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電動汽車之熔斷器選型指南

發布時間:2016-09-30 責任編輯:wenwei

【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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