Discussão sobre a aplicação do fusível automotivo de nova energia
Potência híbrida, nova energia
Em veículos de energia nova, incluindo energia elétrica pura e híbrida, componentes de proteção de circuito ou fusíveis são mais importantes do que nunca. Fusíveis de baixa tensão e elétricos específicos do veículo
A aplicação cruzada apresenta requisitos mais desafiadores para o fusível.
Os fusíveis eletrônicos de alimentação tradicionais, cujas características são cobertas pela série UL248 de padrões norte-americanos ou pela série IEC60127 / 60269, não têm requisitos para a confiabilidade do fusível; carros tradicionais
O fusível, definido pela série de padrões ISO8820, define os requisitos de correspondência e confiabilidade com o chicote elétrico automotivo, mas sua tensão nominal cobre apenas 32 VCC e abaixo
(O novo ISO8820-7 / 8 define fusíveis especiais para células de combustível e veículos híbridos, e apenas até 450 VDC e IR2000A).
Atualmente, a tensão de trabalho dos automóveis de passageiros está geralmente acima de 370 V, e os ônibus atingem acima de 576 V, o que é muito maior do que os 12 V / 24 V dos componentes elétricos automotivos tradicionais. Tensão de plataforma de trabalho tão alta,
Os fusíveis EV / HEV devem ter a alta capacidade de interrupção dos fusíveis de baixa tensão e a alta confiabilidade dos fusíveis automotivos. O artigo a seguir analisará os fusíveis para novos veículos de energia.
Explore seu conceito de design e tendência de desenvolvimento de tecnologia.
Um, os principais parâmetros do fusível
Comparado com outros componentes de proteção de circuito, como PTC (composição química complexa), disjuntor (contém partes móveis complexas), etc., o fusível pode ser considerado um componente bastante simples:
Para fusível de baixa tensão, contém apenas o fundido (a parte central do fusível), o corpo do tubo isolante, o terminal energizado e a areia de quartzo para extinção de arco. Por causa de sua estrutura simples,
Somente o fusível pode alcançar alta confiabilidade e baixo custo.
É claro que mesmo componentes simples têm suas dificuldades e desafios de design. Abaixo, os principais parâmetros dos fusíveis EV são brevemente descritos a seguir:
1. Tensão nominal
A voltagem da plataforma de trabalho de veículos elétricos de energia nova é relativamente alta. A tensão de trabalho dos carros de passageiros é geralmente acima de 370 V, e a tensão de trabalho dos ônibus atingirá acima de 576 V. A classificação do fusível correspondente é necessária.
As tensões são 500 V e 700 V respectivamente.
Ao mesmo tempo, com o recurso de alimentação por bateria, a saída de energia CC de alta tensão é completamente diferente da energia CA da distribuição industrial anterior, que requer alta capacidade de extinção de arco CC do fusível, por isso deve ser evitada
O mal-entendido de escolher a comunicação industrial tradicional derrete rapidamente.
2. Capacidade de interrupção
O padrão de fusível de baixa tensão (GB13539.5.3.1) menciona que a corrente de curto-circuito típica é 10 vezes a corrente nominal do fusível e acima, e a corrente de sobrecarga é inferior a 10 vezes.
Em muitos casos, os clientes prestam muita atenção à capacidade máxima de interrupção (I1) do fusível, enquanto negligenciam a interrupção de baixa potência (I2a e I5). Na prática, muitas vezes é quebrado em baixa potência
Mais falhas. Especialmente para rompimento baixo sob tensão DC, porque a corrente / tensão não é zero, a capacidade de extinção de arco do fusível é muito alta. Mesmo fusível do tipo aR,
O objetivo principal é a proteção contra curto-circuito, mas em aplicações práticas, devido à incerteza da capacidade da bateria, SOC e status do ponto de curto-circuito, a corrente de curto-circuito real pode cobrir
1500A-10000A, ainda mais amplo.
Figura 3 Um fusível de 400A (para MiniMSD) de uma determinada marca foi quebrado em 750Vdc / 1,6kA (4 vezes), o arco reacendeu após 2 segundos e a quebra falhou (queima do fusível)
3. Capacidade anti-surto
Para os fabricantes de baterias, eles podem não prestar muita atenção à resistência à sobretensão do fusível, mas para OEMs ou fabricantes de PDU, esse indicador é muito crítico.
Especialmente no ramal do compressor de ar condicionado ou na parte do motor auxiliar, muitas vezes é essa parte que causa a ação acidental do fusível e faz com que os módulos relevantes percam a função. A falha pode não causar graves
A saída de energia é interrompida, mas a experiência do cliente será bastante reduzida.
Para os módulos auxiliares (unidades auxiliares), como PTC / compressores de ar condicionado / direção hidráulica, como o projeto do circuito é mais complicado, é inevitável que haja correntes transitórias, como start-up / on-off.
Neste momento, esperamos que o fusível possa suportar este pico sem uma ação prematura que faça com que o módulo seja desconectado do sistema.
Atualmente, os fabricantes de controle eletrônico / PDU costumam escolher um tipo R de ação rápida. Para resistir à corrente de surto, geralmente é necessário escolher um fusível com uma corrente nominal mais alta, o que é relativamente sacrificado.
Capacidade de proteção de baixa sobrecarga.
4. Requisitos de confiabilidade
Graças ao desenvolvimento de 20 anos de HEV para veículos elétricos híbridos, o JASO do Japão' s JASO promulgou o D622, um padrão de fusível dedicado a veículos elétricos híbridos, que estipula vários fusíveis
Requisitos de confiabilidade que devem ser atendidos.
Embora fusíveis elétricos puros não possam copiar o padrão (como resistência ao óleo lubrificante e tensão relativamente baixa e requisitos de capacidade de interrupção), a confiabilidade é completamente
De acordo com este padrão maduro:
Além dos indicadores-chave acima, alguns fatores visíveis na superfície não são os pontos-chave, como se o material do corpo do tubo é fibra de vidro + material composto de resina ou cerâmica, um corpo de tubo único
Se os dois tubos estão conectados em paralelo, ou o revestimento da superfície das peças de metal, ou se a areia de quartzo dentro do fusível está solidificada, não é um fator chave ao qual os clientes devem prestar atenção.
A chave é se o fabricante do fusível pode garantir que o produto atenda às características elétricas básicas (como baixa e alta capacidade de interrupção de CC) e requisitos de confiabilidade.
2. Cálculo de seleção de corrente nominal do fusível EV
Além de satisfazer que a tensão nominal deve ser maior que a tensão de operação do sistema e atentar para o tamanho adequado, a principal dificuldade na seleção do fusível EV é o cálculo e seleção da corrente nominal.
Cálculo da corrente nominal do fusível In: Ib=In x Kt x Ke x Kv x Kf x Ka;
A aplicação real pode ser convertida para: In≥ Ib / (Kt x Ke x Kv x Kf x Ka)
In: corrente nominal do fusível
Ib: A corrente de carga contínua máxima permitida do circuito onde o fusível está localizado
Kt: Fator de correção de temperatura
Ke: Fator de condutividade térmica do dispositivo de conexão
Kv: fator de correção de resfriamento de ar
Kf: Fator de correção de frequência
Ka: Fator de correção de altitude
Em aplicações práticas, a corrente de condução real do fusível sob diferentes condições de trabalho é diferente e a duração é diferente; é difícil usar um modelo preciso para definir a corrente portadora de corrente do fusível;
Os usuários precisam ajustar a seleção do fusível de acordo com a seleção básica e sua própria estratégia de controle interno. No ajuste, pelo menos os seguintes aspectos devem ser considerados:
Ø Se ele pode ser protegido de forma eficaz, isto é, se o fusível pode operar de forma eficaz quando encontra um curto-circuito no circuito principal sem causar problemas como incêndio na bateria ou cabo;
Ø Em aplicações práticas, se o aumento de temperatura é aceitável, controlável e se afeta dispositivos periféricos;
Ø A avaliação das condições reais de trabalho é o único critério para verificar se a seleção é adequada.
Resumindo
O fusível é um componente crítico de segurança em novos veículos de energia. Seus requisitos de aplicação e seleção são diferentes dos fusíveis industriais e automotivos tradicionais anteriores. A principal diferença é
Requisitos exigentes em aplicações automotivas.
Análise de três métodos de dissipação de calor para baterias de energia de veículos de energia nova
As baterias de energia são o núcleo das novas baterias de energia e o papel dos separadores de bateria também é muito importante. O objetivo principal é separar os estágios positivo e negativo da bateria em um pequeno espaço para evitar curtos-circuitos causados pelo contato entre os dois pólos.
Mas pode garantir que os íons no eletrólito possam passar livremente entre os eletrodos positivo e negativo. Portanto, o diafragma se tornou o material principal para garantir a operação segura e estável das baterias de íon-lítio.
O eletrólito é para isolar a fonte de combustão, o diafragma é para aumentar a temperatura resistente ao calor e a dissipação de calor suficiente é para reduzir a temperatura da bateria para evitar o acúmulo de calor excessivo e causar fuga térmica da bateria. Se a bateria
A temperatura sobe abruptamente para 300 ° C. Mesmo que o diafragma não derreta e encolha, o próprio eletrólito, o eletrólito e os eletrodos positivo e negativo terão uma forte reação química, liberando gás, formando uma alta pressão interna e explodindo.
Portanto, é muito importante adotar métodos adequados de dissipação de calor.
Introdução ao modo de dissipação de calor da estrutura refrigerada a ar do pacote de bateria de energia
Método de dissipação de calor de estrutura refrigerada a ar da bateria de alimentação
1. Instale uma ventoinha de resfriamento em uma extremidade da bateria e deixe um orifício de ventilação na outra extremidade para acelerar o fluxo de ar entre as lacunas da célula da bateria e tirar o alto calor gerado pela célula da bateria quando ela está funcionando ;
2. Adicione juntas de silicone termicamente condutoras na parte superior e inferior da extremidade do eletrodo, de modo que o calor que não é fácil de dissipar da parte superior e inferior seja conduzido para o invólucro de metal através da folha de silicone termicamente condutora TIF para dissipar o calor.
O alto isolamento elétrico e resistência a perfurações do filme têm um bom efeito de proteção na bateria.
Introdução ao modo de dissipação de calor da estrutura de resfriamento de líquido da bateria de energia
Método de dissipação de calor da estrutura de resfriamento de líquido da bateria de energia
1. O calor da célula da bateria é transferido para o tubo de resfriamento de líquido através da folha de sílica gel termicamente condutora, e o calor é levado pela livre circulação da expansão e contração térmica do refrigerante, de modo que a temperatura de todo o pacote de bateria é unificado e o refrigerante é forte
A capacidade de calor específica da bateria absorve o calor gerado quando a célula está funcionando, de modo que toda a bateria opere em uma temperatura segura.
2. O bom desempenho de isolamento e alta resiliência da folha de silicone termicamente condutora podem evitar efetivamente os danos por vibração e fricção entre as baterias e o perigo oculto de curto-circuito entre as baterias. É a melhor solução para resfriamento de água.
Bons materiais auxiliares.
Introdução do método de resfriamento por convecção natural para bateria de alimentação
1. Este tipo de bateria possui um grande espaço e está em bom contato com o ar. A parte exposta pode naturalmente trocar calor através do ar, e a parte inferior que não pode trocar calor naturalmente é dissipada através do radiador, e a folha de silicone condutora térmica é preenchida
A lacuna entre o radiador e a bateria fornece condução de calor, absorção de choque e isolamento.
2. A solução de placa de aquecimento é usada principalmente no mercado de veículos de energia nova. O calor da placa de aquecimento de pré-aquecimento da bateria antes de iniciar é transferido para a bateria através da placa de silicone termicamente condutora, pré-aquecendo a bateria e conduzindo o calor.
O filme de silicone tem boa condutividade térmica, desempenho de isolamento, resistência ao desgaste, pode efetivamente transferir calor e proteger o desgaste e curto-circuito causados pelo atrito entre a bateria e o aquecedor.