Dyskusja na temat zastosowania bezpiecznika samochodowego nowej energii
Hybrydowa moc, nowa energia
W nowych pojazdach energetycznych, w tym w czystej energii elektrycznej i hybrydowej, komponenty zabezpieczające obwód lub bezpieczniki są ważniejsze niż kiedykolwiek wcześniej. Bezpieczniki niskonapięciowe i elektryka specyficzna dla pojazdu
Zastosowanie krzyżowe stawia bardziej ambitne wymagania dotyczące bezpiecznika.
Tradycyjne elektroniczne bezpieczniki mocy, których charakterystyka jest objęta serią UL248 norm północnoamerykańskich lub serią IEC60127 / 60269, nie mają wymagań dotyczących niezawodności bezpiecznika; tradycyjne samochody
Bezpiecznik, zdefiniowany przez serię norm ISO8820, określa wymagania dotyczące dopasowania i niezawodności wiązki przewodów samochodowych, ale jego napięcie znamionowe obejmuje tylko 32 V DC i poniżej
(Nowa ISO8820-7 / 8 definiuje specjalne bezpieczniki do ogniw paliwowych i pojazdów hybrydowych, tylko do 450 VDC i IR2000A).
Obecnie napięcie robocze samochodów osobowych generalnie przekracza 370 V, a autobusy osiągają powyżej 576 V, czyli znacznie więcej niż napięcie 12 V / 24 V tradycyjnych samochodowych podzespołów elektrycznych. Tak wysokie napięcie platformy roboczej,
Bezpieczniki EV / HEV muszą mieć zarówno wysoką zdolność wyłączania bezpieczników niskiego napięcia, jak i wysoką niezawodność bezpieczników samochodowych. W następnym artykule przeanalizujemy bezpieczniki do nowych pojazdów energetycznych.
Poznaj jego koncepcję projektową i trend rozwoju technologii.
Po pierwsze, kluczowe parametry bezpiecznika
W porównaniu z innymi komponentami zabezpieczającymi obwód, takimi jak PTC (złożony skład chemiczny), wyłącznik automatyczny (zawiera złożone ruchome części) itp., Bezpiecznik można uznać za dość prosty element:
W przypadku bezpiecznika niskonapięciowego zawiera on tylko stopiony element (rdzeń bezpiecznika), korpus rurki izolacyjnej, zacisk pod napięciem oraz piasek kwarcowy do gaszenia łuku. Ze względu na prostą konstrukcję
Tylko bezpiecznik może zapewnić zarówno wysoką niezawodność, jak i niski koszt.
Oczywiście nawet proste komponenty mają swoje trudności konstrukcyjne i wyzwania. Poniżej w skrócie opisano kluczowe parametry bezpieczników EV:
1. Napięcie znamionowe
Napięcie platformy roboczej pojazdów elektrycznych nowej energii jest stosunkowo wysokie. Napięcie robocze samochodów osobowych wynosi generalnie powyżej 370 V, a napięcie robocze autobusów osiągnie powyżej 576 V. Wymagane jest odpowiednie zabezpieczenie.
Napięcia wynoszą odpowiednio 500 V i 700 V.
Jednocześnie, dzięki funkcji zasilania bateryjnego, wyjściowa moc prądu stałego wysokiego napięcia jest zupełnie inna niż moc prądu przemiennego z poprzedniej dystrybucji przemysłowej, która wymaga dużej zdolności bezpiecznika do gaszenia łuku prądu stałego, dlatego należy tego unikać
Nieporozumienie dotyczące wyboru tradycyjnej komunikacji przemysłowej szybko się topi.
2. Zdolność wyłączania
Norma dotycząca bezpieczników niskiego napięcia (GB13539.5.3.1) wspomina, że typowy prąd zwarciowy jest 10 razy większy od prądu znamionowego bezpiecznika i powyżej, a prąd przeciążenia jest mniejszy niż 10 razy.
W wielu przypadkach klienci przywiązują zbyt dużą wagę do maksymalnej zdolności wyłączania (I1) bezpiecznika, zaniedbując wyłączanie małej mocy (I2a i I5). W praktyce często pęka przy małej mocy
Więcej niepowodzeń. Szczególnie w przypadku niskiego przerywania pod napięciem stałym, ponieważ prąd / napięcie nie jest zerowe, zdolność bezpiecznika do gaszenia łuku jest bardzo wysoka. Nawet bezpiecznik typu aR,
Głównym celem jest ochrona przeciwzwarciowa, ale w praktycznych zastosowaniach, ze względu na niepewność pojemności akumulatora, stanu SOC i stanu punktu zwarcia, rzeczywisty prąd zwarciowy może pokrywać
1500A-10000A, jeszcze szersze.
Rysunek 3 Bezpiecznik 400 A (dla MiniMSD) pewnej marki został uszkodzony przy 750 V DC / 1,6 kA (4 razy), łuk zapalił się ponownie po 2 sekundach, a jego zerwanie nie powiodło się (spalenie bezpiecznika)
3. Zdolność przeciwprzepięciowa
Producenci akumulatorów mogą nie zwracać zbytniej uwagi na odporność na przepięcia bezpiecznika, ale dla producentów OEM lub PDU ten wskaźnik jest bardzo krytyczny.
Szczególnie w gałęzi sprężarki klimatyzatora lub pomocniczej części silnika, często ta część powoduje przypadkowe zadziałanie bezpiecznika i powoduje utratę funkcji odpowiednich modułów. Awaria nie może spowodować poważnych
Moc wyjściowa zostanie przerwana, ale wrażenia klientów zostaną znacznie ograniczone.
W przypadku modułów pomocniczych (jednostek pomocniczych), takich jak PTC / sprężarki klimatyzacji / wspomaganie kierownicy, ponieważ konstrukcja obwodu jest bardziej skomplikowana, nieuniknione jest występowanie prądów przejściowych, takich jak rozruch / załączenie / wyłączenie.
W tej chwili mamy nadzieję, że bezpiecznik wytrzyma to przepięcie bez przedwczesnego działania powodującego odłączenie modułu od systemu.
Obecnie producenci sterowania elektronicznego / PDU często wybierają szybko działający typ aR. Aby wytrzymać prąd udarowy, często konieczne jest wybranie bezpiecznika o wyższym prądzie znamionowym, który jest stosunkowo poświęcony.
Niskie możliwości ochrony przed przeciążeniem.
4. Wymagania dotyczące niezawodności
Dzięki 20-letniemu rozwojowi HEV dla hybrydowych pojazdów elektrycznych, Japan' s JASO ogłosił D622, standard bezpieczników dedykowany hybrydowym pojazdom elektrycznym, który wymaga kilku bezpieczników
Wymagania dotyczące niezawodności, które należy spełnić.
Chociaż czysto elektryczne bezpieczniki nie mogą kopiować standardu (takiego jak odporność na olej smarny oraz stosunkowo niskie napięcie i wymagania dotyczące zdolności wyłączania), niezawodność jest całkowicie
Zgodnie z tym dojrzałym standardem:
Oprócz powyższych kluczowych wskaźników, niektóre czynniki widoczne na powierzchni nie są kluczowymi punktami, na przykład to, czy materiałem korpusu rury jest włókno szklane + kompozyt żywiczny czy ceramika, pojedynczy korpus rury
To, czy dwie rury są połączone równolegle, czy powłoka powierzchniowa części metalowych, lub czy piasek kwarcowy wewnątrz bezpiecznika jest zestalony, nie jest kluczowym czynnikiem, na który klienci powinni zwracać uwagę.
Kluczowe jest to, czy producent bezpieczników może zagwarantować, że produkt spełnia podstawowe parametry elektryczne (takie jak niska i wysoka zdolność wyłączania prądu stałego) oraz wymagania dotyczące niezawodności.
2. Obliczenie doboru prądu znamionowego bezpiecznika EV
Oprócz upewnienia się, że napięcie znamionowe musi być większe od napięcia roboczego układu i zwrócenia uwagi na odpowiednią wielkość, główną trudnością w doborze bezpiecznika EV jest obliczenie i dobór prądu znamionowego.
Obliczanie znamionowego prądu bezpiecznika In: Ib=In x Kt x Ke x Kv x Kf x Ka;
Rzeczywistą aplikację można przekonwertować na: In≥ Ib / (Kt x Ke x Kv x Kf x Ka)
In: prąd znamionowy bezpiecznika
Ib: Maksymalny dopuszczalny ciągły prąd obciążenia obwodu, w którym znajduje się bezpiecznik
Kt: współczynnik korekcji temperatury
Ke: Współczynnik przewodności cieplnej urządzenia łączącego
Kv: współczynnik korygujący chłodzenia powietrzem
Kf: współczynnik korekcji częstotliwości
Ka: współczynnik korekcji wysokości
W praktycznych zastosowaniach rzeczywisty prąd przewodzący bezpiecznik w różnych warunkach pracy jest inny, a czas trwania jest inny; trudno jest zastosować dokładny model do określenia prądu przewodzącego przez bezpiecznik;
Użytkownicy muszą dostosować wybór bezpieczników zgodnie z podstawowym wyborem i własną wewnętrzną strategią kontroli. Przy dostosowywaniu należy wziąć pod uwagę przynajmniej następujące aspekty:
Ø Czy można go skutecznie chronić, tj. Czy bezpiecznik może działać skutecznie, gdy napotka zwarcie obwodu głównego, nie powodując problemów, takich jak pożar akumulatora lub pożar kabla;
Ø W praktycznych zastosowaniach, czy wzrost temperatury jest akceptowalny, kontrolowalny i czy wpływa na urządzenia peryferyjne;
Ø Ocena rzeczywistych warunków pracy jest jedynym kryterium sprawdzającym, czy dobór jest odpowiedni.
podsumowując
Bezpiecznik jest elementem krytycznym dla bezpieczeństwa w nowych pojazdach energetycznych. Jego zastosowanie i wymagania dotyczące doboru różnią się od poprzednich tradycyjnych bezpieczników przemysłowych i bezpieczników samochodowych. Główna różnica jest taka
Wysokie wymagania w zastosowaniach motoryzacyjnych.
Analiza trzech metod odprowadzania ciepła z akumulatorów zasilających nowych pojazdów energetycznych
Baterie energetyczne są rdzeniem nowych baterii energetycznych, a rola separatorów baterii jest również bardzo ważna. Głównym celem jest oddzielenie dodatnich i ujemnych stopni baterii na małej przestrzeni, aby zapobiec zwarciom spowodowanym kontaktem między dwoma biegunami.
Może jednak zapewnić swobodny przepływ jonów w elektrolicie między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. Dlatego membrana stała się materiałem rdzenia zapewniającym bezpieczną i stabilną pracę akumulatorów litowo-jonowych.
Elektrolit ma za zadanie izolować źródło spalania, membrana ma podnosić temperaturę żaroodporności, a wystarczające odprowadzanie ciepła ma obniżyć temperaturę akumulatora, aby uniknąć nadmiernego gromadzenia się ciepła i spowodować niekontrolowany wzrost temperatury akumulatora. Jeśli bateria
Temperatura gwałtownie wzrasta do 300 ° C. Nawet jeśli membrana nie topi się i nie kurczy, sam elektrolit, elektrolit oraz elektrody dodatnie i ujemne będą miały silną reakcję chemiczną, uwalniając gaz, tworząc wewnętrzne wysokie ciśnienie i eksplodując.
Dlatego bardzo ważne jest przyjęcie odpowiednich metod odprowadzania ciepła.
Wprowadzenie do trybu rozpraszania ciepła chłodzonej powietrzem konstrukcji pakietu akumulatorów
Akumulator zasilający chłodzony powietrzem konstrukcja metoda rozpraszania ciepła
1. Zainstaluj wentylator chłodzący na jednym końcu akumulatora i pozostaw otwór wentylacyjny na drugim końcu, aby przyspieszyć przepływ powietrza między szczelinami ogniwa akumulatora i odprowadzić ciepło wytwarzane przez ogniwo akumulatora podczas jego pracy ;
2. Dodać silikonowe uszczelki przewodzące ciepło na górze i na dole końcówki elektrody, tak aby ciepło, które nie jest łatwe do rozproszenia z góry i dołu, było doprowadzane do metalowej osłony przez przewodzącą ciepło warstwę silikonową TIF, aby rozproszyć ciepło.
Wysoka izolacja elektryczna i odporność na przebicie folii mają dobry wpływ ochronny na pakiet akumulatorów.
Wprowadzenie do trybu rozpraszania ciepła w strukturze chłodzenia cieczą pakietu akumulatorów
Metoda rozpraszania ciepła w układzie chłodzenia cieczą pakietu akumulatorów zasilających
1. Ciepło ogniwa akumulatora jest przenoszone do rurki chłodzącej cieczą przez przewodzącą ciepło warstwę żelu krzemionkowego, a ciepło jest odprowadzane przez swobodną cyrkulację rozszerzalności cieplnej i kurczenia się chłodziwa, tak że temperatura całego zestawu akumulatorów jest ujednolicony, a chłodziwo jest mocne
Specyficzna pojemność cieplna akumulatora pochłania ciepło wytwarzane podczas pracy ogniwa, dzięki czemu cały pakiet akumulatorów pracuje w bezpiecznej temperaturze.
2. Dobra izolacyjność i wysoka sprężystość przewodzącego ciepło arkusza silikonowego pozwalają skutecznie uniknąć wibracji i uszkodzeń spowodowanych tarciem między akumulatorami oraz ukrytego niebezpieczeństwa zwarcia między akumulatorami. To najlepsze rozwiązanie do chłodzenia wodą.
Dobre materiały pomocnicze.
Wprowadzenie metody naturalnego chłodzenia konwekcyjnego dla zasilacza
1. Ten typ akumulatora ma dużą przestrzeń i ma dobry kontakt z powietrzem. Odsłonięta część może w naturalny sposób wymieniać ciepło przez powietrze, a dolna część, która nie może w naturalny sposób wymieniać ciepła, jest rozpraszana przez grzejnik, a przewodzący ciepło arkusz silikonowy jest wypełniony
Szczelina między radiatorem a akumulatorem zapewnia przewodzenie ciepła, amortyzację i izolację.
2. Rozwiązanie z płytami grzewczymi jest najczęściej stosowane na rynku nowych pojazdów energetycznych. Ciepło płyty grzewczej do podgrzewania akumulatora przed uruchomieniem jest przenoszone do pakietu akumulatorów przez silikonową płytkę przewodzącą ciepło, podgrzewając akumulator i przewodząc ciepło.
Folia silikonowa ma dobrą przewodność cieplną, właściwości izolacyjne, odporność na zużycie, może skutecznie przenosić ciepło i chronić zużycie i zwarcie spowodowane tarciem między akumulatorem a grzejnikiem.