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,但是目前業界並無標準定義, 因此工程師選型時應注意些什麼呢?
1.額定電壓:
熔斷器的額定電壓不得低於係統工作電壓,必須選用直流熔斷器
2.額定電流:
根據係統最大連續負載電流計算熔斷器額定電流(後述),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麼計算的呢?
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:範例, 但選型時請聯係工廠確認。

Kv: 風冷校正因數
依上述, 額外對熔斷器做強製風冷會影響熔斷器動作時間。
對於電動汽車應用, 推薦自然冷卻, 則Kv為1

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。

Kf: 頻率校正因數
直流電流頻率1000Hz以下, Kf為1

通過公式(1)計(ji)算(suan)得(de)出(chu)的(de)熔(rong)斷(duan)器(qi)額(e)定(ding)值(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)初(chu)步(bu)選(xuan)型(xing)數(shu)據(ju),初(chu)步(bu)選(xuan)型(xing)完(wan)成(cheng)後(hou),根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)數(shu)據(ju)對(dui)熔(rong)斷(duan)器(qi)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)值(zhi)進(jin)行(xing)參(can)數(shu)校(xiao)正(zheng),例(li)如(ru)通(tong)過(guo)過(guo)載(zai)電(dian)流(liu)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)、電流大小,衝擊電流持續時間、電流大小等因素進行參數修正。
對於電動汽車, 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


比如一個電動巴士項目, 係統電壓不超過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
電機控製器: 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/後空調: 電流為5A,峰值電流為7A
最終選型如下:

選擇pioneer ASTM熔斷器作為EV保護方案:
全麵的產品供應:
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,始創於2012年(nian),自(zi)公(gong)司(si)成(cheng)立(li)以(yi)來(lai),致(zhi)力(li)於(yu)貼(tie)片(pian)保(bao)險(xian)絲(si)與(yu)低(di)壓(ya)熔(rong)斷(duan)器(qi)的(de)研(yan)發(fa)和(he)生(sheng)產(chan),並(bing)在(zai)大(da)電(dian)流(liu)和(he)高(gao)電(dian)壓(ya)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)上(shang)麵(mian)有(you)獨(du)到(dao)的(de)研(yan)究(jiu),產(chan)品(pin)更(geng)是(shi)涵(han)蓋(gai)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi),通(tong)信(xin)保(bao)護(hu),HVDC,數字儀表DMI,光伏PV,電動EV/混合動力HEV。
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