Als Kernstück der Gewährleistung der elektrischen Sicherheit eignen sich Hochspannungssicherungen für die folgenden Situationen. Die Konstruktionsmerkmale und Funktionen des elektrischen Hochspannungssystems, das eng mit Fahrzeugen mit neuer Energie verbunden ist, erfordern Folgendes:
I. Kernschutzszenarien
Hauptstromkreisschutz
Batterielade--Entladeschutz: Wenn der Strom während des Batterielade--entladevorgangs den Sicherheitsgrenzwert überschreitet (z. B. Dauerüberlastung oder Kurzschluss), schmilzt die Hochspannungssicherung schnell und verhindert so, dass die Batterie überhitzt, Feuer fängt oder explodiert. Wenn das Batteriemanagementsystem beispielsweise einen abnormalen Strom erkennt, kann die Sicherung den Stromkreis innerhalb von Millisekunden unterbrechen, um Schäden am Batteriepaket zu verhindern.
Schutz des Antriebsstromkreises: Die Motorsteuerung eines Elektrofahrzeugs (z. B. ein Wechselrichter) muss hohe Leistungsströme bewältigen. Sicherungen können Motorblockaden, Kurzschlüsse und andere durch Stromschwankungen verursachte Fehler verhindern und den Motor und die Steuerung vor Schäden schützen.
Schutz der Hilfsstromkreise
Klimaanlage: Für Kompressoren, PTC-Heizung und andere Zusatzgeräte für Elektrofahrzeuge ist eine Hochspannungsversorgung erforderlich. Sicherungen verhindern, dass durch Geräteausfälle verursachte Kurzschlussströme das gesamte elektrische System des Fahrzeugs beeinträchtigen.
DC/DC-Wandler: Bei der Umwandlung eines Hochspannungs-Gleichstroms in einen Niederspannungs-Gleichstrom (z. B. Laden einer 12-V-Batterie) schützt die Sicherung den Wandler vor Schäden durch einen Kurzschluss oder eine Überlastung der Eingangs-/Ausgangsklemmen.
Ladesystem: Während des Schnellladens oder langsamen Ladens kann die Sicherung einen Kurzschluss oder eine Überlastung der Ladesäule oder des Autoladegeräts verhindern, die durch den Ausfall des Hochspannungskreises verursacht wird, um ein sicheres Laden zu gewährleisten.
Schutz des Hochspannungskabelbaums
Wenn ein Hochspannungskabelbaum in einem Elektrofahrzeug (z. B. ein Kabel, das eine Batterie, einen Motor und einen Ladeanschluss verbindet) aufgrund von Alterung, Abnutzung oder Stößen einen Kurzschluss verursacht, kann die Sicherung den Strom schnell unterbrechen, um zu verhindern, dass der Kabelbaum Feuer fängt oder andere Komponenten durch Lichtbögen beschädigt wird.
II. Anpassung an spezielle Szenarien
800-V-Hochspannungsplattform
Wenn ein Elektrofahrzeug auf eine Spannungsplattform von 800 V oder höher aufgerüstet wird, muss eine Hochspannungssicherung druckbeständiger (normalerweise 500 V-1000 V) und zerbrechlich (bis zu 10 kA) sein, um einen Anstieg des Kurzschlussstroms bei hohen Spannungen zu bewältigen. In einem 800-V-System beispielsweise muss eine Sicherung bei einem Kurzschluss mehrere tausend Ampere Strom abschneiden, um einen Zusammenbruch des Systems zu verhindern.
Hochfrequenzimpulstoleranz
Beim Starten des Motors und beim Laden und Entladen der Batterie werden hochfrequente Stromimpulse erzeugt. Sicherungen müssen stoßfest sein, um Fehlsicherungen durch Impulsströme zu verhindern. Wenn der Motor beispielsweise häufig startet und stoppt, muss die Sicherung einer kurzzeitigen Überlastung standhalten, ohne Schaden zu nehmen.
Anpassung an extreme Bedingungen
Temperaturanpassungsfähigkeit: Sicherungen müssen in einem weiten Temperaturbereich von -40 bis 85 Grad stabil funktionieren und sich an extreme Bedingungen wie Laden bei hoher Temperatur und Start bei niedriger Temperatur anpassen.
Vibrationen und Stöße: Die Vibrationen und Stöße von Elektrofahrzeugen während des Betriebs führen zu mechanischer Belastung der Sicherung, die durch ein Anti-{0}}Vibrationsdesign geschützt werden muss.
III. Typische Anwendung
Personenkraftwagen
Personenkraftwagen mit neuer Energie benötigen typischerweise vier bis acht Hochspannungssicherungen, um den Hauptstromkreis (z. B. Batterie, Motor), den Hilfsstromkreis (z. B. Klimaanlage, DC/DC) und das Ladesystem zu schützen.
Nutzfahrzeuge
Nutzfahrzeuge und Spezialfahrzeuge mit neuer Energie benötigen aufgrund ihres höheren Leistungsbedarfs mehr Sicherungen (z. B. 8-16). Beispielsweise könnte ein Hochvoltsystem für einen Elektro-Pkw aus einer Hauptsicherung, einer Hilfssicherung und einer Ladesicherung bestehen und so eine geschichtete Schutzstruktur bilden.
Ladestapel
Das Ausgangsende der DC-Ladesäule muss mit einer Hochspannungssicherung ausgestattet sein, um das Lademodul und den Ladeanschluss des Fahrzeugs zu schützen.
