नई ऊर्जा ऑटोमोबाइल फ्यूज के आवेदन पर चर्चा
हाइब्रिड पावर, नई ऊर्जा
शुद्ध इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड पावर सहित नए ऊर्जा वाहनों में, सर्किट सुरक्षा घटक या फ्यूज पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण हैं। लो-वोल्टेज फ्यूज और वाहन-विशिष्ट विद्युत
क्रॉस एप्लिकेशन फ्यूज के लिए अधिक चुनौतीपूर्ण आवश्यकताओं को आगे रखता है।
पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक पावर फ्यूज, जिनकी विशेषताओं को उत्तरी अमेरिकी मानकों या IEC60127/60269 श्रृंखला की UL248 श्रृंखला द्वारा कवर किया जाता है, फ्यूज की विश्वसनीयता के लिए कोई आवश्यकता नहीं है; पारंपरिक कारें
फ्यूज, मानकों की ISO8820 श्रृंखला द्वारा परिभाषित, मोटर वाहन तारों दोहन के साथ मिलान और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को परिभाषित करता है, लेकिन इसके रेटेड वोल्टेज केवल 32VDC और नीचे शामिल
(नई ISO8820-7/8 ईंधन कोशिकाओं और संकर वाहनों के लिए विशेष फ़्यूज़ को परिभाषित करता है, और केवल 450VDC और I.R.2000A तक) ।
वर्तमान में, यात्री कारों का काम वोल्टेज आम तौर पर 370V से ऊपर है, और बसें 576V से ऊपर पहुंचती हैं, जो पारंपरिक ऑटोमोटिव इलेक्ट्रिकल कंपोनेंट्स के 12V/24V से काफी अधिक है । इस तरह के एक उच्च काम मंच वोल्टेज,
ईवी/एचईवी फ्यूज के लिए लो-वोल्टेज फ्यूज की हाई ब्रेकिंग कैपेसिटी और ऑटोमोटिव फ्यूज की हाई विश्वसनीयता दोनों की जरूरत होती है । निम्नलिखित लेख नई ऊर्जा वाहनों के लिए फ़्यूज़ का विश्लेषण करेगा।
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एक, फ्यूज के प्रमुख मापदंडों
पीटीसी (जटिल रासायनिक संरचना), सर्किट ब्रेकर (जटिल चल भागों में शामिल) जैसे अन्य सर्किट सुरक्षा घटकों की तुलना में, फ्यूज को काफी सरल घटक कहा जा सकता है:
कम वोल्टेज फ्यूज के लिए, इसमें केवल पिघल (फ्यूज का मुख्य हिस्सा), इन्सुलेट ट्यूब बॉडी, सक्रिय टर्मिनल और आर्क बुझाने के लिए क्वार्ट्ज रेत शामिल है। इसकी सरल संरचना के कारण,
केवल फ्यूज उच्च विश्वसनीयता और कम लागत दोनों को प्राप्त कर सकते हैं।
बेशक, यहां तक कि सरल घटकों में उनके डिजाइन कठिनाइयों और चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। नीचे, ईवी फ़्यूज़ के प्रमुख मापदंडों को संक्षेप में इस प्रकार वर्णित किया गया है:
1. रेटेड वोल्टेज
नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहनों का वर्किंग प्लेटफॉर्म वोल्टेज अपेक्षाकृत अधिक है । यात्री कारों का कामकाजी वोल्टेज आम तौर पर 370V से ऊपर होता है, और बसों का काम वोल्टेज 576V से ऊपर पहुंच जाएगा । इसी फ्यूज रेटिंग की आवश्यकता है।
वोल्टेज क्रमशः 500V और 700V हैं।
इसके साथ ही बैटरी चालित की सुविधा के साथ आउटपुट हाई-वोल्टेज डीसी पावर पिछले इंडस्ट्रियल डिस्ट्रीब्यूशन की एसी पावर से बिल्कुल अलग है, जिसके लिए फ्यूज की हाई डीसी आर्क बुझाने की क्षमता जरूरी है, इसलिए इससे बचना जरूरी है ।
पारंपरिक औद्योगिक संचार को चुनने की गलतफहमी तेजी से पिघल गई ।
2. क्षमता तोड़कर
लो वोल्टेज फ्यूज मानक (GB13539.5.3.1) का उल्लेख है कि ठेठ शॉर्ट सर्किट वर्तमान फ्यूज और उससे ऊपर के रेटेड वर्तमान 10 गुना है, और अधिभार वर्तमान 10 गुना से नीचे है ।
कई मामलों में, ग्राहक कम शक्ति तोड़ने (I2a और I5) की उपेक्षा करते हुए फ्यूज की अधिकतम ब्रेकिंग क्षमता (आई1) पर बहुत अधिक ध्यान देते हैं। व्यवहार में, यह अक्सर कम शक्ति पर टूट जाता है
अधिक विफलताओं। खासकर डीसी वोल्टेज के तहत कम ब्रेकिंग के लिए, क्योंकि करंट/वोल्टेज शून्य नहीं है, फ्यूज की आर्क बुझाने की क्षमता बहुत अधिक है । यहां तक कि एआर प्रकार फ्यूज,
मुख्य उद्देश्य शॉर्ट सर्किट सुरक्षा के लिए है, लेकिन व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, बैटरी पैक क्षमता, एसओसी और शॉर्ट-सर्किट पॉइंट स्थिति की अनिश्चितता के कारण, वास्तविक शॉर्ट-सर्किट वर्तमान कवर हो सकता है
1500A-10000A, यहां तक कि व्यापक ।
चित्रा 3 एक 400A फ्यूज (MiniMSD के लिए) एक निश्चित ब्रांड के 750Vdc/1.6kA (4 बार) पर टूट गया था, चाप 2 सेकंड के बाद फिर से प्रज्वलित, और तोड़ने विफल (फ्यूज जल)
3. एंटी-सर्ज क्षमता
बैटरी पैक निर्माताओं के लिए, वे फ्यूज के सर्ज रेजिस्टेंस पर बहुत ज्यादा ध्यान नहीं दे सकते हैं, लेकिन ओईएम या पीडीयू निर्माताओं के लिए, यह संकेतक बहुत महत्वपूर्ण है।
विशेष रूप से एयर कंडीशनर कंप्रेसर शाखा या सहायक मोटर भाग में, यह अक्सर यह हिस्सा होता है जो फ्यूज की आकस्मिक कार्रवाई का कारण बनता है और प्रासंगिक मॉड्यूल को कार्य खोने का कारण बनता है। विफलता गंभीर कारण नहीं हो सकता है
बिजली उत्पादन बाधित है, लेकिन ग्राहक अनुभव बहुत कम हो जाएगा।
सहायक मॉड्यूल (सहायक इकाइयों) जैसे पीटीसी/एयर कंडीशनिंग कंप्रेसर/पावर स्टीयरिंग के लिए, क्योंकि सर्किट डिजाइन अधिक जटिल है, यह अपरिहार्य है कि स्टार्ट-अप/ऑन-ऑफ जैसी क्षणिक धाराएं होंगी ।
इस समय, हमें उम्मीद है कि फ्यूज समय से पहले कार्रवाई के बिना इस वृद्धि का सामना कर सकते हैं जिससे मॉड्यूल सिस्टम से कट सकता है।
वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल/पीडीयू निर्माता अक्सर एआर टाइप फास्ट एक्टिंग का चुनाव करते हैं। वृद्धि वर्तमान का विरोध करने के लिए, अक्सर उच्च रेटेड वर्तमान के साथ एक फ्यूज चुनना आवश्यक होता है, जो अपेक्षाकृत बलिदान किया जाता है।
कम अधिभार सुरक्षा क्षमता।
4. विश्वसनीयता आवश्यकताएं
हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए एचईवी के 20 साल के विकास के लिए धन्यवाद, जापान के JASO ने D622 को प्रख्यापित किया, जो हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहनों को समर्पित एक फ्यूज मानक है, जो कई फ़्यूज़ निर्धारित करता है
विश्वसनीयता आवश्यकताओं है कि पूरा किया जाना चाहिए ।
हालांकि शुद्ध इलेक्ट्रिक फ़्यूज़ मानक की नकल नहीं कर सकते हैं (जैसे तेल चिकनाई के प्रतिरोध, और अपेक्षाकृत कम वोल्टेज और क्षमता आवश्यकताओं को तोड़ना), विश्वसनीयता पूरी तरह से है
इस परिपक्व मानक के अनुसार:
उपरोक्त प्रमुख संकेतकों के अलावा, सतह पर दिखाई देने वाले कुछ कारक प्रमुख बिंदु नहीं हैं, जैसे कि ट्यूब बॉडी की सामग्री ग्लास फाइबर + राल समग्र सामग्री या सिरेमिक, एक एकल ट्यूब बॉडी है
चाहे दो पाइप समानांतर में जुड़े हुए हैं, या धातु के भागों की सतह कोटिंग, या कि फ्यूज के अंदर क्वार्ट्ज रेत जम गया है, एक महत्वपूर्ण कारक है कि ग्राहकों को ध्यान देना चाहिए नहीं है ।
महत्वपूर्ण यह है कि क्या फ्यूज निर्माता गारंटी दे सकता है कि उत्पाद बुनियादी विद्युत विशेषताओं (जैसे कम और उच्च डीसी तोड़ने की क्षमता) और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करता है।
2. ईवी फ्यूज की रेटेड वर्तमान चयन गणना
संतोषजनक है कि रेटेड वोल्टेज प्रणाली के ऑपरेटिंग वोल्टेज से अधिक होना चाहिए और उचित आकार पर ध्यान देने के अलावा, EV फ्यूज के चयन में मुख्य कठिनाई गणना और रेटेड वर्तमान का चयन है ।
फ्यूज रेटेड वर्तमान में की गणना: आईबी = एक्स केटी एक्स केवी एक्स केएफ एक्स का;
वास्तविक आवेदन में परिवर्तित किया जा सकता है: इन≥ आईबी/(केटी एक्स के एक्स केवी एक्स केएफ एक्स का)
में: फ्यूज के रेटेड वर्तमान
आईबी: सर्किट की अधिकतम स्वीकार्य सतत लोड धारा जहां फ्यूज स्थित है
केटी: तापमान सुधार कारक
के: डिवाइस को जोड़ने का थर्मल चालकता कारक
केवी: एयर कूलिंग सुधार कारक
Kf: आवृत्ति सुधार कारक
Ka: ऊंचाई सुधार कारक
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, विभिन्न कार्य परिस्थितियों में फ्यूज की वास्तविक वर्तमान ले जाने की धारा अलग है, और अवधि अलग है; फ्यूज के वर्तमान ले जाने वाले वर्तमान को परिभाषित करने के लिए एक सटीक मॉडल का उपयोग करना मुश्किल है;
उपयोगकर्ताओं को बुनियादी चयन और अपनी आंतरिक नियंत्रण रणनीति के अनुसार फ्यूज चयन को समायोजित करने की आवश्यकता है। समायोजन में, कम से कम निम्नलिखित पहलुओं पर विचार करने की आवश्यकता है:
ø क्या इसे प्रभावी ढंग से संरक्षित किया जा सकता है, अर्थात, क्या फ्यूज प्रभावी ढंग से काम कर सकता है जब यह बैटरी पैक आग या केबल आग जैसी समस्याओं के कारण बिना मुख्य सर्किट के शॉर्ट सर्किट का सामना करता है;
ø व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, क्या तापमान वृद्धि स्वीकार्य है, नियंत्रणीय है, और क्या यह परिधीय उपकरणों को प्रभावित करता है;
ø ø वास्तविक कार्य दशाओं का मूल्यांकन यह जांचने का एकमात्र मापदंड है कि चयन उपयुक्त है या नहीं।
योग करना
फ्यूज नए ऊर्जा वाहनों में एक सुरक्षा महत्वपूर्ण घटक है । इसका आवेदन और चयन आवश्यकताएं पिछले पारंपरिक औद्योगिक फ़्यूज़ और ऑटोमोटिव फ़्यूज़ से अलग हैं। मुख्य अंतर यह है
मोटर वाहन अनुप्रयोगों में आवश्यकताओं की मांग।
नई ऊर्जा वाहनों की बिजली बैटरी के लिए तीन गर्मी अपव्यय तरीकों का विश्लेषण
पावर बैटरी नई ऊर्जा बैटरी का मूल है, और बैटरी विभाजक की भूमिका भी बहुत महत्वपूर्ण है। मुख्य उद्देश्य दो ध्रुवों के बीच संपर्क के कारण शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए एक छोटी सी जगह में बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक चरणों को अलग करना है।
लेकिन यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि इलेक्ट्रोलाइट में आयन सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच स्वतंत्र रूप से पारित हो सकते हैं। इसलिए, लिथियम आयन बैटरी के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए डायाफ्राम मुख्य सामग्री बन गया है।
इलेक्ट्रोलाइट दहन के स्रोत को अलग करने के लिए है, डायाफ्राम गर्मी प्रतिरोधी तापमान को बढ़ाने के लिए है, और पर्याप्त गर्मी अपीकरण अत्यधिक गर्मी निर्माण से बचने के लिए बैटरी के तापमान को कम करने और बैटरी के थर्मल भगोड़ा पैदा करने के लिए है। यदि बैटरी
तापमान तेजी से बढ़कर 300 डिग्री सेल्सियस हो जाता है। यहां तक कि अगर डायाफ्राम पिघलता है और सिकुड़ता नहीं है, तो इलेक्ट्रोलाइट ही, इलेक्ट्रोलाइट और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड में एक मजबूत रासायनिक प्रतिक्रिया होगी, गैस जारी करना, आंतरिक उच्च दबाव और विस्फोट होगा।
इसलिए, उपयुक्त गर्मी अपव्यय विधियों को अपनाना बहुत महत्वपूर्ण है।
पावर बैटरी पैक की हवा-कूल्ड संरचना के गर्मी अपव्यय मोड का परिचय
पावर बैटरी पैक एयर-कूल्ड स्ट्रक्चर हीट अपव्यय विधि
1. बैटरी पैक के एक छोर पर एक ठंडा पंखा स्थापित करें, और बैटरी सेल के अंतराल के बीच हवा के प्रवाह को तेज करने के लिए दूसरे छोर पर एक वेंटिलेशन छेद छोड़ दें और बैटरी सेल द्वारा उत्पन्न उच्च गर्मी को दूर करें जब यह काम कर रहा है;
2. इलेक्ट्रोड के अंत के ऊपर और नीचे थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन गैसकेट जोड़ें, ताकि गर्मी जो ऊपर और नीचे से नष्ट करने के लिए आसान नहीं है, गर्मी को नष्ट करने के लिए टीआईएफ थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन शीट के माध्यम से धातु के खोल में आयोजित किया जाता है।
फिल्म के हाई इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन और पंचर रेजिस्टेंस का बैटरी पैक पर अच्छा प्रोटेक्टिव इफेक्ट होता है ।
पावर बैटरी पैक की तरल शीतलन संरचना के गर्मी अपव्यय मोड का परिचय
पावर बैटरी पैक की तरल शीतलन संरचना की हीट अपव्यय विधि
1. बैटरी सेल की गर्मी थर्मल प्रवाहकीय सिलिका जेल शीट के माध्यम से तरल शीतलन ट्यूब में स्थानांतरित कर दी जाती है, और गर्मी को शीतलक थर्मल विस्तार और संकुचन के मुक्त परिसंचरण से दूर किया जाता है, ताकि पूरे बैटरी पैक का तापमान एकीकृत हो और शीतलक मजबूत हो
बैटरी की विशिष्ट गर्मी क्षमता सेल के काम करने पर उत्पन्न गर्मी को अवशोषित कर लेती है, ताकि पूरा बैटरी पैक सुरक्षित तापमान पर संचालित हो।
2. अच्छा इन्सुलेशन प्रदर्शन और थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन शीट का उच्च लचीलापन प्रभावी रूप से बैटरी और बैटरी के बीच शॉर्ट-सर्किट के छिपे हुए खतरे के बीच कंपन और घर्षण क्षति से बच सकता है। यह पानी को ठंडा करने के लिए सबसे अच्छा समाधान है।
अच्छी सहायक सामग्री।
पावर बैटरी पैक के लिए प्राकृतिक संवहन शीतलन विधि का परिचय
1. बैटरी पैक के इस प्रकार के एक बड़े स्थान है और हवा के साथ अच्छे संपर्क में है। उजागर हिस्सा स्वाभाविक रूप से हवा के माध्यम से गर्मी का आदान प्रदान कर सकते हैं, और नीचे हिस्सा है कि स्वाभाविक रूप से गर्मी का आदान प्रदान नहीं कर सकते रेडिएटर के माध्यम से नष्ट हो जाता है, और थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन शीट भर जाता है
रेडिएटर और बैटरी पैक के बीच का अंतर गर्मी चालन, सदमे अवशोषण और इन्सुलेशन प्रदान करता है।
2 हीटिंग प्लेट समाधान ज्यादातर नए ऊर्जा वाहन बाजार में प्रयोग किया जाता है। शुरू करने से पहले बैटरी प्रीहीटिंग हीटिंग प्लेट की गर्मी थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन प्लेट के माध्यम से बैटरी पैक में स्थानांतरित हो जाती है, बैटरी को प्रीहीटिंग और गर्मी का संचालन किया जाता है।
सिलिकॉन फिल्म में अच्छी थर्मल चालकता, इन्सुलेशन प्रदर्शन, प्रतिरोध पहनना, प्रभावी रूप से गर्मी को स्थानांतरित कर सकता है और बैटरी पैक और हीटर के बीच घर्षण के कारण पहनने और शॉर्ट सर्किट की रक्षा कर सकता है।