需要查表得到=1.25。

经过计算，铜排载流量为1810*1.25=2262A，与配四给出的载流量2265A相差无几。

同样的道理，如果要换算成GB/T7251.1低压柜内环境温度55℃、铜排允许温度105℃时的载流量，则需要查表得到=1.3。

经过计算，铜排载流量为1810*1.3=2353A

低压柜内的铜排一般都为裸铜排，所以如果按照柜内温度55℃，铜排运行温度105℃，则竖放情况下，100*10的铜排载流量为1490*1.3=1937A。

将DIN43671-1975的铜排载流量作为参考，工业与民用配电设计手册、GB/T7251.1标准中铜排载流量理论计算的系数如下表。

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