Poistka je dôležitou súčasťou vysokonapäťovej distribúcie nových energetických vozidiel, ktorá hrá dôležitú úlohu pri izolácii a odstraňovaní skratovej poruchy vysokonapäťového obvodu elektrických vozidiel. Tento článok analyzuje základné charakteristiky a koncepciu konštrukcie vysokonapäťových poistiek používaných vo vozidlách, aby sa rozšírili nápady výrobcov automobilov, batérií a elektrických ovládacích prvkov pri výbere vhodných poistiek EV.
V nových energetických vozidlách, vrátane čisto elektrických a hybridných, sú prvky ochrany obvodu alebo poistky dôležitejšie ako kedykoľvek predtým. Vzájomná aplikácia nízkonapäťových poistiek a elektrických poistiek vozidla- kladie náročnejšie požiadavky na poistky.
Charakteristiky tradičných elektronických výkonových poistiek sú pokryté severoamerickou normou série UL248 alebo sériou IEC60127/60269 a neexistujú žiadne požiadavky na spoľahlivosť poistiek. Tradičné automobilové poistky definované normou série ISO8820 definujú požiadavky na zhodu a spoľahlivosť automobilových káblových zväzkov, ale ich menovité napätie pokrýva iba 32 V DC a nižšie (nová ISO8820-7/8 definuje poistky pre palivové články a hybridné vozidlá, tiež len do 450 V DC a IR2000A).
V súčasnosti je pracovné napätie osobných automobilov vo všeobecnosti viac ako 370 V a autobusov viac ako 576 V, čo je oveľa viac ako 12 V / 24 V tradičných automobilových elektrických komponentov. Takéto vysoké napätie pracovnej plošiny vyžaduje, aby poistky EV/HEV mali vysokú vypínaciu schopnosť nízkonapäťových poistiek a zároveň vysokú spoľahlivosť poistiek v automobiloch. Nasledujúci článok analyzuje poistku používanú v nových energetických vozidlách a preskúma jej koncepciu dizajnu a trend technického vývoja.
Kľúčové parametre poistky
V porovnaní s inými prvkami ochrany obvodu, ako je PTC (komplexné chemické zloženie), istič (zložité pohyblivé časti) atď., možno povedať, že poistky sú pomerne jednoduché komponenty: v prípade poistiek nízkeho napätia- iba tavenina (jadrová časť poistky), telo izolačnej trubice, napájacie svorky a kremenný piesok na uhasenie oblúka. Vďaka svojej jednoduchej konštrukcii môže poistka dosiahnuť vysokú spoľahlivosť a nízku cenu.
Samozrejme, aj jednoduché komponenty majú svoje vlastné konštrukčné ťažkosti a výzvy. Kľúčové parametre EV poistky sú stručne opísané takto:
1: Menovité napätie
Napätie pracovnej plošiny nových energetických elektrických vozidiel je vysoké. Pracovné napätie osobných automobilov je vo všeobecnosti viac ako 370 V a autobus bude viac ako 576 V. Menovité napätie príslušných poistiek musí byť 500 V a 700 V.
Súčasne je charakteristika napájania z batérie, výstupné vysoké napätie PRIAMY prúd úplne odlišný od striedavého prúdu predchádzajúcej priemyselnej distribúcie, schopnosť zhášania jednosmerného oblúka poistky je vysoká, musí sa vyhnúť chybe pri výbere tradičného priemyselného rýchleho tavenia AC.
2.: Zlomná schopnosť
Norma nízkonapäťovej poistky (GB13539.5.3.1) uvádza, že typický skratový-prúd je 10-násobok menovitého prúdu poistky a prúdu vyššie a prúd preťaženia pod 10-násobok. V mnohých prípadoch zákazníci venujú príliš veľkú pozornosť indexu maximálnej vypínacej schopnosti poistky (I1), ale ignorujú nízke časy vypínania (I2a a I5). V praxi však často dochádza k zlyhaniu-oddeľovania s nízkymi záhybmi. Najmä pri jednosmernom napätí, pretože prúd/napätie nie je viac ako nula, je schopnosť zhášania oblúka poistky veľmi vysoká. Dokonca aj poistky typu ar{13}}sa používajú hlavne na ochranu proti skratu{14}}, ale v praktickej aplikácii môže skutočný skratový prúd pokrývať 1 500 A – 1 0 000 A alebo dokonca väčší, a to z dôvodu neistoty týkajúcej sa kapacity batérie, SOC a stavu bodu skratu-.
3:Schopnosť-proti prepätiu
Pre výrobcu batériových modulov poistka proti prepätiu bez prílišnej pozornosti, ale pre výrobcov OEM alebo Pdus, čo je kritické, najmä vetva kompresora klimatizácie alebo pomocné časti motora, táto časť často vedie k tomu, že moduly súvisiace s náhodnou poistkou stratia funkciu. Táto porucha nevedie k výraznému výpadku prúdu, ale môže výrazne zhoršiť zákaznícku skúsenosť.
V prípade PTC/kompresoru klimatizácie/posilňovača riadenia a iných pomocných modulov (pomocných strojov) je kvôli zložitému návrhu obvodu nevyhnutné, že dôjde k prechodnému prúdu spôsobenému spustením/zapnutím-vypnutím atď. V súčasnosti dúfame, že poistka odolá prepätiu bez prerušenia modulu zo systému v dôsledku včasného zásahu.
V súčasnosti výrobcovia elektronického riadenia /PDU väčšinou volia rýchle tavenie typu aR. Aby odolali nárazovému prúdu, často sa vyberajú poistky s vyšším menovitým prúdom, ktoré obetujú nízku schopnosť ochrany proti preťaženiu.
V tabuľke nižšie je porovnanie času predného-oblúka rovnakého napätia/prúdu medzi BO TOMahawk electronic a značkou B (poznámka: Čím dlhší je čas predného-oblúka, tým väčší je predný-oblúk I2T, tým silnejšia je schopnosť proti-prepätiu)
4: Požiadavky na spoľahlivosť
Spoločnosť JASO ťažila z 20-ročného vývoja HEV a vydala normu FUSE D622 pre HEV, ktorá špecifikuje požiadavky na spoľahlivosť, ktoré musia poistky spĺňať.
Hoci čisto elektrické poistky nemôžu úplne kopírovať túto normu (ako je odolnosť mazacieho oleja a relatívne nízke napätie a požiadavky na vypínaciu kapacitu), spoľahlivosť môže byť plne v súlade s touto vyspelou normou:
Okrem vyššie uvedených niekoľkých kľúčových indikátorov nie je bod, ktorý je na povrchu viditeľný pri niektorých faktoroch, ako napríklad materiál rúrky je sklenené vlákno + živica alebo keramické kompozitné materiály, jedno telo rúrky alebo dve telesá rúrky paralelne, alebo prečo povrch pokovovania kovových častí, dokonca aj poistka vo vnútri kremenného piesku vytvrdzuje, by zákazníci nemali venovať pozornosť kľúčovým faktorom. Kľúčové je, či výrobca poistiek dokáže zabezpečiť, aby výrobok spĺňal základné elektrické charakteristiky (ako je nízky výkon a vysoký výkon jednosmerného vypínania) a požiadavky na spoľahlivosť.