Le fusible est un composant important dans la distribution haute tension des véhicules à énergie nouvelle, qui joue un rôle important dans l'isolement et l'élimination du défaut de court-circuit du circuit haute tension des véhicules électriques. Cet article analyse les caractéristiques de base et le concept de conception des fusibles haute tension utilisés dans les véhicules, afin d'élargir les idées des constructeurs automobiles, des fabricants de packs de batteries et de commandes électriques pour sélectionner les fusibles EV appropriés.
Dans les véhicules à énergie nouvelle, y compris les véhicules électriques et hybrides purs, les éléments de protection des circuits, ou fusibles, sont plus importants que jamais. L'application croisée des fusibles basse tension et de l'électricité de régulation des véhicules met en avant des exigences plus exigeantes pour les fusibles.
Les caractéristiques des fusibles de puissance électroniques traditionnels sont couvertes par la norme nord-américaine de la série UL248 ou la série IEC60127/60269, et il n'y a aucune exigence pour la fiabilité des fusibles. Les fusibles automobiles traditionnels, définis par la norme de la série ISO8820, définissent les exigences d'adaptation et de fiabilité des faisceaux de câbles automobiles, mais leur tension nominale ne couvre que 32 VCC et moins (la nouvelle ISO8820-7/8 définit les fusibles pour les piles à combustible et les véhicules hybrides, également uniquement jusqu'à 450VDC et IR2000A).
À l'heure actuelle, la tension de fonctionnement des voitures particulières est généralement supérieure à 370 V et celle des bus à plus de 576 V, ce qui est bien supérieur au 12 V/24 V des composants électriques automobiles traditionnels. Une tension de plate-forme de travail aussi élevée nécessite que les fusibles EV/HEV aient à la fois le pouvoir de coupure élevé des fusibles basse tension et la haute fiabilité des fusibles automobiles. L'article suivant analysera le fusible utilisé dans les véhicules à énergie nouvelle et explorera son concept de conception et sa tendance de développement technique.
Paramètres clés du fusible
Par rapport à d'autres éléments de protection de circuit, tels que PTC (composition chimique complexe), disjoncteur (pièces mobiles complexes), etc., les fusibles peuvent être considérés comme des composants assez simples : pour les fusibles basse tension, seul le fondant (la partie centrale du fusible), le corps du tube isolant, les bornes de puissance et le sable de quartz pour l'extinction de l'arc. En raison de sa structure simple, le fusible peut atteindre à la fois une fiabilité élevée et un faible coût.
Bien sûr, même les composants simples ont leurs propres difficultés et défis de conception. Les paramètres clés du fusible EV sont brièvement décrits comme suit :
1 : tension nominale
La tension de la plate-forme de travail des véhicules électriques à énergie nouvelle est élevée. La tension de fonctionnement des voitures particulières est généralement supérieure à 370 V et celle du bus à plus de 576 V. La tension nominale des fusibles correspondants doit être respectivement de 500 V et 700 V.
Dans le même temps, les caractéristiques de l'alimentation par batterie, le courant DIRECT haute tension de sortie sont complètement différents de l'alimentation ca de la distribution industrielle précédente, la capacité d'extinction d'arc cc du fusible est élevée, doit éviter l'erreur de choisir l'industriel traditionnel CA à fusion rapide.
2. : Capacité de rupture
La norme de fusible basse tension (GB13539.5.3.1) mentionne que le courant de court-circuit typique est 10 fois le courant nominal du fusible et le courant ci-dessus, et le courant de surcharge inférieur à 10 fois. Dans de nombreux cas, les clients accordent trop d'attention à l'indice du pouvoir de coupure maximum du fusible (I1), mais ignorent les temps de coupure bas (I2a et I5). Mais en pratique, c'est souvent l'échec de la séparation à faible pli. Surtout sous la tension continue, car le courant/la tension n'est pas supérieur à zéro, la capacité d'extinction d'arc du fusible est très élevée. Même les fusibles de type ar sont principalement utilisés pour la protection contre les courts-circuits, mais dans l'application pratique, en raison de l'incertitude de la capacité de la batterie, du SOC et de l'état du point de court-circuit, le courant de court-circuit réel peut couvrir 1500A-10000A ou même plus .
3: capacité anti-surtension
Pour le fabricant de pack de batterie, pour fusionner la capacité anti-surtension sans trop d'attention, mais pour le fabricant d'oem ou de pdus, ce qui est critique, en particulier la branche de compresseur de climatisation ou les pièces de moteur auxiliaire, cette partie conduit souvent à une action accidentelle des modules liés aux fusibles qui perdent leur fonction . Cette panne n'entraîne pas de panne de courant importante, mais elle peut considérablement dégrader l'expérience client.
Pour le compresseur PTC/climatiseur/direction assistée et autres modules auxiliaires (machines auxiliaires), en raison de la conception complexe du circuit, il est inévitable qu'il y ait un courant transitoire causé par le démarrage/marche-arrêt, etc. À ce stade, nous espérons que le fusible peut résister à la surtension sans interrompre le module du système en raison d'une action précoce.
À l'heure actuelle, les fabricants de commandes électroniques/PDU choisissent principalement une fusion rapide de type aR. Afin de résister au courant de surtension, des fusibles avec un courant nominal plus élevé sont souvent sélectionnés, ce qui sacrifie la faible capacité de protection contre les surcharges.
Le tableau ci-dessous est la comparaison du temps d'avant-arc de même tension/courant entre BO TOMahawk electronic et la marque B (remarque : plus le temps d'avant-arc est long, plus l'avant-arc I2T est grand, plus l'anti-surtension est puissant aptitude)
4: Exigences de fiabilité
Bénéficiant du développement du HEV depuis 20 ans, JASO a publié la norme FUSE D622 pour HEV, qui spécifie les exigences de fiabilité auxquelles le fusible doit répondre.
Bien que les fusibles purement électriques ne puissent pas copier complètement cette norme (comme la résistance à l'huile de graissage et les exigences de tension et de pouvoir de coupure relativement basses), la fiabilité peut être entièrement conforme à cette norme mature :
En plus des plusieurs indicateurs clés ci-dessus, il'n'est pas le point visible à la surface de certains facteurs, tels que le matériau du tube est une résine de fibre de verre + ou des matériaux composites céramiques, un seul corps de tube ou corps à deux tubes en parallèle, ou pourquoi la surface du placage des pièces métalliques, même le fusible à l'intérieur du sable de quartz durcit, ne sont pas les clients doivent faire attention aux facteurs clés. La clé est de savoir si le fabricant du fusible peut s'assurer que le produit répond aux caractéristiques électriques de base (telles que la capacité de coupure CC basse et haute puissance) et les exigences de fiabilité.