导航:首页 > 电动新能源 > 电动汽车熔断器选择

电动汽车熔断器选择

发布时间:2023-06-05 19:58:01

1、电动车限流中保险丝的选用?

由于电动车近几年的爆发式发展,目前市场上还没有专门针对其电池、电机、电控及各负载设计制造的电流保险丝。用于电池、电机等系统的多为工业级半导体型保险丝。与其他类型的保险丝相比,该类保险丝具有熔断速度快,截止能力强等特点,针对车用电池短路电流大,放电速度快等特性,可在电路出现异常时有效保护电池、电机等关键部件的安全,同时避免电池过热起火带来的次生伤害。

具体的,在电动车开发方为不同车型选择保险丝时,又该如何选型呢?针对此问题,笔者浅谈一二。

首先,对于所有的保险丝来说,要具备以下两大类基本功能:

一、 安全熔断

二、 有效保持

用通俗的话说,即在需要保险丝熔断的时候,要求保险丝及时、安全的熔断;在不需要保险丝熔断的时候,要求保险丝能够安全、稳定的保持有效导通。

所谓安全熔断,首先,是指保险丝需要在异常电流出现时及时熔断,确保被保护电路/元器件的安全。其次,是指保险丝能够安全的吸收熔断过程产生的能量,不致因为能量或物质外溢对周围其他元器件造成新的伤害。具体的考量参数包括:熔断时间-电流曲线,额定电压,分断能力。

熔断时间-电流曲线表征的是保险丝在不同电流下熔断所需时间的参数。在针对各类型负载元器件(如电机、空调等)选型时,要实现对元器件的有效保护,需确保元器件在不同电流下的损坏时间均大于保险丝熔断时间,即元器件损坏时间-电流曲线需始终保持在保险丝熔断时间-电流曲线上方,如下图1所示,则在任何故障电流下,保险丝均可有效保护负载元器件安全。针对电池包或主回路选择保险丝时,由于所配保险丝的主要任务为电池包直接短路时切断电路并将包体分为安全电压等级以下的多个模组,故而在根据保险丝熔断时间-电流曲线选型时主要以确保其熔断时间低于包体内导电连接件及电芯损毁时间为主,
额定电压表征的是保险丝安全熔断的电压上限。保险丝熔丝熔断时,在熔断部位会有电弧产生并燃烧。熔断时保险丝两端电压越大,则电弧能量越大,越难以熄灭。如电弧持续燃烧,则可能造成保险丝击穿、喷弧甚至爆炸。因此选择保险丝时,其额定电压必须大于保险丝使用环境可能出现的最大电压。对于电动车而言,一般为电池包满电状态下的电压值。

分断能力是表征保险丝安全熔断电流能力上限的参数。保险丝在指定电压下的分断电流应大于电路中可能出现的最大电流。在电动车系统中,一般为电池包满电状态下包体直接短接所能达到的电流峰值。

而有效保持,则是要求保险丝在承受各种标称内负载电流时,整体温度、电压降等参数有效保持在标称范围内,同时不对其使用寿命产生明显影响。具体需要考量的参数包括:额定电流、弧前I2t、温升等

额定电流主要是表征保险丝耐受恒定电流的能力,配合温升、电压降、温度因数、负载系数等参数,可以衡量保险丝在指定电流下是否可以满足长期稳定工作的要求。需要注意的是,保险丝并非在额定电流下就一定可以长时间稳定工作。一般而言,保险丝的长时间安全工作电流,均小于额定电流。

弧前I2t是指保险丝在一定电流条件下熔断时,从电流起增到电弧开始燃烧前一刻(如下图2)的电流平方对时间的积分。该参数表征保险丝熔断所需的最小能量。可用于衡量保险丝耐受脉冲电流的能力,以及高倍电流下的熔断能力。

需要注意的是:对于同一款保险丝来说,其两大基本功能在一定程度上是矛盾的,即更强的耐流能力往往意味着更慢的熔断速度。这种矛盾要求使用者在进行保险丝选型时,需要综合考量耐流及熔断两方面的需求,尽量选择能够同时满足两方面要求的保险丝型号。当矛盾无法调和时,就不得不做出取舍。由于电动车在保险丝熔断后,会带来某部分功能的失效,甚至整车断电,尤其对于行驶状态下的车辆存在较大风险,开发方需要对此有充分的考虑。部分保险丝生产厂家针对此问题提出了一些新的解决方案,通过电路传感器等方式提高保险丝熔断速度,或者以强制冷却循环的方式提高保险丝的耐流能力,或许可成为电动车用保险丝未来的发展方向。


与电动汽车熔断器选择相关的内容