Diskusjon om anvendelsen av ny energi bilsikring
Hybridkraft, ny energi
I nye energibiler, inkludert ren elektrisk og hybrid kraft, er kretsbeskyttelseskomponenter eller sikringer viktigere enn noen sinne. Lavspenningssikringer og kjøretøyspesifikke elektriske
Kryssapplikasjonen stiller mer utfordrende krav til sikringen.
Tradisjonelle elektroniske strømsikringer, hvis egenskaper er dekket av UL248-serien av nordamerikanske standarder eller IEC60127/60269-serien, har ingen krav til påliteligheten til sikringen; tradisjonelle biler
Sikringen, definert av ISO8820-serien av standarder, definerer samsvars- og pålitelighetskravene med billedningsnettet, men den nominelle spenningen dekker bare 32VDC og under
(Den nye ISO8820-7/8 definerer spesielle sikringer for brenselceller og hybridbiler, og bare opptil 450VDC og I.R.2000A).
I dag er arbeidsspenningen til personbiler generelt over 370V, og busser når over 576V, noe som er mye høyere enn 12V / 24V av tradisjonelle bilelektriskkomponenter. En slik høy arbeidsplattform spenning,
EV/HEV-sikringer må ha både høy brytekapasitet for lavspenningssikringer og den høye påliteligheten til bilsikringer. Følgende artikkel vil analysere sikringene for nye energikjøretøy.
Utforsk designkonseptet og teknologiutviklingstrenden.
En, de viktigste parametrene for sikringen
Sammenlignet med andre kretsbeskyttelseskomponenter, for eksempel PTC (kompleks kjemisk sammensetning), effektbryter (inneholder komplekse bevegelige deler), etc., kan sikringen sies å være en ganske enkel komponent:
For lavspenningssikring inneholder den bare smeltingen (kjernedelen av sikringen), isolasjonsrøret, den energigivende terminalen og kvartssanden for lysbueslukking. På grunn av sin enkle struktur,
Bare sikringen kan oppnå både høy pålitelighet og lave kostnader.
Selvfølgelig har selv enkle komponenter sine designproblemer og utfordringer. Nedenfor er de viktigste parametrene for EV-sikringer kort beskrevet som følger:
1. Nominell spenning
Arbeidsplattformspenningen til nye energielektriske biler er relativt høy. Arbeidsspenningen til personbiler er generelt over 370V, og arbeidsspenningen til busser vil nå over 576V. Tilsvarende sikringsvurdering er nødvendig.
Spenningene er henholdsvis 500V og 700V.
Samtidig, med funksjonen til batteridrevet, er utgangshøyspenningsstrøm helt forskjellig fra vekselstrømseffekten til den forrige industrielle fordelingen, noe som krever høy DC-bueslukningskapasitet for sikringen, så den må unngås
Misforståelsen av å velge tradisjonell industriell kommunikasjon smelter raskt.
2. Bryte kapasitet
Lavspenningssikringsstandarden (GB13539.5.3.1) nevner at den typiske kortslutningsstrømmen er 10 ganger den nominelle strømmen til sikringen og over, og overbelastningsstrømmen er under 10 ganger.
I mange tilfeller betaler kundene for mye oppmerksomhet til den maksimale brytekapasiteten (I1) av sikringen, mens de forsømmer laveffektsbruddet (I2a og I5). I praksis er det ofte brutt ved lav effekt
Flere feil. Spesielt for lavt brudd under likestrømsspenning, fordi strømmen/spenningen ikke er null, er lysbueslukningskapasiteten til sikringen svært høy. Selv aR type sikring,
Hovedformålet er for kortslutningsbeskyttelse, men i praktiske applikasjoner, på grunn av usikkerheten om batteripakkekapasitet, SOC og kortslutningspunktstatus, kan den faktiske kortslutningsstrømmen dekke
1500A-10000A, enda bredere.
Figur 3 En 400A-sikring (for MiniMSD) av et bestemt merke ble brutt ved 750VDC/1,6 kA (4 ganger), buen regjerte etter 2 sekunder, og bruddet mislyktes (sikringbrenning)
3. Anti-bølge evne
For produsenter av batteripakker kan de ikke være for oppmerksomme på sikringens overspenningsmotstand, men for OEM-produsenter eller PDU-produsenter er denne indikatoren svært kritisk.
Spesielt i klimaanlegget kompressor gren eller hjelpemotordelen, er det ofte denne delen som forårsaker utilsiktet virkning av sikringen og fører til at de relevante modulene mister funksjonen. Feilen kan ikke forårsake alvorlig
Utgangseffekten avbrytes, men kundeopplevelsen vil bli sterkt redusert.
For hjelpemoduler (hjelpeenheter) som PTC/air-condition kompressorer/servostyring, fordi kretsdesignet er mer komplisert, er det uunngåelig at det vil være forbigående strømmer som oppstart/på-av.
På dette tidspunktet håper vi at sikringen tåler denne overspenningen uten for tidlig handling som fører til at modulen kobles fra systemet.
For tiden velger elektroniske kontroll/PDU-produsenter ofte aR-type hurtigvirkende. For å motstå bølgestrømmen, er det ofte nødvendig å velge en sikring med en høyere nominell strøm, som er relativt ofret.
Lav overbelastningsbeskyttelsesfunksjon.
4. Krav til pålitelighet
Takket være den 20-årige utviklingen av HEV for hybride elektriske biler, kunngjorde Japans JASO D622, en sikringsstandard dedikert til hybride elektriske biler, som fastsetter flere sikringer
Pålitelighetskrav som må oppfylles.
Selv om rene elektriske sikringer ikke kan kopiere standarden (for eksempel motstand mot smøreolje og relativt lave spennings- og brytekapasitetskrav), er påliteligheten helt
Ifølge denne modne standarden:
I tillegg til de ovennevnte nøkkelindikatorene, er noen faktorer som er synlige på overflaten ikke de viktigste punktene, for eksempel om materialet i rørkroppen er glassfiber + harpiks komposittmateriale eller keramikk, en enkelt rørkropp
Hvorvidt de to rørene er koblet parallelt, eller overflatebelegget av metalldelene, eller om kvartssanden inne i sikringen er størknet, er ikke en viktig faktor som kundene bør ta hensyn til.
Nøkkelen er om sikringsprodusenten kan garantere at produktet oppfyller de grunnleggende elektriske egenskapene (for eksempel lav og høy dc brytekapasitet) og pålitelighetskrav.
2. Vurdert gjeldende valgberegning av EV-sikring
I tillegg til å tilfredsstille at den nominelle spenningen må være større enn driftsspenningen i systemet og ta hensyn til riktig størrelse, er hovedproblemet i valg av EV-sikring beregning og valg av den nominelle strømmen.
Beregning av sikrings nominell strøm I: Ib = I x Kt x Ke x Kv x Kf x Ka;
Selve programmet kan konverteres til: In≥ Ib/(Kt x Ke x Kv x Kf x Ka)
I: nominell strøm på sikringen
Ib: Den maksimale tillatte kontinuerlige laststrømmen til kretsen der sikringen er plassert
Kt: Temperaturkorreksjonsfaktor
Ke: Termisk konduktivitetsfaktor for tilkobling av enheten
Kv: korreksjonsfaktor for luftkjøling
Kf: Frekvenskorrigeringsfaktor
Ka: Høydekorreksjonsfaktor
I praktiske bruksområder er den faktiske strømbærestrømmen til sikringen under forskjellige arbeidsforhold forskjellig, og varigheten er forskjellig; det er vanskelig å bruke en nøyaktig modell for å definere den nåværende bærestrømmen til sikringen;
Brukere må justere sikringsvalget i henhold til det grunnleggende valget og sin egen interne kontrollstrategi. I justeringen må minst følgende aspekter vurderes:
Ø Enten den kan beskyttes effektivt, det vil si om sikringen kan fungere effektivt når den støter på en kortslutning av hovedkretsen uten å forårsake problemer som batteripakkebrann eller kabelbrann;
Ø I praktiske bruksområder, om temperaturstigningen er akseptabel, kontrollerbar og om den påvirker eksterne enheter;
Ø Evaluering av faktiske arbeidsforhold er det eneste kriteriet for å kontrollere om valget er hensiktsmessig.
for å oppsummere
Sikringen er en sikkerhetskritisk komponent i nye energikjøretøy. Bruksområdet og utvelgelskravene er forskjellige fra de tidligere tradisjonelle industrielle sikringene og bilsikringene. Den største forskjellen er
Krevende krav i bilapplikasjoner.
Analyse av tre varmespredningsmetoder for strømbatterier av nye energibiler
Strømbatterier er kjernen i nye energibatterier, og rollen som batteriseparatorer er også svært viktig. Hovedformålet er å skille de positive og negative stadiene av batteriet på et lite rom for å forhindre kortslutninger forårsaket av kontakt mellom de to polene.
Men det kan sikre at ionene i elektrolytten kan passere fritt mellom de positive og negative elektrodene. Derfor har membranen blitt kjernematerialet for å sikre sikker og stabil drift av litium-ion-batterier.
Elektrolytten er å isolere kilden til forbrenning, membranen er å øke den varmebestandige temperaturen, og tilstrekkelig varmespredning er å redusere batteritemperaturen for å unngå overdreven varmeoppbygging og forårsake termisk runaway av batteriet. Hvis batteriet
Temperaturen stiger kraftig til 300 °C. Selv om membranen ikke smelter og krymper, vil selve elektrolytten, elektrolytten og de positive og negative elektrodene ha en sterk kjemisk reaksjon, frigjøre gass, danne et internt høyt trykk og eksplodere.
Derfor er det svært viktig å vedta egnede varmespredningsmetoder.
Introduksjon til varmespredningsmodusen til den luftkjølte strukturen til strømbatteripakken
Strøm batteripakke luftkjølt struktur varmespredningsmetode
1. Monter en kjølevifte i den ene enden av batteripakken, og la et ventilasjonshull stå i den andre enden for å akselerere luftstrømmen mellom hullene i battericellen og ta bort den høye varmen som genereres av battericellen når den fungerer;
2. Tilsett termisk ledende silikonpakninger til toppen og bunnen av elektrodeenden, slik at varmen som ikke er lett å spre fra toppen og bunnen, utføres til metallskallet gjennom TIF termisk ledende silikonplate for å spre varme.
Den høye elektriske isolasjonen og punkteringsmotstanden til filmen har en god beskyttende effekt på batteripakken.
Introduksjon til varmespredningsmodusen til væskekjølestrukturen til strømbatteripakken
Varmespredningsmetode for væskekjølingsstruktur av strømbatteripakke
1. Varmen fra battericellen overføres til det flytende kjølerøret gjennom det termisk ledende silikagelarket, og varmen bæres bort av fri sirkulasjon av kjølevæske termisk ekspansjon og sammentrekning, slik at temperaturen på hele batteripakken er forenet og kjølevæsken er sterk
Den spesifikke varmekapasiteten til batteriet absorberer varmen som genereres når cellen fungerer, slik at hele batteripakken fungerer ved en sikker temperatur.
2. Den gode isolasjonsytelsen og den høye robustheten til det termisk ledende silikonarket kan effektivt unngå vibrasjons- og friksjonsskader mellom batteriene og den skjulte faren for kortslutning mellom batteriene. Det er den beste løsningen for vannkjøling.
Gode hjelpematerialer.
Innføring av naturlig konveksjonskjølemetode for strømbatteripakke
1. Denne typen batteripakke har stor plass og er i god kontakt med luften. Den eksponerte delen kan naturligvis bytte varme gjennom luften, og den nederste delen som ikke naturlig kan bytte varme, spres gjennom radiatoren, og det termiske ledende silikonarket er fylt
Gapet mellom radiatoren og batteripakken gir varmeledning, støtdemping og isolasjon.
2. Varmeplateløsningen brukes for det meste i det nye energibilmarkedet. Varmen på batteriet forvarming av varmeplaten før start overføres til batteripakken gjennom den termisk ledende silikonplaten, forvarming av batteriet og oppvarming av varme.
Silikonfilm har god varmeledningsevne, isolasjonsytelse, slitestyrke, kan effektivt overføre varme og beskytte slitasje og kortslutning forårsaket av friksjonen mellom batteripakken og varmeapparatet.