动力电池系统熔断器基础知识

线束世界 2020-12-22 00:00

点击蓝字 关注我们

结构原理->技术要求->执行标准->测试规范->选型应用->案例分析



结构原理
熔断器基本结构

熔断器元件
当发生短路电流时,它升温到熔点的速度比它释放热量的速度快,这样就迅速地阻断了短路电流。当熔断器烧断时,沙子就会起灭弧作用。它会吸收能量而成为“熔岩”然后使线路同负载绝缘。消除了电击的危险!

生产工序

熔断器术语
额定电压
所设计的熔断器最大工作电压,通常为400V, 500V, 690V 。(注意分DC和AC)

额定电流
熔断器可以持续承载而不会蜕变的电流值。

额定分断能力
开关电器或熔断器能分断的预期分断电流值,通常, 10kA-100KA。

不对称短路电流峰值、对称短路电流的均方根值、预期峰值电流、预期故障电流、熔断器峰值电流、焦耳积分I2t

熔断器技术要求
外形尺寸:满足整车的空间、安装、布置要求。
工作温度:-40~85℃
额定电压:大于整车最高电压
额定电流:经验值是整车额定电流的2~3倍
振动:满足QC/T413
机械强度:满足一定的装配公差要求
不能爆炸:发生短路和过载不应起火爆炸,可靠&有效分断
熔断时间:在设计规定时间内熔断,不应误动作
防腐:盐雾等级48h以上
温湿度:满足整车的使用环境要求
阻燃等级:UL94-V0级
熔断后的绝缘电阻:主要是判定熔断器动作后是否完全分断,是否有足够的耐压能力,避免二次击穿拉弧。

试验标准
UL 248-1 Underwriters Laboratories Inc. Standard For Safety
IEC 60269(GB13539) 低压熔断器(电气性能测试和要求很完善和系统,环境可靠性测试不满足车辆应用需求)

ISO8820/GB31465-道路车辆用熔断体,2V~450VDC,分断能力2K左右。(电性能测试和要求并不完善,部分电流-时间要求并不很适用数百伏储能电池系统。更适用安全电压以下的要求。环境可靠性测试要求基本上适用车辆应用需求:如机械振动和冲击,电流冲击,温度范围和温度冲击,高防腐要求等)

JASO D622-2006 汽车零部件-栓入式高压熔断器


高压熔断器在整车应用的位置

1、动力电池主熔断器(250~500A)
2、动力电池加热熔断器(10~20A)
3、车载充电机熔断器(20~40A)
4、空调压缩机熔断器(20~50A)
5、DC/DC熔断器(10A~20A)
6、PTC熔断器(20~50A)

熔断器的选型
项目
参数
工作电压范围
235.2~357V
最大短路电流
6444A
最小短路电流
4167A
电池包额定电流
85.4A
电池包峰值电流/时间(S)
158.8A/30S
峰值电流频次(可根据NEDC估算)
60S/次
最大快充电流
80.4A/1h
最大回馈电流/时间(S)
137A/15S


项目
计算过程及要求
结果
额定工作电压
要求熔断器额定工作电压>电池包最高电压
满足
分断能力
要求熔断器分断能力>电池包最大短路电流
满足
最小电流断开能力
要求最小短路电流时,熔断器能断开
满足
熔断器动作时间
短路电流情况下,熔断器熔断时间数量级=继电器保持时间/
满足
熔断器抗冲击电流
最大持续电流情况下,熔断器不会熔断;
在系统峰值电流下,峰值电流持续时间1min内,熔断器不得出现熔断现象(查询I2t曲线)
满足
额定电流
考虑温升以及散热、安装方式导致的降额,建议选取峰值电流作为熔断器额定电流
满足
最大回馈电流/时间(S)
如果最大回馈电流>峰值电流,建议选取最大回馈电流作为熔断器额定电流
满足


项目
设计参数要求
实际参数
工作温度
-30℃~60℃
-40℃~85℃
分断能力
>10KA
>10KA
最大短路电流熔断器动作时间
≤继电器保持时间
熔断
最小短路电流熔断器短路时间
≤继电器保持时间
0.1ms
峰值电流熔断时间
30S
不熔断
额定电压
306.6V
500V
额定电流
85.4A
150A
最终选择
巴士曼FWH-150A
原因说明
满足参数设计需求。

熔断器应用的注意事项
1、尽量避免两个支路共用一路保险,如无法避免需做好整个回路的匹配计算和验证;

2、要深入研究掌握负载的工作特性,瞬态启动、稳态工作、瞬态关断以及在不同温度下的工作特性;


整车用PTC额定功率3KW,计算额定电流预计10A
但实际在热关断后3s启动,热态冲击电35.6A

3、布置位置:仅作为过载分断的熔断器,可以布置电路的任何串联位置,做短路分断的熔断器,应布置在尽可能靠近电源端的位置;

4、做好整个回路(继电器、熔断器、连接器、线缆)匹配;

5、行业内一般以2000A分界线,2000A以下电流继电器切断,2000A以上电流熔断器切断;

6、熔断器的温升,对周围部件的影响和自身温度系数的影响。

应用案例分析

熔芯的不同状态判定:大电流熔断器根据熔芯峡径损坏情况可以初步进行判定,熔断器的熔断原因。


疲劳或峡径一致性问题:由于熔体狭颈老化,导致某些狭颈先断开,后面整个熔片载流不足,大点的负载进来就烧掉了。


熔断器发展趋势
1.国外熔断器研发团队和生产国产化,满足国内定制开发的需求,摆脱进口品在生产周期和价格高的制;
2.后续主要推广方体扁平的熔断器,优势是节省空间;
3.未来向智能熔断器方向发展,满足高端车的需求。


线束世界是一个微信公众平台。在这个平台里面,我们分享线束知识与线束资讯,培训线束知识(文章+云课堂),发布线束招聘信息等。


线束世界也成立了各种社群:线束技术群,线束采购群,线束新能源群,线束端子群,线束质量群,线束线缆群等。群友每天都积极讨论,很多人在群里得到了帮助。从2018年10月份建立开始,已经成为全国比较有影响力,活跃的线束微信公众号。


往期推荐

重磅工程(5M1E)变更管理程序


评一评QC/T 29106标准系列之——线束胶带标准


我用半小时知道了什么是汽车线束


线束世界 | 如何设计单线密封塞?


展会推荐

广告


长按识别二维码加小编微信,可投稿,或进技术,采购群

微信号 : 线束世界

Wiring World

点击“阅读原文”,获取线束黄页

评论
  • 飞凌嵌入式基于瑞芯微RK3562系列处理器打造的FET3562J-C全国产核心板,是一款专为工业自动化及消费类电子设备设计的产品,凭借其强大的功能和灵活性,自上市以来得到了各行业客户的广泛关注。本文将详细介绍如何启动并测试RK3562J处理器的MCU,通过实际操作步骤,帮助各位工程师朋友更好地了解这款芯片。1、RK3562J处理器概述RK3562J处理器采用了4*Cortex-A53@1.8GHz+Cortex-M0@200MHz架构。其中,4个Cortex-A53核心作为主要核心,负责处理复杂
    飞凌嵌入式 2025-01-24 11:21 62浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 369浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 164浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 126浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 185浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 211浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 199浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 239浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 150浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 212浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 676浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 137浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 332浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 666浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 87浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦