Diskussion om anvendelsen af ny energi bilsikring
Hybridkraft, ny energi
I nye energibiler, inklusive ren el- og hybridkraft, er kredsløbsbeskyttelseskomponenter eller sikringer vigtigere end nogensinde før. Lavspændingssikringer og køretøjsspecifik elektrisk
Krydsapplikationen fremsætter mere udfordrende krav til sikringen.
Traditionelle elektroniske strømsikringer, hvis egenskaber er dækket af UL248-serien af nordamerikanske standarder eller IEC60127 / 60269-serien, har ingen krav til sikringens pålidelighed; traditionelle biler
Sikringen, defineret af ISO8820-serien, definerer kravene til matchning og pålidelighed med bilens ledningsnet, men dens nominelle spænding dækker kun 32VDC og derunder
(Den nye ISO8820-7 / 8 definerer specielle sikringer til brændselsceller og hybridbiler og kun op til 450VDC og IR2000A).
På nuværende tidspunkt er arbejdsspændingen for personbiler generelt over 370V, og busser når over 576V, hvilket er meget højere end 12V / 24V af traditionelle elektriske bilkomponenter. Sådan en højt fungerende platformspænding,
EV / HEV-sikringer kræves for at have både den høje brudkapacitet for lavspændingssikringer og den høje pålidelighed af bilsikringer. Den følgende artikel analyserer sikringerne til nye energibiler.
Udforsk dets designkoncept og teknologiudviklingstendens.
Den ene, sikringens nøgleparametre
Sammenlignet med andre kredsløbsbeskyttelseskomponenter, såsom PTC (kompleks kemisk sammensætning), afbryder (indeholder komplekse bevægelige dele) osv., Kan sikringen siges at være en forholdsvis enkel komponent:
For lavspændingssikring indeholder den kun smelten (sikringens kernedel), det isolerende rørlegeme, den strømforsynede terminal og kvartssand til lysbue. På grund af sin enkle struktur,
Kun sikringen kan opnå både høj pålidelighed og lave omkostninger.
Selvfølgelig har selv enkle komponenter deres designvanskeligheder og udfordringer. Nedenfor beskrives nøgleparametrene for EV-sikringer kort som følger:
1. Nominel spænding
Arbejdsplatformspændingen for nye elektriske køretøjer er relativt høj. Personbils arbejdsspænding er generelt over 370V, og bussenes arbejdsspænding når over 576V. Den tilsvarende sikring er påkrævet.
Spændingerne er henholdsvis 500V og 700V.
På samme tid, med funktionen batteridrevet, er udgangsstrømmen med DC-spænding helt forskellig fra vekselstrømmen fra den tidligere industrielle distribution, hvilket kræver høj DC-lysbueslukningsevne for sikringen, så det skal undgås
Misforståelsen om at vælge traditionel industriel kommunikation hurtigt smelter.
2. Brudkapacitet
Lavspændingssikringsstandarden (GB13539.5.3.1) nævner, at den typiske kortslutningsstrøm er 10 gange sikringens nominelle strøm og derover, og overbelastningsstrømmen er under 10 gange.
I mange tilfælde følger kunderne for meget opmærksomhed på sikringens maksimale brudkapacitet (I1), mens de forsømmer bremsen med lav effekt (I2a og I5). I praksis brydes det ofte ved lav effekt
Flere fejl. Især til lavt brudende under jævnstrømsspænding, fordi sikringen er meget høj, fordi strømmen / spændingen ikke er nul. Selv sikring af typen AR,
Hovedformålet er kortslutningsbeskyttelse, men i praktiske anvendelser på grund af usikkerheden om batteripakkens kapacitet, SOC og kortslutningspunktsstatus kan den faktiske kortslutningsstrøm muligvis dække
1500A-10000A, endnu bredere.
Figur 3 En 400A sikring (til MiniMSD) af et bestemt mærke blev brudt ved 750Vdc / 1,6kA (4 gange), lysbuen blev genoprettet efter 2 sekunder, og bruddet mislykkedes (sikringsbrænding)
3. Anti-overspændingsevne
For producenter af batteripakker er de muligvis ikke for meget opmærksomme på sikringens overspændingsmodstand, men for OEM'er eller PDU-producenter er denne indikator meget kritisk.
Især i klimaanlæggets kompressorgren eller hjælpemotordelen er det ofte denne del, der forårsager utilsigtet virkning af sikringen og får de relevante moduler til at miste funktion. Fejlen forårsager muligvis ikke alvorlig
Effekten afbrydes, men kundeoplevelsen reduceres kraftigt.
For hjælpemoduler (hjælpeenheder) såsom PTC / klimakompressorer / servostyring, fordi kredsløbskonstruktionen er mere kompliceret, er det uundgåeligt, at der vil være forbigående strømme som opstart / tænding.
På dette tidspunkt håber vi, at sikringen kan modstå denne stigning uden for tidlig handling, der får modulet til at blive afbrudt fra systemet.
På nuværende tidspunkt vælger producenter af elektronisk kontrol / PDU ofte aR-type hurtigvirkende. For at modstå overspændingsstrømmen er det ofte nødvendigt at vælge en sikring med en højere nominel strøm, som ofres relativt.
Lav overbelastningsbeskyttelsesfunktion.
4. Pålidelighedskrav
Takket være den 20-årige udvikling af HEV til hybrid-elektriske køretøjer, offentliggjorde Japan' s JASO D622, en sikringsstandard dedikeret til hybrid-elektriske køretøjer, der indeholder flere sikringer
Pålidelighedskrav, der skal opfyldes.
Selvom rene elektriske sikringer ikke kan kopiere standarden (såsom modstandsdygtighed over for smøreolie og krav til relativt lav spænding og brudkapacitet), er pålideligheden fuldstændig
Ifølge denne modne standard:
Ud over de ovennævnte nøgleindikatorer er nogle faktorer, der er synlige på overfladen, ikke nøglepunkterne, såsom om materialet i rørlegemet er glasfiber + harpiks kompositmateriale eller keramik, et enkelt rørlegeme
Om de to rør er forbundet parallelt eller overfladebelægningen af metaldelene, eller om kvartssand inde i sikringen er størknet, er ikke en nøglefaktor, som kunderne skal være opmærksomme på.
Nøglen er, om sikringsproducenten kan garantere, at produktet opfylder de grundlæggende elektriske egenskaber (såsom lav og høj DC-brudkapacitet) og pålidelighedskrav.
2. Beregning af nominel aktuel valg af EV-sikring
Ud over at tilfredsstille, at den nominelle spænding skal være større end systemets driftsspænding og være opmærksom på den passende størrelse, er den største vanskelighed ved valg af EV-sikring beregning og valg af nominel strøm.
Beregning af sikringens nominelle strøm In: Ib=In x Kt x Ke x Kv x Kf x Ka;
Den aktuelle applikation kan konverteres til: In≥ Ib / (Kt x Ke x Kv x Kf x Ka)
I: sikringens nominelle strøm
Ib: Den maksimalt tilladte kontinuerlige belastningsstrøm for kredsløbet, hvor sikringen er placeret
Kt: Temperaturkorrektionsfaktor
Ke: Tilslutningsenheds termiske ledningsfaktor
Kv: korrektionsfaktor for luftkøling
Kf: Frekvenskorrektionsfaktor
Ka: Korrektionsfaktor for højde
I praktiske anvendelser er sikringens aktuelle strømstrøm under forskellige arbejdsforhold forskellig, og varigheden er forskellig; det er vanskeligt at anvende en nøjagtig model til at definere sikringens strømstrøm;
Brugere skal justere sikringsvalget i henhold til det grundlæggende valg og deres egen interne kontrolstrategi. Ved justeringen skal mindst følgende aspekter overvejes:
Ø Om det kan beskyttes effektivt, det vil sige, om sikringen kan fungere effektivt, når den støder på en kortslutning i hovedkredsløbet uden at forårsage problemer såsom brand i batteripakker eller kabelbrand;
Ø I praktiske anvendelser, om temperaturstigningen er acceptabel, kontrollerbar, og om den påvirker perifere enheder;
Ø Evaluering af de faktiske arbejdsforhold er det eneste kriterium for at kontrollere, om valget er passende.
at opsummere
Sikringen er en sikkerhedskritisk komponent i nye energibiler. Dets anvendelses- og udvælgelseskrav er forskellige fra de tidligere traditionelle industrielle sikringer og bilsikringer. Den største forskel er
Krævende krav i bilapplikationer.
Analyse af tre varmeafledningsmetoder til strømbatterier til nye energibiler
Strømbatterier er kernen i nye energibatterier, og rollen som batteriseparatorer er også meget vigtig. Hovedformålet er at adskille batteriets positive og negative trin i et lille rum for at forhindre kortslutning forårsaget af kontakt mellem de to poler.
Men det kan sikre, at ionerne i elektrolytten kan passere frit mellem de positive og negative elektroder. Derfor er membranen blevet kernematerialet for at sikre en sikker og stabil drift af lithium-ion-batterier.
Elektrolytten skal isolere forbrændingskilden, membranen skal øge den varmebestandige temperatur, og tilstrækkelig varmeafledning er at reducere batteriets temperatur for at undgå overdreven varmeopbygning og forårsage termisk løb af batteriet. Hvis batteriet
Temperaturen stiger kraftigt til 300 ° C. Selvom membranen ikke smelter og krymper, vil selve elektrolytten, elektrolytten og de positive og negative elektroder have en stærk kemisk reaktion, der frigiver gas, danner et internt højt tryk og eksploderer.
Derfor er det meget vigtigt at anvende egnede varmeafledningsmetoder.
Introduktion til varmeafledningstilstanden for den luftkølede struktur af strømbatteripakken
Strøm batteripakke luftkølet struktur varmeafledningsmetode
1. Installer en køleventilator i den ene ende af batteripakken, og efterlad et ventilationshul i den anden ende for at fremskynde luftstrømmen mellem hullerne i battericellen og fjerne den høje varme, der genereres af battericellen, når den fungerer. ;
2. Tilsæt termisk ledende silikone pakninger til toppen og bunden af elektrodeenden, så den varme, der ikke er let at sprede fra toppen og bunden, føres til metalskallen gennem TIF's termisk ledende silikoneark for at sprede varmen.
Filmens høje elektriske isolering og punkteringsmodstand har en god beskyttende effekt på batteripakken.
Introduktion til varmeafledningstilstanden for strømbatteriets væskekølestruktur
Varmeafledningsmetode til flydende køling af strømbatteripakken
1. Varmen fra battericellen overføres til det flydende kølerør gennem det varmeledende silicagelark, og varmen transporteres væk af den frie cirkulation af kølemiddelets termiske udvidelse og sammentrækning, så temperaturen på hele batteripakken er samlet, og kølemidlet er stærkt
Batteriets specifikke varmekapacitet absorberer den varme, der genereres, når cellen arbejder, så hele batteripakken fungerer ved en sikker temperatur.
2. Den gode isoleringsevne og den høje modstandsdygtighed ved det termisk ledende silikoneark kan effektivt undgå vibrations- og friktionsskader mellem batterierne og den skjulte fare for kortslutning mellem batterierne. Det er den bedste løsning til vandkøling.
Gode hjælpematerialer.
Introduktion af naturlig konvektionskøling til strømbatteripakke
1. Denne type batteripakke har stor plads og er i god kontakt med luften. Den udsatte del kan naturligt udveksle varme gennem luften, og den nederste del, der ikke naturligt kan udveksle varme, spredes gennem radiatoren, og det termisk ledende silikoneark fyldes
Afstanden mellem radiatoren og batteripakken giver varmeledning, stødabsorbering og isolering.
2. Varmepladeløsningen bruges mest på markedet for nye energibiler. Varmen fra batteriforvarmningspladen før start overføres til batteripakken gennem den termisk ledende silikoneplade, forvarmning af batteriet og ledende varme.
Silikone film har god varmeledningsevne, isoleringsevne, slidstyrke, kan effektivt overføre varme og beskytte slid og kortslutning forårsaget af friktionen mellem batteripakken og varmelegemet.