新能源汽車專用保險絲

新能源汽車專用保險絲/熔斷器新能源汽車專用保險絲/熔斷器主要由熔管和熔體構(gòu)成,其中熔管必須是高強度、高絕緣、耐高溫、抗燃燒的材質(zhì)構(gòu)造,保證在高溫環(huán)境長期保持固有的綜合強度,經(jīng)得住短路電流沖擊和高壓電弧灼烤而不會自燃起火。熔體主要材料為高純度銀,銅或相關(guān)復(fù)合材料等,基本特點需涵蓋動作靈敏、瞬間熔斷等。一、熔斷器的關(guān)鍵參數(shù)

相對于其他電路保護元件，如PTC(復(fù)雜的化學(xué)成分)，斷路器(包含復(fù)雜的可動部件)等，熔斷器可以說是相當(dāng)簡單的元件:對于低壓熔斷器,僅僅包含熔體(熔斷的核心部件)，絕緣管體，通電端子和滅弧用的石英砂。也正因為其簡單的結(jié)構(gòu)，熔斷器才能夠做到高可靠性和低成本兼而有之。

當(dāng)然,再簡單的元件也有其設(shè)計難度和挑戰(zhàn)，以下，就EV熔斷器的關(guān)鍵參數(shù)簡述如下：

1.額定電壓

新能源電動汽車的工作平臺電壓都較高，乘用車的工作電壓一般為370V以上，大巴車將達(dá)到576V以上，要求對應(yīng)的熔斷器額定電壓分別為500V和700V。

同時，由電池供電的特征，輸出的高壓直流電完全有別于以往工業(yè)配電的交流電，對熔斷器的直流滅弧能力要求高，務(wù)必避開選用傳統(tǒng)工業(yè)交流快熔的誤區(qū)。

2.分?jǐn)嗄芰?/p>

低壓熔斷器標(biāo)準(zhǔn)（GB13539.5.3.1）提到典型短路電流為10倍于熔斷器額定電流及以上電流，10倍以下為過載電流。很多時候客戶過多的關(guān)注熔斷器的最大分?jǐn)嗄芰?I1)這一指標(biāo)，而忽視了低倍分?jǐn)?I2a和I5)。而在實踐過程中，往往是低倍分?jǐn)嗟氖л^多。特別是直流電壓下的低倍分?jǐn)?，由于電?電壓不過零點，對熔斷器的滅弧能力要求非常高。即便是aR型熔斷器，主要目的是用于短路保護，但在實際應(yīng)用中，由于電池包容量，SOC以及短路點狀態(tài)的不確定，實際短路電流可能覆蓋1500A-10000A，甚至更廣。

3.抗浪涌能力

對于電池Pack廠商來說，可能對熔斷器的抗浪涌能力沒有過多的關(guān)注，但是對于整車廠或者PDU制造商來說，這一指標(biāo)非常關(guān)鍵，尤其是空調(diào)壓縮機支路或者輔助電機部分，往往是這一部分引起熔斷器意外動作導(dǎo)致相關(guān)模塊失去功能。該失效雖不至于導(dǎo)致嚴(yán)重的動力輸出中斷，但也會讓客戶體驗大打折扣。

對于PTC/空調(diào)壓縮機/助力轉(zhuǎn)向等輔助模塊(輔機)來說，因電路設(shè)計較為復(fù)雜，難免會有諸如啟動/通斷等造成的瞬態(tài)電流，這個時候我們希望熔斷器能夠承受這個浪涌而不至于提前動作導(dǎo)致模塊從系統(tǒng)中斷開。

目前電控/PDU廠商較多地選用了aR型快熔，為了抵抗浪涌電流，往往需要選用額定電流更高的熔斷器，相對而言則犧牲了低倍過載保護能力。

下表是博鉞電子和B品牌相同電壓/電流的弧前時間比較(注:弧前時間越長，弧前I2T越大，抗浪涌能力越強)

4.可靠性要求

得益于混合動力汽車HEV20年的發(fā)展，日本JASO頒布了D622這一專用于混合動力汽車的熔斷器標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定了若干熔斷器必須滿足的可靠性要求。

雖然純電動用的熔斷器不能全盤照搬該標(biāo)準(zhǔn)(如對潤滑油抵抗能力，及相對較低的電壓和分?jǐn)嗄芰σ?，但可靠性方面完全可以依照這一成熟標(biāo)準(zhǔn)：

除以上幾個關(guān)鍵指標(biāo)之外，反而一些表面可見的一些因素不是重點，如管體材質(zhì)是玻纖+樹脂復(fù)合材料還是陶瓷，單個管體還是兩個管體并聯(lián)，抑或金屬部件的表面鍍層為何，甚至熔斷器內(nèi)部的石英砂是否固化，都不是客戶應(yīng)該關(guān)注的重點因素。關(guān)鍵是熔斷器廠商是否能夠保證產(chǎn)品符合基本的電氣特性(如低倍和高倍直流分?jǐn)嗄芰?以及可靠性要求。新能源汽車保險絲/熔斷器HEV14SDC700V電壓平臺：DC700V；保護對象：針對電動助力泵、DC/DC、DC/AC、PTC等支路保護用；優(yōu)點：具有耐過載、延時保護（耐電流脈沖）的特性，產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；適用對象：乘用車、物流車支路、客車支路等；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)啵画h(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO8820、JASOD622等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。二、EV熔斷器的額定電流選型計算

EV熔斷器的選型除滿足額定電壓需大于系統(tǒng)工作電壓和關(guān)注合適的尺寸之外，主要難點在于額定電流的計算和選定。

熔斷器額定電流In的計算:Ib=InxKtxKexKvxKfxKa；

實際應(yīng)用可轉(zhuǎn)換為:In≥Ib/(KtxKexKvxKfxKa)

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(xù)負(fù)載電流

Kt:溫度校正因數(shù)

Ke:連接器件熱傳導(dǎo)因數(shù)

Kv:風(fēng)冷校正因數(shù)

Kf:頻率校正因數(shù)

Ka:海拔校正系數(shù)

在實際應(yīng)用當(dāng)中,不同的工況下熔斷器實際載流不一樣，持續(xù)時間不一樣；很難用精確的模型來對熔斷器載流進行定義；用戶需要根據(jù)基本選型和自己內(nèi)部控制策略來對熔斷器的選擇進行調(diào)整，在調(diào)整當(dāng)中，至少需要考慮以下幾個方面：

?是否能夠有效保護，即熔斷器在遭遇主回路短路時，是否能夠有效動作，不引起電池包著火，線纜著火等問題；

?在實際應(yīng)用中,溫升是否能夠接受,是否可控,是否對周邊器件產(chǎn)生影響；

?實際工況評估是檢驗選型是否合適的唯一標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車保險絲/熔斷器HEV16S直流快速熔斷器電壓平臺：DC150V；保護對象：用于電源設(shè)備（如UPS）及分線盒作短路保護用；優(yōu)點：產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)啵画h(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；新能源汽車保險絲/熔斷器HEV35S車載直流熔斷器電壓平臺：DC200V；保護對象：針對200V平臺的新能源車總回路起到短路保護作用；優(yōu)點：具有耐過載、延時保護（耐電流脈沖）的特性，產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；適用對象：低速純電乘用車、混合動力乘用車、微型物流車等；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)?；環(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO8820、JASOD622等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。新能源汽車保險絲/熔斷器JEV20車載直流熔斷器電壓平臺：DC500V；保護對象：針對500V平臺的新能源車各支路及充電支路起到過載及短路保護作用；優(yōu)點：具有耐過載、延時保護（耐電流脈沖）的特性，產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；適用對象：低速純電乘用車、混合動力乘用車、微型物流車等；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)?；環(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO8820、JASOD622等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。新能源汽車保險絲/熔斷器JEV28車載直流熔斷器電壓平臺：DC500V；保護對象：針對500V新能源車主回路及充電支路起到短路保護作用；優(yōu)點：具有耐過載、延時保護（耐電流脈沖）的特性，產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；適用對象：電池PACK，適用于各新能源車型的主回路保護；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)啵画h(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO8820、JASOD622等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。新能源汽車保險絲/熔斷器JEV35車載直流熔斷器電壓平臺：DC700V；保護對象：針對700V新能源車主回路及充電支路起到短路保護作用；優(yōu)點：具有耐過載、延時保護（耐電流脈沖）的特性，產(chǎn)品尺寸較小，安裝空間小，溫升控制較佳；適用對象：電池PACK，適用于各新能源車型的主回路保護；熔管：高強度耐高溫95%氧化鋁陶瓷；熔體：采用純銀熔體，分?jǐn)囗憫?yīng)速度快；保護特性：側(cè)重于短路分?jǐn)?；環(huán)境條件：溫度-35℃~80℃，濕度≤90%；參照標(biāo)準(zhǔn)：ISO8820、JASOD622等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。新能源汽車保險絲/熔斷器JEV48車載直流熔斷器電壓平臺：DC700V；保護對象：針對700V新能源車主回路及充電支路起到短路保護作用