Ein Elektrofahrzeug (EV) bezeichnet jedes Fahrzeug, das mit Batterien betrieben wird, einschließlich reiner Elektro- und Hybridmodelle. Die elektrischen Systeme in diesen Fahrzeugen arbeiten mit hohen Spannungen, typischerweise zwischen 100V und 1500V, und das Batteriepaket kann Fehlerströme von 3.000A oder mehr liefern. Im Falle einer Überladung, Überlastung oder eines Kurzschlussfehlers muss dieser abnormale Strom vollständig und schnell unterbrochen werden, um das gesamte System zu schützen. Ohne wirksamen Schutz können die Folgen, wie ein Brand, katastrophal sein.
Aufgrund des begrenzten Platzes in einem Elektrofahrzeug ist eine schnell wirkende Sicherung die einzige praktikable Lösung. Ihre Kombination aus kompakter Größe, niedrigen Kosten, schneller Reaktion und hoher Bremskraft macht sie zur universellen Wahl für Elektrofahrzeughersteller weltweit. Da das Batteriepaket reine Gleichstromversorgung liefert, muss der Überstromschutz eine strombegrenzende, schnell wirkende Sicherung sein, die mit einem Abschreckmedium gefüllt ist.
Der Unterschied zu traditionellen Sicherungen
Sicherungen in herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, wie Blatt- oder Verschraubungstypen, sind für Niederspannungssysteme (z. B. 32V, 48V) konzipiert. Sie bestehen aus einfachen Zink- oder Kupferlegierungen und haben keine innere Füllstoffe, was ihre Bauweise sehr einfach macht. Dieses Design ist nur ausreichend, um Niederspannungselektronik und kleine Blei-Säure-Batterien mit niedriger Fehlerenergie zu schützen.
Im Gegensatz dazu arbeiten die Gleichstromsicherungen in neuen Energiefahrzeugen in Hochspannungskreisen von 100 V bis 1500 V. Ihre Hauptaufgabe ist es, einen Hochleistungs-Bremsschutz für das Hauptbatteriesystem zu bieten. Daher müssen sie mit einem hochisolierenden, temperaturbeständigen und nicht brennbaren Gehäuse gefertigt werden. Die internen Komponenten müssen aus einem hochreinen Silberelement und Kupferanschlüssen bestehen, um eine effiziente Leistungsübertragung zu gewährleisten. Der Körper ist mit hochreinem Siliziumsand zur Lichtbogenabschreckung gefüllt und mit Metallendkappen hermetisch versiegelt, um das Entweichen eines Hochtemperaturbogens zu verhindern.
Unsere gefüllten, versiegelten Sicherungen verfügen über eine außergewöhnliche Bruchkraft, die in der Lage ist, einen Hochspannungsbogen zu löschen und den Strom innerhalb von 3–5 Millisekunden (ms) zu unterbrechen. Dieses schnelle Handeln schützt die Batterie und Fahrzeugsysteme effektiv und gewährleistet Sicherheit und Zuverlässigkeit. Für diese Sicherungen sind Materialien unerlässlich, die temperaturbeständig, nicht brennbar und hochfest sind.
Was sind die wesentlichen Fähigkeiten einer New-Energy-Elektrofahrzeugsicherung?
1. Hohe Schwingungsbeständigkeit: EV-Sicherungen werden typischerweise am Fahrgestell oder in Abteilen angebracht, in denen sie durch Fahrten unter verschiedenen Straßenbedingungen langfristigen Vibrationen und Stößen ausgesetzt sind. Die Sicherung muss eine robuste, hochfeste Gesamtstruktur haben, die 5G-Beschleunigung und hochfrequente Schwingungen standhalten kann.
2. Hohe Temperaturen und Feuerbeständigkeit: Elektrofahrzeuge sind in unterschiedlichen Klimazonen im Einsatz, von extremer Hitze bis zu eiskalt, und müssen in allen stabil funktionieren. Die Sicherungsmaterialien müssen so gewählt werden, dass sie sowohl hohe als auch niedrige Temperaturen verarbeiten. Entscheidend ist, dass im Falle eines Unfalls verhindert werden muss, dass die Sicherung selbst zur Brandquelle wird.
3. Hohe Schaltkapazität und Haltbarkeit: Eine Hochspannungssicherung muss eine zuverlässige Lebensdauer haben. Er muss die Vorwärts- und Rückwärtsströme der Batterie und des Ladegeräts langfristig aushalten, insbesondere um Stromimpulse bei hohen Temperaturen zu widerstehen, ohne das Sicherungselement zu ermüden oder einen vorzeitigen Ausfall zu verursachen. Wenn eine Überlast oder Überstromung auftritt, muss sie Schutz bieten, indem sie den großen Fehlerstrom innerhalb von 3–5 Millisekunden unterbricht.