確保電動汽車充電安全的

關(guān)鍵要素

隨著電動汽車的快速發(fā)展，如何安全、穩(wěn)定、快速地為電動汽車的電池充電，便成為電動汽車能否廣泛被消費者接受的關(guān)鍵要素之一，其中確保電池充電安全性的重要零組件便是符合汽車產(chǎn)業(yè)AEC-Q200的規(guī)范要求的保險絲。本文將為您介紹電動汽車充電的關(guān)鍵技術(shù)，以及由 SCHURTER 碩特推出符合AEC-Q200規(guī)范要求的保險絲特性。

確保大量串并聯(lián)充電電池的

安全性相當(dāng)重要

化石燃料的供應(yīng)有限，并且燃燒時會釋放有害氣體造成空氣污染，這使得電動汽車成為目前汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要方向。但近幾十年來，汽車的數(shù)量和尺寸都在增加，使得汽車變得越來越舒適、越來越堅固、越來越安全，因此也越來越重，中檔汽車的重量已經(jīng)達到1.5噸。因此，電動汽車也需要大量的能源才能為其提供充足的動力。

想要使電動汽車擁有足夠的動力，便需要通過以并聯(lián)和串聯(lián)方式將小型電池單元（每個電池尺寸為4 VDC/3200 mAh）互連來實現(xiàn)，其需要串聯(lián)100個電池才能獲得大約400 VDC的工作電壓，然后通過許多這樣的400 V串并聯(lián)電池組來實現(xiàn)整個電池封裝的耐用性、里程范圍和性能。在性能強大的電動汽車中，將需要數(shù)千個電池以這種方式進行快速組裝。

因此，確保電動汽車充電安全是至關(guān)重要的，這涉及多方面的安全措施和實踐。在充電過程中，必須使用認可的充電設(shè)備，并對充電設(shè)備進行定期檢查和維護，避免濕氣和極端環(huán)境，也需要在充電過程中正確插入和斷開插頭，并監(jiān)控充電過程、遵循生產(chǎn)商建議，防止過度充電與避免物理損傷。在電動汽車中，通常會使用電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）來確保充放電的安全。

電動汽車的BMS是一個關(guān)鍵的電子系統(tǒng)，用于監(jiān)控、控制和管理電動汽車中的高壓鋰離子電池。BMS旨在最大程度地提高電池性能、安全性和壽命。BMS的功能通常包括電壓監(jiān)控、溫度監(jiān)控、充放電管理、故障檢測和管理、容量估算、通信與控制等功能。BMS可以最大限度地發(fā)揮電池性能，同時也能確保電池安全和長期使用壽命，車輛可以更有效地利用電池能量，同時減少可能導(dǎo)致電池損壞或性能下降的風(fēng)險。

電池平衡是確保充電過程

安全性的關(guān)鍵技術(shù)

考慮到電動汽車中安裝了數(shù)千個此類電池，因此充電過程非常重要，且電池最終必須在盡可能短的時間內(nèi)充電。這項棘手任務(wù)的解決方案稱為“電池平衡”，這是指由于多個類似構(gòu)造的電池單元，因為制造差異或使用狀況不同，這些單元可能會有微小的電氣特性差異，導(dǎo)致某些單元比其他單元更快地充電或放電，從而使得各單元的電壓或容量失去平衡，“電池平衡”便是對電池組進行均勻充電的電子電路（通常是BMS的一部分）。

電池平衡技術(shù)的主要目的是確保整個電池組中的每個單元都能夠被均衡地充電和放電，以避免單元之間的不平衡導(dǎo)致的問題，比如容量不平衡、電壓不平衡等問題。電池平衡的工作原理便是將吸收能量非常快的電池充電減慢一點，因此串聯(lián)電池組中最薄弱的環(huán)節(jié)，便決定了充電過程的速度。每個電池單元都需要單獨處理，這是利用電池組最大電容，并抵消單個電池老化／衰弱的唯一方法。

當(dāng)然，電池組中的每個單獨的電池都必須受到過流保護。每個電池組需要數(shù)千個保險絲，具體取決于每個電池組。由于電池組中不能容許錯誤，對于這種保險絲的要求，便是要求具備完全的可靠性。此類保護必須能夠無任何故障地運行至少15年，保險絲必須在最冷的冬天和酷熱的天氣中一樣發(fā)揮其功能，面對沖擊、振動與日常磨損，以及應(yīng)對開啟、關(guān)閉、加速等循環(huán)的能力將不可或缺，這對這些保險絲的要求是相當(dāng)嚴苛的。

電池平衡技術(shù)對于延長電池壽命、提高性能以及確保安全性非常重要。通過保持各電池單元之間的均衡，可以更有效地利用整個電池組的性能，并且減少可能導(dǎo)致電池損壞或性能下降的風(fēng)險。

AEC-Q200規(guī)范汽車行業(yè)

無源組件的標(biāo)準(zhǔn)要求

AEC是汽車電子委員會的縮寫，其背后是一個總部位于美國的組織，專注于汽車供應(yīng)行業(yè)電子零部件資格的標(biāo)準(zhǔn)化。其中的Q200標(biāo)準(zhǔn)是于20世紀90年代中期推出，描述了對無源零部件的要求，而Q100標(biāo)準(zhǔn)及其衍生產(chǎn)品則專注于有源零部件。這些AEC標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍內(nèi)得到認可，并被汽車行業(yè)的所有領(lǐng)先制造商所接受。

AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展旨在確保汽車電子零部件在極端環(huán)境條件下的可靠性和耐久性，因為汽車內(nèi)部環(huán)境對電子零部件的要求相當(dāng)嚴苛，例如高溫、低溫、震動、濕度變化等。

AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)于2001年首次推出，并在此后不斷修訂和更新，以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)和需求。它涵蓋了多種測試條件和要求，以確保電子零部件的可靠性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了各種測試項目，包括高溫壽命測試、低溫壽命測試、濕熱壽命測試、濕熱循環(huán)測試、濕熱恒壓測試、溫度循環(huán)測試、機械震動測試等，以驗證零部件在極端條件下的可靠性和耐久性。

AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)的遵循對于汽車電子供應(yīng)鏈中的零部件制造商和供應(yīng)商至關(guān)重要，符合這一標(biāo)準(zhǔn)的零部件能夠證明其能夠在汽車應(yīng)用中提供穩(wěn)定可靠的性能，并且有助于減少因電子零部件故障而引起的汽車召回和問題，同時增強汽車的安全性和可靠性。

針對汽車中使用的保險絲的具體測試和一組專門定義的要求，在整個汽車發(fā)展歷史中其實并不相關(guān)。然而，因為汽車電子領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用不斷發(fā)展，隨著電子控制單元和電力驅(qū)動器的引入，這種情況已經(jīng)完全改變，保險絲也將作為一個主題包含在Q200標(biāo)準(zhǔn)的下一次更新中，AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)也在不斷更新和完善，以確保其符合當(dāng)前和未來的汽車電子零部件需求，并且持續(xù)提高汽車系統(tǒng)的可靠性和安全性。

符合AEC-Q200規(guī)范要求的高質(zhì)量保險絲

SCHURTER 碩特向來專注于航空航天工業(yè)的高可靠性要求，并與歐洲太空總署（ESA）合作，并根據(jù)AEC-Q200的其他無源零部件的規(guī)格需求來開發(fā)產(chǎn)品，通過與汽車行業(yè)的全球主要參與者密切合作，SCHURTER 碩特為保險絲開發(fā)了測試程序，以滿足Q200的要求，以這種方式制造的保險絲可以貼有不受限制且國際認可的Q200“批準(zhǔn)標(biāo)章”。

SCHURTER 碩特為汽車行業(yè)提供符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)的全系列保險絲，支持各種應(yīng)用（電池管理、空調(diào)、柴油和汽油發(fā)動機的緊耦合電子設(shè)備等等）。SCHURTER 碩特與國際汽車組織和行業(yè)本身的密切聯(lián)系，使SCHURTER 碩特非常有能力解決與車輛制造中電子設(shè)備保護相關(guān)的所有問題。

SCHURTER 碩特始終是全球電子電氣零部件的進步創(chuàng)新者和制造商，SCHURTER 碩特的產(chǎn)品可確保安全、清潔的電力供應(yīng)，同時使設(shè)備易于使用。SCHURTER 碩特提供廣泛的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，包括電路保護、連接器、EMC產(chǎn)品、開關(guān)和輸入系統(tǒng)，以及電子制造服務(wù)。此外，SCHURTER 碩特已準(zhǔn)備好與客戶合作，以滿足他們的應(yīng)用特定要求。

以SCHURTER 碩特UMT 250系列保險絲為例，這是一款表面貼裝（SMD）保險絲，尺寸僅有3 x 10.1 mm，支持250 VAC、125 VDC，是可在80 mA至10 A運作的SMD保險絲，可以最小的緊湊型封裝設(shè)計，用最小的占地面積實現(xiàn)最大分斷能力，適用于脈沖型連續(xù)電流。

UMT 250系列可在80 mA至10 A的高電流范圍下運作，支持200 A @ 250 VAC（IEC）的高分斷能力，并通過277 VAC和250 VDC的UL認證，根據(jù)ATEx和IECEx要求，可用于實現(xiàn)不可滲透的氣密密封灌封膠，也可用于本質(zhì)安全應(yīng)用，包括SMD PCB的初級保護、醫(yī)用器材、電池保護等應(yīng)用領(lǐng)域。

結(jié)語

電動汽車的電池充放電安全是不可忽視的關(guān)鍵要素，符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)的保險絲，更是確保電動汽車電池充電安全的重要零部件。SCHURTER 碩特為汽車行業(yè)提供符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)的全系列保險絲，可以滿足電動汽車各種應(yīng)用的安全需求，將是您開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品理想的零部件選擇。

審核編輯：湯梓紅