کاربرد فیوز در خودروهای برقی

فیوز انرژی جدید در یک وسیله نقلیه الکتریکی (EV) یک وسیله الکتریکی است که برای محافظت از مدارها با قطع اتصال از طریق ذوب عنصر ذوب پذیر آن در زمانی که جریان از یک آستانه مشخص شده فراتر رود، طراحی شده است. فیوزها که به طور گسترده در سیستم‌های توزیع برق با ولتاژ بالا/{1}}کم{1}}، سیستم‌های کنترل و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شوند، یکی از رایج‌ترین اجزای حفاظتی در خودروهای برقی هستند.

نقش حفاظت مدار فیوزهای EV شامل حفاظت از سیم کشی و اجزای الکتریکی است. برای سیم کشی، فیوزها از گرمای بیش از حد و آتش سوزی بالقوه جلوگیری می کنند، در حالی که برای دستگاه های الکتریکی، برای جلوگیری از آسیب، محافظت در برابر اضافه بار را فراهم می کنند. در نتیجه، هنگام طراحی سیستم الکتریکی EV، باید به نیازهای برق تجهیزات و سازگاری سیستماتیک بین سیم‌ها، فیوزها و سایر اجزا توجه دقیق داشت.

فیوز خودروی برقی انرژی نواستانداردها اساساً تحت سه دسته قرار می گیرند: IEC، UL و ISO. استانداردهای چینی GB، آلمانی DIN و BS بریتانیا تا حد زیادی با استانداردهای IEC مطابقت دارند. استانداردهای کلیدی عبارتند از:
IEC: IEC 60127 (فیوزهای کوچک)، IEC 60269 (فیوزهای ولتاژ پایین-).
UL: UL 248 (فیوزهای تکمیلی).
ISO: سری ISO 8820 (فیوز وسایل نقلیه جاده ای).
در چین، در حال حاضر 37 استاندارد ملی فعال یا آتی (گیگابایت) برای فیوزها، به همراه استانداردهای صنعتی{1} ویژه متناسب با سطوح ولتاژ یا کاربردها وجود دارد. برای استفاده در خودرو،سری GB 31465(با ارجاع به ISO 8820) در درجه اول پذیرفته شده است.

1. ولتاژ نامی:
فیوزهای نیو انرژی EVولتاژ نامی باید از ولتاژ نامی سیستم الکتریکی تجاوز کند تا سناریوهای اضافه ولتاژ بالقوه در نظر گرفته شود. در شرایط اضافه ولتاژ، یک فیوز نامشخص ممکن است پاره شود یا منفجر شود.

2. جریان نامی و جریان عملیاتی مداوم:
جریان نامی: حداکثر ظرفیت جریان فیوز را تعیین می کند.
جریان عملیاتی پیوسته: حداکثر جریان پایدار تحت بالاترین دمای محیط. این مقدار باید کمتر از جریان نامی باقی بماند تا از تخریب حرارتی طولانی مدت جلوگیری شود.

3. مقاومت اتصال:
مقاومت اتصال بالا باعث افزایش دما در نقاط تماس می شود و جریان کار موثر را کاهش می دهد. در عمل، فیوزها، کانکتورها و غلاف های OEM{1} مشخص شده باید تحت تعادل حرارتی آزمایش شوند تا از انطباق با محدودیت های مشخص شده اطمینان حاصل شود.

4. دمای محیط:
عملکرد فیوز سریع نوع اتصال پیچ به دما- بستگی دارد. فراتر از محدوده دمای عملیاتی مقاومت داخلی را افزایش می دهد و منجر به افزایش دما و کاهش دما می شود. دمای محیط و ضرایب درجه بندی باید در انتخاب لحاظ شود.

5. زمان{1}}ویژگی های فعلی:
فیوز وسایل نقلیه انرژی جدید بر اساس حفاظت فعلی کار می کند. آنها باید مدار را قبل از رسیدن سیم به حداکثر دمای کاری خود (TmaxTmax) قطع کنند تا از خطرات آتش سوزی جلوگیری شود.

6. گزینش پذیری:
طراحی فیوز لایه‌ای تضمین می‌کند که فیوزهای سطح پایین‌تر قبل از سطوح بالاتر-فعال می‌شوند و خطاها را بدون ایجاد اختلال در سیستم الکتریکی گسترده‌تر جدا می‌کند.

7. مقاومت در برابر موج:
فیوزهای EV باید جریانهای هجومی (مثلاً از راه اندازی موتور یا شارژ خازن) را بدون خاموش شدن ناخواسته تحمل کنند. طراحی‌های تأخیر زمانی-آهسته-یا تأخیر زمانی{4} اغلب برای تمایز بین نوسانات گذرا و جریان خطا استفاده می‌شوند.

فراتر از ولتاژ و جریان، انتخاب فیوز EV باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

عوامل محیطی: دما، تهویه، ارتفاع.

تعاملات سیستم: تداخل الکترومغناطیسی (EMI) بین الکترونیک قدرت.

اعتبارسنجی: آزمایش در شرایط شدید (مانند شتاب سریع، شارژ سریع).

یک سیستم الکتریکی EV اولیه شامل فیوز، سیم های اتصال و بار است.فیوز خودروی الکتریکیعملکرد اصلی این است که از سیم ها در برابر گرمای بیش از حد با قطع کردن مدار قبل از آسیب حرارتی محافظت می کند. بنابراین، انتخاب سیم و تأیید برای انتخاب فیوز ضروری است. GB/T 31465.2 فلوچارت استاندارد شده ای را برای این فرآیند ارائه می دهد که به عواملی مانند:-جریان نامی سیستم، نوسانات اوج جریان، شرایط محیطی، مشخصات سیم می پردازد.

در حالی که استانداردها و تولیدکنندگان دستورالعمل‌های کلی ارائه می‌دهند، توسعه دنیای واقعی باید تعاملات درون سیستم الکتریکی را نیز در نظر بگیرد. خودروهای برقی، با تجهیزات الکترونیکی قدرت پیچیده خود (مثلاً اینورترها، مبدل‌های DC{4}) ممکن است رفتارهای منحصربه‌فردی را به دلیل تأثیر متقابل اجزا از خود نشان دهند که نیاز به آزمایش و شبیه‌سازی دقیق دارد.