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电动汽车之熔断器选型指南

2016-09-29 pioneer 阅读:

EV熔断器目前业界并无标准定义, 是传统低压熔断器与汽车保险丝的跨界产物。
然而在工程师选型时应注意到的步骤有:
1.额定电压: fx8ednc

熔断器的额定电压不得低于系统工作电压,必须选用直流熔断器fx8ednc

2.额定电流: fx8ednc

根据系统最大连续负载电流计算熔断器额定电流(后述),加以汽车应用因数fx8ednc

选择合适的尺寸与安装方式, 通常为螺栓紧固,确认是否需要保护线缆(overload能力)fx8ednc

建议辅机保护尽量跟做线缆匹配保护。fx8ednc

然而在额定电流选型是怎么计算的呢?fx8ednc

EV熔断器的额定电流, 是在低压熔断器选型计算的基础上加以考虑汽车的特殊要求:fx8ednc

熔断器额定电流In的计算:fx8ednc

Ib = In x Kt x Ke x Kv x Kffx8ednc

可转换为: In≥ Ib/(Kt x Ke x Kv x Kf) - 公式(1)fx8ednc

其中:fx8ednc

In: 熔断器的额定电流fx8ednc

Ib: 熔断器所在回路可允许的最大连续负载电流 - 客户确认工作电流;fx8ednc

Kt: 温度校正因数 - 客户确认使用环境温度fx8ednc

Ke: 连接器件热传导因数fx8ednc

Kv: 风冷校正因数fx8ednc

Kf: 频率校正因数fx8ednc

Kt: 温度校正因数

熔断器熔断的原理是过电流导致的过热将熔丝熔断, 相应的环境温度的变化会导致熔断器提前或延缓动作时间, 所以设计选型务必考虑环境温度因素。fx8ednc

如下图:范例, 但选型时请联系工厂确认。fx8ednc

2016092900007fx8ednc

Kv: 风冷校正因数

依上述, 额外对熔断器做强制风冷会影响熔断器动作时间。fx8ednc

对于电动汽车应用, 推荐自然冷却, 则Kv为1fx8ednc

2016092900008fx8ednc

Ke: 连接器件热传导因数

熔断器采用铜排连接, 依照铜排的电流密度从下图连接器件热传导因数校正曲线图,可得热连接校正因数Ke。fx8ednc

一般熔断器的铜排电流密度在2-4amp/mm2, 额定电流大的应尽量让电流密度低一些。fx8ednc

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Kf: 频率校正因数

直流电流频率1000Hz以下, Kf为1fx8ednc

2016092900010fx8ednc

通过公式(1)计算得出的熔断器额定值是一个初步选型数据,初步选型完成后,根据实际运行工况数据对熔断器额定电流值进行参数校正,例如通过过载电流持续时间、电流大小,冲击电流持续时间、电流大小等因素进行参数修正。fx8ednc

对于电动汽车, 该因数通常为1.6, 即fx8ednc

In≥ 1.6 * [Ib /(Kt x Ke x Kv x Kf)]fx8ednc

下图则是EV简易电气架构fx8ednc

2016092900011fx8ednc

2016092900012fx8ednc

比如一个电动巴士项目, 系统电压不超过700VDC。fx8ednc

总计用9颗熔断器, 用途及工作电流如下:fx8ednc

直流快充: 150Afx8ednc

交流慢充: 30Afx8ednc

电机控制器: 电流为210A,峰值电流310A(30s)fx8ednc

DC/DC: 电流7.5Afx8ednc

EPS: 电流12A,峰值15A(5min)fx8ednc

暖风机: 3Afx8ednc

前空调1/前空调2/后空调: 电流为5A,峰值电流为7Afx8ednc

最终选型如下:fx8ednc

2016092900013fx8ednc

选择pioneer ASTM熔断器作为EV保护方案:fx8ednc

全面的产品供应:fx8ednc

32Vdc~800Vdcfx8ednc

500mA~700Afx8ednc

0603(1.6x0.8mm)~Φ38x75mmfx8ednc

专业的直流熔断器方案研发与生产fx8ednc

SMDfx8ednc

PVfx8ednc

DMIfx8ednc

EV/HEVfx8ednc

目前市场电子产品的需求和发展,半导体和IC的功能集成度越来越强,工作电压力越来越低,近几年pioneer(凯新达)也逐渐从独立分销商转型为混合分销商,也在众多元器件中拿下了博钺电子的代理权,博钺电子科技有限公司,始创于2012年,自公司成立以来,致力于贴片保险丝与低压熔断器的研发和生产,并在大电流和高电压的小型化上面有独到的研究,产品更是涵盖消费电子,通信保护,HVDC,数字仪表DMI,光伏PV,电动EV/混合动力HEV。fx8ednc

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