Penyelidikan mengenai fius seramik untuk perlindungan kenderaan elektrik

Penyelidikan mengenai fius seramik untuk perlindungan kenderaan elektrik adalah salah satu arahan bahan utama dalam sistem keselamatan elektrik kenderaan tenaga baharu. Memandangkan-platform voltan tinggi (400V/800V dan ke atas) beransur-ansur menjadi arus perdana, fius bukan sahaja melakukan perlindungan arus lebih tetapi juga menghadapi keperluan yang lebih tinggi untuk prestasi penebat, rintangan haba dan kestabilan struktur. Berdasarkan latar belakang ini, bahan seramik, dengan prestasi komprehensif yang sangat baik, telah menjadi komponen teras struktur fius voltan tinggi-, dengan aplikasi biasa termasuk komponen struktur utama seperti Badan Seramik untuk Fius EV dan Seramik untuk Fius Automotif DC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sistem elektrik kenderaan elektrik moden terdiri daripada bateri kuasa, sistem pemacu motor,-pengecas papan dan-unit pengagihan kuasa voltan tinggi, menjadikannya jauh lebih kompleks daripada kenderaan petrol tradisional. Output kuasa tinggi dan permintaan pengecasan pantas menyebabkan sistem beroperasi di bawah keadaan voltan tinggi dan arus tinggi untuk tempoh yang lama, meletakkan keperluan ketat pada keupayaan pemadaman arka-, prestasi penebat dan kestabilan terma fius. Sebagai penebat teras dan struktur galas-beban bagi fius, bahan seramik secara langsung mempengaruhi prestasi keselamatan dan kebolehpercayaan keseluruhan dalam aplikasi seperti Tiub Seramik untuk Fius Voltan Tinggi dan Tiub Seramik untuk Fius DC EV.

 

Fungsi utama fius dalam kenderaan elektrik ialah keupayaannya untuk bertindak balas dengan pantas dan mengganggu arus yang tidak normal. Apabila litar pintas atau beban lampau berlaku, fius mesti mencairkan dan menekan arka dalam masa yang sangat singkat untuk mengelakkan kerosakan tidak dapat dipulihkan pada sistem bateri dan komponen elektrik kritikal. Oleh itu, bahan strukturnya bukan sahaja memerlukan kekuatan penebat yang tinggi tetapi juga kestabilan kejutan haba yang baik dan integriti mekanikal. Contohnya, dalam aplikasi seperti Badan Seramik untuk Beban Lebihan dan Fius Perlindungan Litar Pendek, struktur seramik mengambil bahagian secara langsung dalam sekatan arka dan pengasingan haba.

 

Dari perspektif bahan, seramik alumina (terutamanya 95% Seramik Alumina) telah menjadi salah satu pilihan arus perdana. Bahan ini mempunyai kerintangan isipadu dan kekuatan pecahan yang sangat baik, sambil mengekalkan sifat mekanikal yang stabil walaupun pada suhu tinggi. Dalam aplikasi praktikal, seperti Alumina Ceramic for Bolted Connect EV Fuse dan Ceramic Body for Fuse Bolted Series, bukan sahaja kekuatan tinggi (Lebih daripada atau sama dengan 300 MPa) diperlukan, tetapi hermeticity dan ketahanan struktur enkapsulasi juga mesti dipertimbangkan.

 

Kelebihan bahan seramik dalam fius terutamanya dicerminkan dalam aspek berikut: Pertama, sifat penebat elektrik yang sangat baik dengan berkesan menghalang risiko kebocoran dan kerosakan dalam sistem voltan tinggi-; kedua, rintangan haba unggul mereka membolehkan mereka menahan suhu tinggi serta-merta yang dihasilkan semasa proses peleburan; ketiga, kekuatan mekanikalnya yang tinggi membantu menahan getaran dan hentaman; dan keempat, rintangan kakisan yang baik membolehkan mereka menyesuaikan diri dengan persekitaran automotif yang kompleks. Ciri-ciri ini menjadikan bahan seperti Insulating Electrical Steatite Ceramic Fused Body dan Ceramic Casing for Fuse Link tidak boleh ditukar ganti dalam kejuruteraan praktikal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Walaupun terdapat kelebihan ketara bahan seramik, beberapa cabaran teknikal kekal dalam penyelidikan dan aplikasi sebenar mereka. Pertama, terdapat isu mengoptimumkan rumusan bahan, memerlukan keseimbangan antara kekuatan, pekali pengembangan haba dan prestasi penebat untuk memenuhi keperluan ketat persekitaran DC voltan tinggi-. Kedua, terdapat kesukaran dalam pemprosesan dan teknik pengacuan; disebabkan sifat kerapuhan bahan seramik, keretakan atau kecacatan mudah dijana semasa pemesinan berketepatan tinggi-, menjejaskan prestasi akhir. Tambahan pula, penilaian kestabilan prestasi ialah langkah penting, memerlukan-penuaan jangka panjang dan ujian kitaran haba untuk mengesahkan kebolehpercayaan dalam keadaan pengendalian yang kompleks, terutamanya penting dalam aplikasi seperti Tiub Seramik untuk Pautan Fius Pengecas EV dan Tiub Seramik untuk Fius Standard British EV.

 

Mengenai petunjuk teknikal utama, penyelidikan semasa memfokuskan pada meningkatkan kekuatan lentur bahan (nilai sasaran kira-kira 340 MPa), kerintangan volum ( Lebih besar daripada atau sama dengan 1.0×10¹⁴ Ω·cm), dan kekuatan pecahan ( Lebih daripada atau sama dengan 42 kV/mm). Pada masa yang sama, dari segi kawalan pengembangan terma, pekali pengembangan linear perlu distabilkan dalam julat 7.0–7.5×10⁻⁶/ darjah (25 darjah hingga 800 darjah ) untuk mengurangkan risiko kegagalan struktur akibat tekanan haba.

 

Pada peringkat reka bentuk bahan, membangunkan sistem formulasi baru untuk mencapai pengoptimuman sinergistik kekuatan dan prestasi terma adalah salah satu hala tuju penyelidikan semasa yang penting.

 

Pada masa hadapan, apabila kenderaan tenaga baharu berkembang ke arah voltan yang lebih tinggi dan arah pintar, bahan seramik bercantum akan terus berkembang. Di satu pihak, sistem seramik baharu akan meningkatkan lagi had prestasi untuk memenuhi permintaan aplikasi ketumpatan kuasa yang lebih tinggi; sebaliknya, proses pembuatan lanjutan (seperti pengacuan ketepatan dan pensinteran-suhu tinggi) akan memacu pengecilan produk dan pemberat ringan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pada masa yang sama, untuk memenuhi keperluan sistem perlindungan pintar, struktur seramik juga boleh digabungkan dengan fungsi penderiaan dan pemantauan, memperluaskan sempadan aplikasinya dalam bidang seramik untuk fius kenderaan elektrik dan hibrid.

 

secara keseluruhan,fius seramik untuk kenderaan elektrikperlindungan sedang berubah daripada bahan struktur tradisional kepada-bahan berfungsi berprestasi tinggi, dan kemajuan teknologinya secara langsung akan memberi kesan kepada keselamatan dan kebolehpercayaan sistem elektrik kenderaan tenaga baharu. Didorong oleh penemuan berterusan dalam sains bahan dan teknologi pembuatan, bidang ini mempunyai prospek pembangunan dan potensi aplikasi yang luas.