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      科普知識
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      熔斷器

      電動汽車之熔斷器選型指南

      發布日期:2022-10-11 點擊率:547

      【導讀】熔斷器熔斷的原理是過電流導致的過熱將熔絲熔斷,目前市場電子產品的需求和發展,半導體和IC的功能集成度越來越強,工作電壓力越來越低。EV熔斷器是傳統低壓熔斷器與汽車保險絲的跨界產物,但是目前業界并無標準定義,  因此工程師選型時應注意些什么呢?

       

       1.額定電壓:

       

      熔斷器的額定電壓不得低于系統工作電壓,必須選用直流熔斷器

       

      2.額定電流:

       

      根據系統最大連續負載電流計算熔斷器額定電流(后述),加以汽車應用因數

       

      選擇合適的尺寸與安裝方式, 通常為螺栓緊固,確認是否需要保護線纜(overload能力)

       

      建議輔機保護盡量跟做線纜匹配保護。

       

      然而在額定電流選型是怎么計算的呢?

       

      EV熔斷器的額定電流, 是在低壓熔斷器選型計算的基礎上加以考慮汽車的特殊要求:

       

      熔斷器額定電流In的計算:

       

      Ib = In x Kt x Ke x Kv x Kf

       

      可轉換為: In≥ Ib/(Kt x Ke x Kv x Kf)- 公式(1)

       

      其中:

       

      In: 熔斷器的額定電流

       

      Ib: 熔斷器所在回路可允許的最大連續負載電流- 客戶確認工作電流;

       

      Kt: 溫度校正因數 - 客戶確認使用環境溫度

       

      Ke: 連接器件熱傳導因數

       

      Kv: 風冷校正因數

       

      Kf: 頻率校正因數

       

      Kt: 溫度校正因數

       

      熔斷器熔斷的原理是過電流導致的過熱將熔絲熔斷, 相應的環境溫度的變化會導致熔斷器提前或延緩動作時間, 所以設計選型務必考慮環境溫度因素。

       

      如下圖:范例, 但選型時請聯系工廠確認。

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      Kv: 風冷校正因數

       

      依上述, 額外對熔斷器做強制風冷會影響熔斷器動作時間。

       

      對于電動汽車應用, 推薦自然冷卻, 則Kv為1

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      Ke: 連接器件熱傳導因數

       

      熔斷器采用銅排連接, 依照銅排的電流密度從下圖連接器件熱傳導因數校正曲線圖,可得熱連接校正因數Ke。

       

      一般熔斷器的銅排電流密度在2-4amp/mm2, 額定電流大的應盡量讓電流密度低一些。

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      Kf: 頻率校正因數

       

      直流電流頻率1000Hz以下, Kf為1

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      通過公式(1)計算得出的熔斷器額定值是一個初步選型數據,初步選型完成后,根據實際運行工況數據對熔斷器額定電流值進行參數校正,例如通過過載電流持續時間、電流大小,沖擊電流持續時間、電流大小等因素進行參數修正。

       

      對于電動汽車, 該因數通常為1.6, 即

       

      In≥ 1.6 * [Ib /(Kt x Ke x Kv x Kf)]

       

      下圖則是EV簡易電氣架構

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      比如一個電動巴士項目, 系統電壓不超過700VDC。

       

      總計用9顆熔斷器, 用途及工作電流如下:

       

      直流快充: 150A

       

      交流慢充: 30A

       

      電機控制器: 電流為210A,峰值電流310A(30s)

       

      DC/DC: 電流7.5A

       

      EPS: 電流12A,峰值15A(5min)

       

      暖風機: 3A

       

      前空調1/前空調2/后空調: 電流為5A,峰值電流為7A

       

      最終選型如下:

       

      電動汽車之熔斷器選型指南

       

      選擇pioneer ASTM熔斷器作為EV保護方案:

       

      全面的產品供應:

       

      32Vdc~800Vdc

       

      500mA~700A

       

      0603(1.6x0.8mm)~Φ38x75mm

       

      專業的直流熔斷器方案研發與生產

       

      SMD

       

      PV

       

      DMI

       

      EV/HEV

       

      目前市場電子產品的需求和發展,半導體和IC的功能集成度越來越強,工作電壓力越來越低,近幾年pioneer(凱新達)也逐漸從獨立分銷商轉型為混合分銷商,也在眾多元器件中拿下了博鉞電子的代理權,博鉞電子科技有限公司,始創于2012年,自公司成立以來,致力于貼片保險絲與低壓熔斷器的研發和生產,并在大電流和高電壓的小型化上面有獨到的研究,產品更是涵蓋消費電子,通信保護,HVDC,數字儀表DMI,光伏PV,電動EV/混合動力HEV。

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