Il fusibile del veicolo elettrico è un dispositivo appositamente progettato per la protezione del circuito del veicolo elettrico. La sua funzione principale è bloccare la corrente anomala attraverso il fusibile e prevenire danni all'impianto elettrico. Nei sistemi EV, hanno tre funzioni principali:
I.protezione da cortocircuito-, protezione da sovraccarico e isolamento dai guasti.
Definizione e principio di funzionamento Il fusibile del veicolo elettrico appartiene alla categoria dei fusibili di nuova energia ed è un elemento di protezione passiva. Funzionano in base all'effetto termico della corrente. Quando la corrente nel circuito supera il valore impostato, l'elemento fusibile all'interno del fusibile (solitamente metallo a basso punto di fusione) si scioglie sotto forma di accumulo di calore, interrompendo il circuito. Questo processo viene solitamente completato in millisecondi, prevenendo efficacemente potenziali danni alle apparecchiature o rischi di incendio dovuti al flusso di corrente continuo.
II. Protezione da cortocircuito Nel circuito ad alta tensione di un veicolo elettrico, un guasto da cortocircuito può portare a un aumento improvviso e rapido della corrente, generare un calore enorme, danneggiare le apparecchiature elettriche o addirittura provocare un incendio. Quando si verifica un cortocircuito, il fusibile può interrompere rapidamente il circuito. Ad esempio, quando un cablaggio ad alta-tensione si accorcia a causa dell'invecchiamento o dell'usura, il fusibile si scioglie immediatamente per evitare che la corrente di cortocircuito-danni l'impianto elettrico.
Protezione da sovraccarico: l'attivazione di più dispositivi ad alta-potenza o il funzionamento a carico elevato per lunghi periodi di tempo mentre il veicolo è in funzione può provocare un sovraccarico del circuito, causando il superamento del normale intervallo di funzionamento della corrente. Il fusibile monitora la corrente e quando la corrente supera il valore nominale per un certo periodo di tempo, il fusibile si scioglie, interrompendo il circuito e impedendo il surriscaldamento delle apparecchiature elettriche. In un sistema di gestione della batteria, ad esempio, se la corrente di uscita della batteria rimane troppo elevata, il fusibile può saltare prontamente, proteggendo componenti chiave come batterie e motori.
Isolamento del circuito guasto: quando una parte di un circuito ad alta tensione si guasta, la fusione del fusibile separa la parte difettosa dal resto della parte normale, prevenendo un'ulteriore escalation. Ad esempio, installando fusibili diversi nei sistemi di ricarica e di guida, se il sistema di ricarica si guasta, solo il fusibile del sistema di ricarica si scioglie, mentre il sistema di guida continua a funzionare, facilitando l'individuazione rapida della posizione del guasto e la risoluzione dei problemi da parte del personale di manutenzione.
III. Caratteristiche tecniche e requisiti di selezione: Tensione e corrente nominali: la tensione nominale del fusibile deve essere maggiore della tensione massima del circuito (inclusa la tensione di guasto) per garantire un'efficace mitigazione del rischio in condizioni di sovracorrente. I fusibili ad alta tensione- dei veicoli elettrici, ad esempio, hanno generalmente una tensione nominale di 60 V CC- 1500 V CC e devono essere selezionati in base alla tensione di picco effettiva della piattaforma elettrica ad alta tensione del veicolo. La corrente nominale deve essere rivalutata in base alle caratteristiche del carico per evitare un affaticamento prematuro del fusibile dovuto alla corrente circolante.
Capacità di danno e velocità di risposta: gli archi HVDC non attraversano naturalmente lo zero, rendendoli più difficili da estinguere; pertanto, il fusibile deve essere altamente distruttivo. I fusibili rapidi sono adatti per la protezione da cortocircuito e i fusibili ritardati possono sopportare grandi correnti di sovraccarico in breve tempo.
Caratteristiche di protezione CC: i sistemi di corrente CC dei veicoli elettrici, come batterie al litio, condensatori di accumulo di energia, motori elettrici, ecc., si basano principalmente su fusibili CC per la protezione da cortocircuito. I fusibili CC devono essere progettati tenendo presente la costante di tempo L/R (rapporto induttanza/resistenza) per garantire una rottura affidabile in condizioni di circuito specifiche.
