Elektrik güvenliğinin sağlanmasının temel parçası olan yüksek gerilim sigortaları aşağıdaki durumlar için uygundur. Yeni enerjili araçları yakından ilgilendiren yüksek gerilim elektrik sisteminin tasarım özellikleri ve fonksiyonları şunları gerektirmektedir:
I. Temel Koruma Senaryoları
Ana devre koruması
Pil şarjı-deşarj koruması: Pilin şarj-deşarj işlemi sırasında akım güvenlik eşiğini aşarsa (örneğin sürekli aşırı yük veya kısa devre), yüksek-voltaj sigortası hızla eriyerek pilin aşırı ısınmasını, alev almasını veya patlamasını önler. Örneğin, akü yönetim sistemi anormal bir akım tespit ettiğinde sigorta, akü paketinin zarar görmesini önlemek için devreyi milisaniyeler içinde kesebilir.
Sürücü devresi koruması: Elektrikli bir aracın motor kontrol cihazının (invertör gibi) yüksek güç akımlarını yönetmesi gerekir. Sigortalar, akım dalgalanmasından kaynaklanan motor tıkanmasını, kısa devreyi ve diğer arızaları önleyebilir, motoru ve kontrol cihazını hasarlardan koruyabilir.
Yardımcı devre koruması
Klima Sistemi: Elektrikli araçlarda kompresörler, PTC ısıtıcı ve diğer Yardımcı ekipmanlar için yüksek voltajlı güç kaynağı gereklidir. Sigortalar, ekipman arızalarından kaynaklanan kısa- devre akımlarının aracın tüm elektrik sistemini etkilemesini önler.
DC/DC dönüştürücü: Yüksek voltajlı bir DC'yi düşük voltajlı bir DC'ye dönüştürürken (örn. 12V aküyü şarj ederken), sigorta, dönüştürücüyü giriş/çıkış terminallerindeki kısa devre veya aşırı yükten kaynaklanan hasarlardan korur.
Şarj sistemi: Hızlı şarj veya yavaş şarj sırasında sigorta, güvenli şarjı sağlamak için şarj yığınının veya yüksek voltaj devresi arızasından kaynaklanan araç şarj cihazının kısa devresini veya aşırı yüklenmesini önleyebilir.
Yüksek gerilim kablo demeti koruması
Elektrikli bir araçtaki yüksek-voltajlı kablo demeti (pil, motor ve şarj bağlantı noktasını bağlayan kablo gibi) eskime, aşınma veya darbe nedeniyle-kısa devre yaparsa, sigorta, kablo demetinin alev almasını veya diğer bileşenlerde ark hasarına neden olmasını önlemek için akımı hızlı bir şekilde kesebilir.
II. Özel Senaryolara Uyum Sağlamak
800V yüksek-voltaj platformu
Elektrikli bir aracın 800 V veya daha yüksek bir voltaj platformuna yükseltilmesi durumunda, yüksek-voltajlı bir sigortanın, yüksek voltajlarda kısa devre akımındaki bir dalgalanmayla başa çıkabilmek için basınca-daha dayanıklı (genellikle 500V-1000V'yi kapsar) ve kırılabilir (10 kA'ya kadar) olması gerekir. Örneğin 800V'luk bir sistemde sistemin çökmesini önlemek için bir sigortanın kısa devre sırasında birkaç bin amperlik elektriği kesmesi gerekir.
Yüksek Frekans Darbe Toleransı
Motor çalıştırıldığında ve pil şarj edilip boşaltıldığında yüksek-frekanslı akım darbeleri oluşturulur. Darbe akımlarının neden olduğu hatalı sigortaları önlemek için sigortaların darbe direncine sahip olması gerekir. Örneğin, motor sık sık çalışıp duruyorsa sigortanın kısa-dönemli aşırı yüke zarar vermeden dayanması gerekir.
Aşırı koşullara uyum sağlama
Sıcaklık uyarlanabilirliği: Sigortaların, -40 derece ile 85 derece arasındaki geniş bir sıcaklık aralığında istikrarlı bir şekilde çalışması ve yüksek sıcaklıkta şarj ve düşük sıcaklıkta başlatma gibi zorlu koşullara uyum sağlaması gerekir.
Titreşim ve darbe: Elektrikli araçların çalışma sırasındaki titreşimi ve darbesi, sigortanın -titreşim önleyici tasarımla korunması gereken sigortada mekanik strese neden olacaktır.
III. Tipik Uygulama
Binek otomobil
Yeni enerjili binek araçlar, ana devreyi (örn. akü, motor), yardımcı devreyi (örn. klima, DC/DC) ve şarj sistemini korumak için genellikle dört ila 8 arasında yüksek-voltajlı sigortaya ihtiyaç duyar.
Ticari araçlar
Yeni enerji ticari ve özel araçlar, daha yüksek güç talepleri nedeniyle daha fazla sigorta (örneğin 8-16) gerektirir. Örneğin, elektrikli bir binek otomobil için yüksek voltaj sistemi, katmanlı bir koruma yapısı oluşturan bir ana sigorta, bir yardımcı sigorta ve bir şarj sigortasından oluşabilir.
Şarj yığını
DC şarj yığınının çıkış ucunun, şarj modülünü ve araç şarj portunu korumak için yüksek voltajlı bir sigorta ile donatılması gerekir.
