新エネルギー自動車ヒューズの応用に関する議論
ハイブリッドパワー、新エネルギー
純粋な電気およびハイブリッド電源を含む新エネルギー車では、回路保護コンポーネントまたはヒューズがこれまで以上に重要になっています。低電圧ヒューズと車両固有の電気
クロスアプリケーションは、ヒューズのより困難な要件を提示します。
特性が北米規格のUL248シリーズまたはIEC60127 / 60269シリーズでカバーされている従来の電子電源ヒューズには、ヒューズの信頼性に関する要件はありません。伝統的な車
ISO8820シリーズの規格で定義されているヒューズは、自動車用ワイヤーハーネスとのマッチングと信頼性の要件を定義していますが、その定格電圧は32VDC以下しかカバーしていません。
（新しいISO8820-7 / 8は、燃料電池とハイブリッド車用の特別なヒューズを定義しており、最大450VDCとIR2000Aのみです）。
現在、乗用車の動作電圧は一般に370Vを超えており、バスは576Vを超えています。これは、従来の自動車用電気部品の12V / 24Vよりもはるかに高い値です。このような高い動作プラットフォーム電圧、
EV / HEVヒューズは、低電圧ヒューズの高い遮断容量と自動車用ヒューズの高い信頼性の両方を備えている必要があります。次の記事では、新エネルギー車のヒューズを分析します。
その設計コンセプトと技術開発の傾向を探ります。
1つは、ヒューズの重要なパラメータです。
PTC（複雑な化学組成）、サーキットブレーカー（複雑な可動部品を含む）などの他の回路保護コンポーネントと比較すると、ヒューズはかなり単純なコンポーネントであると言えます。
低圧ヒューズの場合は、メルト（ヒューズのコア部分）、絶縁チューブ本体、通電端子、消火用の石英砂のみが含まれています。そのシンプルな構造のため、
ヒューズだけが高い信頼性と低コストの両方を実現できます。
もちろん、単純なコンポーネントでさえ、設計上の困難と課題があります。以下に、EVヒューズの主要なパラメータを簡単に説明します。
1.定格電圧
新エネルギー電気自動車の作業プラットフォーム電圧は比較的高いです。乗用車の動作電圧は一般に370Vを超え、バスの動作電圧は576Vを超えます。対応するヒューズ定格が必要です。
電圧はそれぞれ500Vと700Vです。
同時に、バッテリー駆動の機能により、出力高電圧DC電力は、ヒューズの高いDCアーク消火能力を必要とする以前の産業用配電のAC電力とは完全に異なるため、回避する必要があります。
従来の産業用通信を選択するという誤解は急速に解消されます。
2.遮断容量
低電圧ヒューズ規格（GB13539.5.3.1）には、一般的な短絡電流はヒューズの定格電流の10倍以上であり、過負荷電流は10倍未満であると記載されています。
多くの場合、顧客はヒューズの最大遮断容量（I1）に注意を払いすぎ、低電力遮断（I2aおよびI5）は無視します。実際には、それはしばしば低電力で壊れます
より多くの失敗。特に直流電圧下での低遮断の場合、電流/電圧がゼロではないため、ヒューズの消火能力は非常に高くなります。 Rタイプのヒューズでも、
主な目的は短絡保護ですが、実際のアプリケーションでは、バッテリパックの容量、SOC、および短絡ポイントのステータスが不確実であるため、実際の短絡電流がカバーする場合があります。
1500A〜10000A、さらに広い。
図3特定のブランドの400Aヒューズ（MiniMSD用）が750Vdc / 1.6kA（4回）で切断され、2秒後にアークが再点火し、切断に失敗しました（ヒューズの燃焼）
3.アンチサージ能力
バッテリーパックメーカーの場合、ヒューズの耐サージ性にあまり注意を払っていないかもしれませんが、OEMまたはPDUメーカーの場合、このインジケーターは非常に重要です。
特にエアコンのコンプレッサーブランチや補助モーター部分では、ヒューズの偶発的な動作を引き起こし、関連するモジュールの機能を失うのはこの部分であることがよくあります。故障は深刻な原因にはならないかもしれません
電源出力は中断されますが、カスタマーエクスペリエンスは大幅に低下します。
PTC /空調用コンプレッサー/パワーステアリングなどの補助モジュール（補助ユニット）の場合、回路設計が複雑になるため、起動/オンオフなどの過渡電流が発生することは避けられません。
現時点では、モジュールがシステムから切断される原因となる時期尚早なアクションなしに、ヒューズがこのサージに耐えることができることを願っています。
現在、電子制御/ PDUメーカーはしばしばaRタイプの速効型を選択します。サージ電流に抵抗するために、比較的犠牲になっているより高い定格電流のヒューズを選択する必要があることがよくあります。
低過負荷保護機能。
4.信頼性要件
ハイブリッド電気自動車用のHEVの20年間の開発のおかげで、日本GG＃39; s JASOは、いくつかのヒューズを規定するハイブリッド電気自動車専用のヒューズ規格であるD622を公布しました。
満たす必要のある信頼性要件。
純粋な電気ヒューズは規格をコピーできませんが（潤滑油への耐性、比較的低電圧および遮断容量の要件など）、信頼性は完全に
この成熟した基準によると：
上記の重要な指標に加えて、チューブ本体の材料がガラス繊維+樹脂複合材料であるかセラミックであるか、単一のチューブ本体であるかなど、表面に見えるいくつかの要因は重要なポイントではありません。
2本のパイプが並列に接続されているか、金属部品の表面コーティングが行われているか、ヒューズ内部の石英砂が固化しているかどうかは、お客様が注意を払うべき重要な要素ではありません。
重要なのは、ヒューズの製造元が、製品が基本的な電気的特性（DC遮断容量の低低など）と信頼性要件を満たしていることを保証できるかどうかです。
2.EVヒューズの定格電流選択計算
定格電圧がシステムの動作電圧よりも高くなければならないことを満たし、適切なサイズに注意を払うことに加えて、EVヒューズの選択における主な困難は、定格電流の計算と選択です。
ヒューズ定格電流の計算In：Ib=In x Kt x Ke x Kv x Kf x Ka;
実際のアプリケーションは、次のように変換できます。In≥Ib/（Kt x Ke x Kv x Kf x Ka）
で：ヒューズの定格電流
Ib：ヒューズが配置されている回路の最大許容連続負荷電流
Kt：温度補正係数
Ke：接続装置の熱伝導率
Kv：空冷補正係数
Kf：周波数補正係数
Ka：高度補正係数
実際のアプリケーションでは、さまざまな動作条件下でのヒューズの実際の通電電流は異なり、持続時間も異なります。正確なモデルを使用してヒューズの通電電流を定義することは困難です。
ユーザーは、基本的な選択と独自の内部制御戦略に従ってヒューズの選択を調整する必要があります。調整では、少なくとも次の側面を考慮する必要があります。
Ø効果的に保護できるかどうか、つまり、バッテリーパックの火災やケーブルの火災などの問題を引き起こすことなく、主回路の短絡が発生したときにヒューズが効果的に動作できるかどうか。
Ø実際のアプリケーションでは、温度上昇が許容可能で制御可能かどうか、およびそれが周辺機器に影響を与えるかどうか。
Ø実際の労働条件の評価は、選択が適切かどうかを確認するための唯一の基準です。
総括する
ヒューズは、新エネルギー車のセーフティクリティカルなコンポーネントです。その用途と選択の要件は、以前の従来の産業用ヒューズや自動車用ヒューズとは異なります。主な違いは
自動車用途における厳しい要件。
新エネルギー車のパワーバッテリーの3つの熱放散方法の分析
パワーバッテリーは新エネルギーバッテリーの中核であり、バッテリーセパレーターの役割も非常に重要です。主な目的は、バッテリーの正と負のステージを小さなスペースに分離して、2つの極間の接触によって引き起こされる短絡を防ぐことです。
しかし、電解質中のイオンが正極と負極の間を自由に通過できるようにすることができます。そのため、ダイヤフラムはリチウムイオン電池の安全で安定した動作を確保するためのコア材料となっています。
電解液は燃焼源を隔離し、ダイヤフラムは耐熱温度を上げるためのものであり、十分な熱放散はバッテリーの温度を下げて過度の熱の蓄積を防ぎ、バッテリーの熱暴走を引き起こすためのものです。バッテリーの場合
温度は300°Cまで急激に上昇します。ダイヤフラムが溶けたり縮んだりしなくても、電解液自体、電解液、正極と負極は強い化学反応を起こし、ガスを放出し、内部高圧を形成して爆発します。
したがって、適切な放熱方法を採用することが非常に重要です。
パワーバッテリーパックの空冷構造の放熱モードの紹介
パワーバッテリーパック空冷式熱放散方式
1.バッテリーパックの一方の端に冷却ファンを取り付け、もう一方の端に通気孔を残して、バッテリーセルのギャップ間の空気の流れを加速し、バッテリーセルが動作しているときに発生する高熱を取り除きます。 ;
2.電極端の上下に熱伝導性シリコーンガスケットを追加し、TIF熱伝導性シリコーンシートを介して上下から放散しにくい熱を金属シェルに伝導して放散させます。
フィルムの高い電気絶縁性と耐パンク性は、バッテリーパックに優れた保護効果をもたらします。
パワーバッテリーパックの水冷構造の放熱モードの紹介
パワーバッテリーパックの液冷構造の放熱法
1.バッテリーセルの熱は、熱伝導性シリカゲルシートを介して液体冷却管に伝達され、冷却剤の熱膨張と収縮の自由循環によって熱が運び去られるため、バッテリーパック全体の温度が上昇します。統一されており、クーラントが強い
バッテリーの比熱容量は、セルの動作中に発生する熱を吸収するため、バッテリーパック全体が安全な温度で動作します。
2.熱伝導性シリコーンシートの優れた絶縁性能と高い弾力性により、電池間の振動や摩擦による損傷、および電池間の短絡の隠れた危険を効果的に回避できます。水冷に最適なソリューションです。
良い補助材料。
パワーバッテリーパックの自然対流冷却方式の導入
1.このタイプのバッテリーパックは、スペースが広く、空気との接触が良好です。露出部分は空気を介して自然に熱交換でき、自然に熱交換できない下部はラジエーターを介して放散され、熱伝導性シリコーンシートが充填されます
ラジエーターとバッテリーパックの間のギャップは、熱伝導、衝撃吸収、断熱を提供します。
2.加熱プレートソリューションは、主に新エネルギー車市場で使用されています。始動前のバッテリー予熱加熱プレートの熱は、熱伝導性シリコンプレートを介してバッテリーパックに伝達され、バッテリーを予熱して熱を伝導します。
シリコンフィルムは、優れた熱伝導率、断熱性能、耐摩耗性を備え、効果的に熱を伝達し、バッテリーパックとヒーター間の摩擦によって引き起こされる摩耗と短絡を保護します。