电动汽车电池总输出端熔断器选型方法解析

钱旭博

武汉司德宝电气有限公司 湖北 武汉 430074

引言

伴随时间的不断推移，能源危机逐渐呈现出来，环境污染问题也备受人们的关注与重视，大力发展新能源汽车已经成为汽车行业发展的主要方向。电动汽车在具体应用的过程当中，非常容易受到多种因素所带来的影响，发生各种各样的问题，所以为了确保电动汽车稳定﹑安全的运行，保护车内人员的安全，就需要将熔断器以串联的方式，设置在高压回路当中，用以加大对电气设备保护的力度。基于此，本文主要对电动汽车电池总输出端熔断器选型方法展开深入探讨。

1 锂离子电池的发展情况概述

通过对世界上第一辆将电池作为驱动能源车辆的发展时间进行追溯，可追寻到19世纪，但是那个年代的电池配套并不是非常完善与成熟，所以19世纪的电动汽车电池的发展速度非常缓慢，当时，传统燃油汽车在汽车发展行业当中扮演“主要角色”。当时间来到21世纪之后，电动汽车在市面上活跃得愈发频繁，锂离子电池是重要的组成部分，也是非常关键的动力来源。当时的日本丰田公司，通过应用锂电池技术，开发出了第三代电动汽车，也就是混合动力汽车。何为混合动力汽车，也就是汽车拥有多个动力来源，结合汽车真实的运行情况，最终选择出最合适﹑最恰当的动力来源。在电动汽车领域当中，锂离子电池一直是受到相关人员重视的部分，与此同时，相关学者也加大了对锂离子电池研究的力度，目前在纯电动汽车和混合动力汽车中，都能看见锂离子电池的“身影”[1]。

2008年，金融危机爆发，因为受到多种因素的影响，能源价格也受到波及，这一年全球汽车产业进入到了重要的阶段，也就是能源转型发展的重要时期。各个国家对电动汽车未来应该如何发展都非常的关注，并且制定﹑颁布了较多的优惠政策，希望电动汽车可以免受影响，继续向好发展。在这样的背景下，电动汽车产业呈现出高速的发展态势[2]。

2 电动汽车发展过程中存在的问题分析

虽然说新能源汽车已经发展了较长的时间，也有了较为丰富的经验，可对纯电动汽车未来更好的发展起到助力的作用，但与此同时，也会导致各种资源的盲目投入。截至2020年，新能源汽车年产销量已经达到了200万辆，同期中国有高达数百家新能源生产企业出现，产能规划已经达到两千万辆，如果新能源汽车市场的发展情况并没有满足预期要求与目标的话，必然会有较多的闲置产能出现，这些闲置产能，必然会浪费更多宝贵的资源。虽然说投资的企业数量较多，但是存在的非理性投资现象不得不让企业深入思考。

许多企业在投资的过程中，并没有站在多个角度﹑多个层次进行认真的分析，甚至以盲目的方式进入到了新能源汽车行业当中去，希望在其中分一杯羹，但是由于未进行科学规划，最终导致自己的企业在发展中受到诸多因素影响，而面临重组甚至是破产问题。

伴随着时间的不断推移，我国电动汽车数量在不断增加，销量也有明显提高，但是从市场角度分析，会发现市场保有量较少。将其与燃油汽车进行比较，二者之间的差距非常大，由此也可以说明纯电动汽车市场保有量与燃油汽车相比，还存在着一定的距离，还需要加大推广的力度，并在其他方面想办法[3]。

3 熔断器选型原则分析

在进行熔断器选型的过程中，工作人员需要本着严肃﹑认真的态度，并且针对熔断器选型原则进行认真思考。其一：熔断器需要符合其设置位置。满足环境温度﹑湿度及振动过程中提出来的要求等，切记注意选型不可盲目；其二：熔断器实际工作电压，应该与系统最大工作电压高出一些，不可过低；其三：熔断器的种类需符合保护电路负载的电器特点；其四：需认真考虑上﹑下级电路的匹配保护；其五：需对负责电路高压继电器的电流特点进行认真思考；其六：对负压电器使用的高压电缆实现可靠保护功能进行分析[4]。

4 电动汽车电池总输出端熔断器选型方法分析

众所周知，燃油汽车与电动汽车之间有着很大的不同，特别是电动汽车，其内部包含电机系统，而且充电电池电压极高，高压直流的电弧是关键角色，不可忽视，将其与交流电进行比较，会发生难以熄灭等情况。如果电池受到一些因素所带来的影响，发生短路问题，会增加爆炸﹑燃烧起火的可能性，甚至会对乘客的人身安全带来严重的威胁[5]。

电动汽车电池总输出端熔断器选型非常关键﹑重要，不可小觑。工作人员需要思考多方面内容，即：电动汽车行业相关技术要求﹑电动汽车应用等，之后提出相关的选型方法。其一，通过全面掌握及结合车辆设计要求，全面明确具体情况，即：电池的具体容量﹑额定电压﹑运行的过载电流等。其二，结合持续放电电流，应用各种外在因素与条件，凭借丰富的经验，对系统进行相关调整，再进入到修正当中去。采用正确的方法，计算出熔断器的最小额定电流数值，为后期的评选工作提供帮助和数据方面的支持。其三，为了能够呈现出最短的短路保护效果，还需要针对NH-HH回收应用协会所出版的《熔断器手册电池系统保护选型指导》当中的内容进行仔细阅读与分析，应用科学的方法，计算出需要选择的最大额定电流数据。其四，针对使用的时间长短问题进行认真思考。因为过载电流﹑脉冲电流等都会影响具体使用的时间。因此，需结合各个电流熔断器的IT曲线和设定余量﹑建议参数等，找到符合相关要求的安全余量最大规格[6]。

5 熔断器失效模式

电动汽车如果出现过流故障，高压熔断器就会将自己的作用全部发挥出来，对电动汽车加大保护力度。尤其针对高压回路电机设备进行有效保护，确保其更加安全，所以说熔断器是否安全非常关键。因此，工作人员需要针对熔断器失效模式进行认真思考，并且在进行熔断器选型期间，保证选型更加合理，积累更多丰富的工作经验[7]。

5.1 熔断器爆炸问题

特别严重的失效模式就是熔断器爆炸问题，之所以会出现这样的情况，主要就是产生出来的能量与熔断器能够承受的能量相比较，偏大一些，所以引发爆炸。通过对发生条件进行分析，发现分为两种，即：短路爆炸与过载爆炸。前者主要就是熔断器当中通过的过电流大。引发爆炸出现的主要因素就是熔断器电压低，例如：所选择的熔断器额定电压偏低或者熔管出现老化情况等，都会导致爆炸问题的出现；过载爆炸同样是熔断器通过较大的过电流导致的。由于熔断器电压不足﹑燃弧时间长，所以导致熔体电阻低，必然会导致熔断破裂情况的发生。

5.2 熔断器出现突然熔断情况

熔断器额定电流无论是过高还是过低都会引发问题的出现，例如：若熔断器额定电流偏低，其时间-电流特点没有满足保护电路冲击电流和冲击电流时间所提出来的要求，都极有可能会造成熔断器出现突然熔断的情况，对于电路的正常运行产生非常严重的影响。另外，熔体出现老化问题﹑电网波动问题等，也会导致熔断器出现提前动作[8]。因此，一定要重视。

5.3 熔断器不发生动作或动作迟缓问题

因为保护电路或者是保护高压部件受到某种因素所带来的影响，所以熔断器并没有出现动作。熔断器所选择的额定电流偏大或者是熔断器与其他获得保护器选择性出现不符合问题，都极有可能会出现熔断器发生不动作或者是动作迟缓的情况，会对电动汽车高压回路产生一定的影响[9]。

6 电动汽车发展方向分析

针对新能源汽车，国家制定了相关规划﹑政策等，各种规划与政策都在说明国家对新能源汽车非常关注，并且对电动汽车未来发展充满信心。在2021-2022年间，公共领域购置的符合相关要求的新能源汽车，国家财政补贴退坡幅度放缓，由此可以看出，从2002年初开始，各个省市将会在出租车﹑网约车﹑公共用车﹑环卫车等多个领域当中，针对新能源汽车加大购买和使用的力度。在这些公共领域当中，应用的车辆数量较多，通过大力推广新能源汽车，必定会起到示范的作用，促进新能源汽车，特别是纯电动汽车向着更好的方向所发展[10]。

7 结束语

总之，在进行熔断器选型的过程当中，工作人员需要针对应用的具体环境及负载特点进行认真的分析和研究，因为其与这二者之间有着紧密的联系，而且还需要汇集较多更加详细的负载数据，对车辆运行的实际环境等多个方面进行认真思考，只有这样，才能够对选型展开校正。另外，在当前汽车行业当中，电动汽车备受人们的关注与重视，电动汽车想要延长行驶的时间，满足一定的续航里程，就需要针对电池进行深度的研究与更新。不可否认的是，电池将会是未来电动汽车发展的主要方向，所以针对电动汽车的电池展开深入的研究是非常关键﹑重要和工作，意义非凡。