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      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      分類: 汽車製造 瀏覽量: 留言數: 182

      “平均每天就有8輛新能源車發生火災(含自燃)。”這是應急管理部門統計公布的最新數據。2022年世界動力電池大會上,孫金華表示,2021年度中國的電動汽車著火概率已經快速攀升到了0.03%以上,已經超過了傳統燃油車的0.01~0.02%。

      冰冷的數字背後,警示著電動汽車背後的人身安全,可以說,隨著電動汽車市場發展漸深,越來越多的整車廠和消費者都更關注安全可靠性的問題了。

      當電路發生短路時,電流可達數萬安培,瞬間產生的電弧在幾個毫秒內就能將碰觸到的金屬氣化為離子體。但與之相悖的是,電子電路總歸都會出現故障,可能是由於外部影響,也可能是由於組件隨時間推移性能下降而引起。此時,保險絲的性能就顯得格外重要。

      隨著新能源汽車的興起以及汽車智能化發展增速,汽車電子設備中需要保險絲提供過流保護的場景越來越多。

      日前,Littelfuse(力特奧維斯)成為市場上符合AEC-Q200認證的保險絲/熔斷器的首批供應商之一,而這家公司則也為AEC為製訂此標準和確定保險絲/熔斷器的測試要求做出了諸多貢獻。

      AEC-Q200怎樣為汽車安全保駕護航

      “Littelfuse既是AEC-Q200的起草者,也是引領者,在中國市場推廣AEC-Q200是Littelfuse義不容辭的責任。” Littelfuse資深應用技術工程師杜堯生這樣介紹到。

      實際上,與芯片類似,對於汽車內使用的元器件,長期致力於定義安全需求開發車規元器件,保險絲也不例外。

      汽車內為什麼要使用保險絲?其最關鍵的點在於安全,保險絲是一個“安規器件”。對於許多車廠來說,在追求域控性能、百公裏加速之上的,永遠是安全性,也是消費者關注的焦點。目前,許多廠商和工程師都開始意識到它的重要性,逐漸追求更安全可靠的整車性能。

      保險絲定義的是弱連接,當出現故障和斷點時,它能夠第一時間斷開連接,避免電池、設備短路著火燃燒。當然,弱連接並不代表它不可靠,“什麼時候該斷,什麼時候不該斷”,安全和可靠是不分家的,看似簡單的問題,實際背後涉及的內容很多,對於保險絲的要求也很苛刻,AEC-Q200就是圍繞這兩點開始。

      Automotive Electronics Council (AEC) 汽車電子協會,是由克萊斯勒、福特和通用汽車於1994年共同建立的,是以車載電子部件的可靠性以及認定標準的規格化為目的的團體。

      AEC-Q即國際汽車電子協會車規驗證標準,其中包括AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(分立半導體)、AEC-Q102(分立光電半導體)、AEC-Q103(傳感器)、AEC-Q104(多芯片模塊)、AEC-Q200(無源器件)。

      雖然AEC-Q可靠度標準在國內並非強製性標準,但若想進入汽車領域,通過這項認證必不可少,也成為行業的共識。這意味著,一旦元器件產品經過了上述測試,並在Datasheet中打上了AEC-Q標識,也就意味著這顆料通過車規認證,可以放心地上車應用。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      AEC-Q200是麵向無源元件可靠性測試認證的規範,自2010年6月以來經曆了多次版本迭代,包括電阻、電容、電感、變壓器、諧振器、晶體、PTC、NTC、壓敏電阻等,兩個主要測試為環境應力和物理特性應力。

      而從修訂版D(Rev D)開始,已經超過十年未出現變動,此時的AEC-Q200規範並沒有覆蓋到保險絲(熔斷器)。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      2023年3月20日,從修訂版E(Rev E)開始,把保險絲擴充進入其產品類目,Littelfuse則為此版本完善以及框架定義做出了貢獻。這代表著,車用保險絲有了自己的規範,也由有了一種可靠性測試的基本規範,這個是電動汽車(EV)熔斷器一個裏程碑式的時刻。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      與非車規產品相比,AEC-Q200測試產品在電氣試驗、溫度循環、濕度測試、使用壽命、高頻振動、高溫存儲上有了更嚴苛的條件。

      比如說,最低55℃、最高溫度120℃~150℃,滿足汽車苛刻的環境溫度;1000次溫度循環測試和1000小時的濕度測試,滿足汽車高溫高濕環境的下的安全;最高特定工作溫度下1000小時使用壽命,更能滿足汽車對於產品經久耐用的需求。從AECQ測試標準來看,它比以往任何傳統的標準更加的嚴苛,再配合PPAP的文件準備,一切車用的熔斷器安全規範變得有了設計依靠。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      “好的工程師會對保險絲的折減餘量進行優化設計,以確保電路的安全性和可靠性,一切最好的設計都是局部和整體妥協的結果,而不是高低不平,裕量設計是一門技術也是藝術”,根據杜堯生的介紹,正是因為AEC-Q200嚴苛的要求,才更能為折減餘量服務,確保整車最終的安全。

      車企對於安全可靠性的需求正在增加

      Littelfuse的產品與汽車的故事,要追溯到九十多年前。

      早在1930年,Littelfuse第一款小型熔斷器就開始用在汽車上。1950年,Littelfuse開發了電路保護器。1976年,Littelfuse開發了全球第一款刀片式的保險絲,它與刀片電池有異曲同工之妙,都是分布式獨立安全設計。此後,Littelfuse用在汽車上的產品便層出不窮。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      時至今日,Littelfuse產品一直是按照國際化要求而製造,同時在設計產品時,與廠家保持密切聯係,持續開發出具備前瞻性的產。

      當AEC-Q200E剛剛發布沒多久,Littelfuse也迅速推出符合新版AEC-Q200認證的車規保險絲產品,包括高壓SMD、低壓SMD、高壓小電流SMD、大電流SMD保險絲/熔斷器等,覆蓋各種電壓電流等級,成為符合AEC-Q200認證的保險絲/熔斷器的首批供應商之一。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      作為AEC技術委員會的成員,Littelfuse不僅為修訂版E的製訂做出貢獻,同時其全球生產製造基地均取得ISO 9001、ISO 14001和IATF 16949,另外其內部測試也按照新的AEC-Q200要求執行。

      當然,為了滿足市場需求,Littelfuse也提供多種符合AEC-Q100、AEC-Q101和AEC-Q200的器件可供選擇。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      “在汽車中,我們觀察到,無論是信息娛樂和通信、網絡係統和車身電子技術、先進的駕駛員輔助係統,還是動力總成、底盤和安全係統,車企對於安全可靠性的追求是在持續增加的。” 杜堯生表示,Littelfuse不僅實現了從小保險絲到高壓保險絲上的概念轉換,用途也逐漸進行了一次展開,包括12V配電、壓縮機、ECU牽引變流器、DC/DC轉換器、熱泵、PTC加熱、高壓電池接線組等每一處汽車應用,每一處的電路功能模塊都可以見到力特保險絲的影子,在電動汽車保護裏麵“Littelfuse Everywhere”。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      比如說,828係列做到了1000V,工作溫度做到了-55℃~125℃,分斷能力做到了10kA;526係列做到了500V的交直流;527係列做到了500V的交流,特別適合用於OBC輸入端以及DC/DC的轉換。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      再比如,441A、501A、407A、438A、440A、483A、437A、422A表貼薄膜芯片保險絲/熔斷器均符合AEC-Q200標準,產品選擇範圍廣,電流等級跨度大。

      汽車電動化發展,不容忽視的車規保險絲

      隨著AEC-Q200E的發布,未來車用保險絲也擁有了自己的規範和標準。而對於Littelfuse來說,實際上AEC-Q200隻是其產品入門的最低要求。“實際上,市場上的不同車型對保險絲的要求是不同的,Littelfuse會根據不同車型,做到更高的要求。” 杜堯生如是說。

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