Conquiste para satisfazer as necessidades automotivas de proteção de circuitos automotivos

Aug 04, 2023

A revolução dos veículos elétricos (EV) está se acelerando. À medida que o pensamento muda dos combustíveis fósseis para os totalmente eléctricos, surgem visões de um mundo mais brilhante e optimista. Mas mesmo aqui há desafios pela frente, especialmente quando se trata de proteção por fusível da bateria.

Uma estação de carregamento de veículos elétricos, também chamada de ponto de carregamento de EV, é um equipamento especializado que fornece energia elétrica para a recarga de veículos elétricos, como veículos 100% elétricos a bateria e híbridos plug-in.

À medida que a propriedade de veículos híbridos plug-in, elétricos e de veículos elétricos a bateria se expande, há uma necessidade crescente de estações de carregamento amplamente distribuídas e acessíveis ao público, algumas das quais suportam carregamento mais rápido em tensões e correntes mais elevadas do que as disponíveis nos pontos de carregamento de veículos elétricos residenciais. Muitas estações de carregamento são instalações nas ruas fornecidas por concessionárias de energia elétrica ou localizadas em shopping centers e operadas por muitas empresas privadas. Essas estações de carregamento fornecem um ou vários conectores para serviços pesados ​​ou especiais que estão em conformidade com uma variedade de padrões de conectores de carregamento elétrico.

Os veículos eléctricos actuais requerem cada vez mais fusíveis mais fortes, por exemplo sob a forma de uma ligação fusível, à medida que a densidade de potência das baterias aumenta. Portanto, fusíveis adicionais e mais potentes devem proteger os circuitos contra sobrecorrente e curto-circuito. Estes não só têm de proteger o sistema de forma fiável contra correntes elevadas, como também têm de funcionar de forma segura em tensões de sistema cada vez mais elevadas. A falha dos dispositivos de proteção pode resultar em lesões ao operador e sérios danos ao sistema.

Os fusíveis para veículos elétricos consistem em um fusível que conecta dois contatos elétricos e é circundado por uma caixa isolante. Em uso, os contatos elétricos são separados galvanicamente, de modo que o derretimento do elo fusível interrompe o circuito. A escolha do material e da geometria do elo fusível são determinantes para as características de disparo do respectivo fusível. Os condutores fusíveis são geralmente feitos de prata fina ou liga de cobre-prata.

Esse elemento fusível é aquecido pela corrente que flui através dele. Se a corrente nominal do fusível for significativamente excedida durante um determinado período de tempo, o elemento fusível derreterá. Após a fusão do metal do condutor fusível, um plasma é criado no estado gasoso do condutor fusível e um arco é formado, cuja intensidade depende em grande parte da intensidade da corrente e da tensão da corrente a ser desligada. No caso de um curto-circuito, esta corrente pode ser várias ordens de grandeza superior à corrente nominal do fusível.

Para extinguir o arco, o condutor fusível é rodeado por areia de quartzo compactada de alta pureza, que derrete na área de influência do arco e se combina com o metal fusível para formar um corpo sinterizado não condutor. Após a extinção do arco, o circuito a ser protegido é desconectado. O enchimento de areia também suprime a pressão do gás do elemento fusível de vaporização explosiva. A pureza, granulometria e densidade de compactação da areia de quartzo utilizada são decisivas para a extinção do arco. Contaminação inorgânica menor pode levar à vitrificação da areia. Isto é absolutamente indesejável porque o vidro é eletricamente condutor quando fundido.

Em caso de curto-circuito, o fusível deve desligar com segurança a corrente máxima esperada. A forma externa do fusível deve permanecer intacta. O tempo de disparo de um fusível depende das características, bem como da corrente como fator da corrente nominal. A corrente nominal de um fusível não é um limite rígido no qual um fusível desarma se for apenas ligeiramente excedido.

Fusíveis de sobrecorrente de alta tensão para carros elétricos são produtos relativamente novos. Eles combinam as propriedades de fusíveis de baixa tensão e fusíveis automotivos. Os fabricantes devem levar em consideração as condições ambientais especiais para uso móvel em veículos ao construir e projetar componentes.