Sikring er en viktig komponent i høyspentdistribusjon av nye energikjøretøyer, som spiller en viktig rolle i å isolere og eliminere kortslutningsfeilen til høyspentkretsen til elektriske kjøretøy. Denne artikkelen analyserer de grunnleggende egenskapene og designkonseptet til høyspenningssikringer som brukes i kjøretøy, for å utvide ideene for bilprodusenter, batteripakke- og elektriske kontrollprodusenter for å velge passende EV-sikringer.
I nye energikjøretøyer, inkludert rene elektriske og hybride, er kretsbeskyttelseselementer eller sikringer viktigere enn noen gang før. Kryssanvendelsen av lavspentsikringer og kjøretøyreguleringselektrikk stiller mer utfordrende krav til sikringer.
Egenskapene til tradisjonelle elektroniske strømsikringer dekkes av UL248-seriens nordamerikanske standard eller IEC60127/60269-serien, og det er ingen krav til sikringenes pålitelighet. Tradisjonelle bilsikringer, definert av ISO8820-seriens standard, definerer samsvars- og pålitelighetskravene til billedningsnett, men deres nominelle spenning dekker bare 32VDC og lavere (den nye ISO8820-7/8 definerer sikringer for brenselceller og hybridbiler, også bare opp til 450VDC og IR).
For tiden er arbeidsspenningen til personbiler generelt mer enn 370V, og busser er mer enn 576V, som er langt høyere enn 12V/24V for tradisjonelle elektriske bilkomponenter. En så høy arbeidsplattformspenning krever at EV/HEV-sikringer har både den høye brytekapasiteten til lavspentsikringer og den høye påliteligheten til bilsikringer. Den følgende artikkelen vil analysere sikringen som brukes i nye energikjøretøyer og utforske designkonseptet og den tekniske utviklingstrenden.
Nøkkelparametere for sikring
Sammenlignet med andre kretsbeskyttelseselementer, som PTC (kompleks kjemisk sammensetning), kretsbryter (komplekse bevegelige deler) etc., kan sikringer sies å være ganske enkle komponenter: for lavspente sikringer er det kun smelten (kjernedelen av sikringen), isolasjonsrørkroppen, strømklemmer og kvartssand for lysbueslukking. På grunn av sin enkle struktur kan sikringen oppnå både høy pålitelighet og lave kostnader.
Selvsagt har selv enkle komponenter sine egne designvansker og utfordringer. Nøkkelparametrene til EV-sikring er kort beskrevet som følger:
1: Nominell spenning
Arbeidsplattformspenningen til nye energielektriske kjøretøyer er høy. Arbeidsspenningen til personbiler er generelt mer enn 370V, og bussen vil være mer enn 576V. Merkespenningen til tilsvarende sikringer må være henholdsvis 500V og 700V.
Samtidig er egenskapene til batteristrømforsyningen, utgangshøyspent DIRECT strøm helt forskjellig fra vekselstrømmen til den forrige industrielle distribusjonen, sikringens dc-bueslukkingsevne er høy, må unngå feilen med å velge den tradisjonelle industrielle AC-hurtigsmeltingen.
2.: Bryteevne
Standarden for lavspenningssikring (GB13539.5.3.1) nevner at den typiske kortslutningsstrømmen er 10 ganger merkestrømmen til sikringen og strømmen over, og overbelastningsstrømmen under 10 ganger. I mange tilfeller legger kundene for mye oppmerksomhet til indeksen for maksimal bruddkapasitet til sikringen (I1), men ignorerer de lave bruddtidene (I2a og I5). Men i praksis er det ofte svikt i lav{10}}foldseparasjon. Spesielt under likespenningen, fordi strømmen/spenningen ikke er mer enn null, er sikringens lysbueslukkingsevne svært høy. Selv sikringer av-type brukes hovedsakelig for kortslutningsbeskyttelse, men i praktisk bruk, på grunn av usikkerheten i batteripakkens kapasitet, SOC og kortslutningspunktstatus, kan den faktiske kortslutningsstrømmen dekke 1500A-10000A eller enda bredere.
3:Anti-overspenningsevne
For batteripakkeprodusenter, for å smelte sammen anti-overspenningskapasiteten uten for mye oppmerksomhet, men for oems eller pdus-produsenter, noe som er kritisk, spesielt luftkondisjoneringskompressorgrenen eller hjelpemotordeler, fører denne delen ofte til at moduler som er relatert til utilsiktet sikring mister funksjon. Denne feilen resulterer ikke i et betydelig strømbrudd, men det kan forringe kundeopplevelsen betydelig.
For PTC/klimaanleggskompressor/servostyring og andre hjelpemoduler (hjelpemaskiner) er det på grunn av den komplekse kretsdesignet uunngåelig at det vil være forbigående strøm forårsaket av oppstart/på-av osv. På dette tidspunktet håper vi at sikringen tåler overspenningen uten å avbryte modulen fra systemet på grunn av tidlig handling.
For tiden velger produsenter av elektronisk kontroll/PDU for det meste hurtigsmelting av typen aR. For å motstå overspenningsstrømmen, velges ofte sikringer med høyere merkestrøm, noe som ofrer den lave overbelastningsbeskyttelsen.
Tabellen nedenfor er sammenligningen av for-buetiden for samme spenning/strøm mellom BO TOMahawk electronic og B-merket (merk: Jo lengre for-buetid, jo større fore-bue I2T, desto sterkere anti{{4}overspenningsevne)
4: Krav til pålitelighet
Ved å dra fordel av utviklingen av HEV i 20 år, utstedte JASO FUSE-standarden D622 for HEV, som spesifiserer pålitelighetskravene som sikringen må oppfylle.
Selv om rene elektriske sikringer ikke kan kopiere denne standarden fullstendig (som smøreoljemotstand og krav til relativt lav spenning og bruddkapasitet), kan påliteligheten være helt i samsvar med denne modne standarden:
I tillegg til de ovennevnte flere nøkkelindikatorene, er det ikke poenget noen synlig på overflaten av noen faktorer, for eksempel rørmaterialet er glassfiber + harpiks eller keramiske komposittmaterialer, et enkelt rørlegeme eller to rørlegeme parallelt, eller hvorfor overflaten av metalldelene, selv sikringen inne i kvartssanden herder, er ikke kundene bør ta hensyn til nøkkelfaktorene. Nøkkelen er om sikringsprodusenten kan sikre at produktet oppfyller de grunnleggende elektriske egenskapene (som lav effekt og høy effekt DC-brytekapasitet) og pålitelighetskrav.