Hable sobre la aplicación de fusibles en vehículos eléctricos
Aquí hay una breve discusión sobre la selección de fusibles en vehículos eléctricos en combinación con los estándares, y tengo tiempo para analizar algunos casos interesantes en detalle.
1 Definición del fusible
Fusible se refiere a una especie de aparato eléctrico que cuando la corriente en el circuito excede un cierto valor, el fusible es soplado por su propio calor, y el circuito se desconecta para proteger el circuito. Es ampliamente utilizado en sistemas de distribución de energía de alta y baja tensión, sistemas de control y equipos eléctricos, y es uno de los dispositivos de protección más utilizados.
La función de protección del circuito del fusible se refiere a la protección de los cables y equipos eléctricos. La protección de los cables es para evitar que los cables se incendien, y el equipo eléctrico es protección contra sobrecargas para evitar quemar el equipo eléctrico. Por lo tanto, al diseñar sistemas eléctricos, se debe tener plenamente en cuenta la potencia de los equipos eléctricos, el sistema que coincide con los problemas entre los cables y los fusibles.
Figura 1: La estructura básica del fusible
2 Principales estándares de fusible
Para el sistema estándar de fusibles, se divide principalmente en estándares IEC, estándares UL y estándares ISO. Entre ellos, China GB, German DIN y British BS adoptan básicamente las normas IEC. Las normas IEC incluyen principalmente IEC 60127, IEC 60269, etc., UL incluye principalmente UL248, etc., e ISO incluye principalmente la serie ISO 8820.
Figura 2: Fusibles de diferentes estándares
En el caso de china GB, actualmente existen 37 normas nacionales para fusibles actualmente o están a punto de implementarse, y existen normas de la industria correspondientes correspondientes a diferentes niveles de tensión o industrias. Las normas para vehículos de carretera se refieren principalmente a la serie GB31465 de ISO 8820.
Figura 3: Principales estándares nacionales de fusibles
3 Principales indicadores técnicos de fusible
Tensión nominal: La tensión nominal del fusible debe ser mayor que la tensión nominal del sistema eléctrico aplicable para adaptarse a posibles condiciones de sobretensión. En caso de sobretensión, el fusible puede explotar y otras situaciones peligrosas.
Corriente nominal y corriente de trabajo continua: La corriente nominal se utiliza para indicar las especificaciones del fusible. La corriente de trabajo continua se refiere a la corriente máxima que pasa continuamente a través del circuito a la temperatura ambiente más alta. La corriente de trabajo continua debe ser menor que la corriente nominal.
Resistencia de conexión: Una mayor resistencia a la conexión hará que la temperatura del punto de contacto del fusible aumente, y la corriente de trabajo disminuirá en consecuencia. En la ingeniería real, el fusible, la vaina y el conector especificados por el OEM deben ser probados, y después de que se alcanza el equilibrio térmico , No debe exceder el rango especificado.
Temperatura ambiente: La curva característica del fusible está estrechamente relacionada con la temperatura ambiente. Exceder el rango de temperatura de su uso hará que la resistencia interna del fusible aumente, lo que aumentará aún más su temperatura, lo que provocará la reducción del fusible. Al seleccionar el fusible, se debe considerar la temperatura ambiente y adoptar el factor de reducción correspondiente.
Características de la corriente de tiempo: En el análisis final, el fusible es una protección de corriente, que corta el circuito antes de que el cable se incendie. Por lo tanto, el fusible debe fusionarse antes de que la temperatura máxima de funcionamiento Tmax del cable supere, con el fin de garantizar la seguridad del sistema.
Selectividad: El fusible debe diseñarse jerárquicamente. Durante el proceso de diseño, se debe asegurarse de que el fusible de la capa inferior se sopla primero, y el fusible de capa superior se sopla o no sopla, con el fin de garantizar que una falla de un solo circuito no afectará el funcionamiento normal del sistema eléctrico del sistema de nivel superior.
Las características de resistencia a sobretensiones del fusible: El circuito de todo el sistema del vehículo es complejo y cambiante. En el proceso de selección del fusible, no sólo se debe considerar la corriente de trabajo continua y la corriente nominal, sino también las características de sobretensión del aparato eléctrico para garantizar que pueda soportar la sobretensión. Sin fusionarse.
4 Proceso de selección de fusibles
En el proceso de desarrollo real de los vehículos, en lo que se refiere a la selección de fusibles, además de la tensión y la corriente, deben tenerse en cuenta factores ambientales como las condiciones de temperatura, las condiciones de ventilación, las condiciones de altitud y los efectos relacionados entre los sistemas eléctricos. La siguiente fórmula de cálculo es el método de selección proporcionado por un conocido fabricante de fusibles, que básicamente cubre los factores de corrección relevantes. De hecho, al seleccionar el fusible correspondiente, el proveedor principal hará las recomendaciones correspondientes para dar mejor juego completo a sus características del producto.
Figura 4: Método de selección de fusibles
Un sistema eléctrico simple incluye un fusible, cables de conexión y aparatos eléctricos. La función básica de un fusible es proteger el cable del sobrecalentamiento. El fusible debe soplarse antes de que el cable se dañe térmicamente. Por lo tanto, cuando se selecciona el fusible, el otro correspondiente Los cables de conexión también deben seleccionarse y comprobarse en consecuencia. GBT 31465.2 proporciona un diagrama de flujo para la selección y comprobación, como se muestra en la figura siguiente.
Figura 5: Gráfico de flujo de selección de fusible y alambre
5 Resumen
La selección del fusible está relacionada con la corriente nominal del sistema, el impacto de corriente máxima, los factores ambientales, los cables de conexión y otros factores. Aunque las normas y varias empresas proporcionan algunos principios generales de selección, en el proceso de desarrollo real, el sistema también debe ser considerado debido a la influencia de los circuitos eléctricos, los vehículos eléctricos están equipados con más dispositivos electrónicos de potencia, y algunos fenómenos interesantes también pueden aparecer en la interacción entre ellos.