自動車の電動化(HEV&EV)コア技術 Ⅴ.電池制御編 3.EVヒューズ | 電気なんか嫌いだのブログ

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機械技術者の方は、電機は見えなくて好きじゃない方が多いいと思います。私も機械屋でしたので良く解ります。嫌いでも必要なので少しわかるようにしませんか?式や計算は無視して絵や図で感じを掴んで下さい。

3.EVヒューズ

1EVヒューズとは

 

ハイブリットカー用のヒューズは、それまでの自動車に比べはるかに高い電圧がかかり、従来のヒューズではエレメントがすぐに溶け出してしまう上に、電圧の高さから溶断してもアーク放電現象が発生し、回路を破壊してしまう問題がありました。特にDC電圧の為放電アークが中々切れないことが大問題でした。それを解決したのがEVヒューズです。ヒューズは、電気ショート等による過電流を即座に遮断し、回路を構成する電線や機器を火災等のダメージから守る重要な部品です。

 

 

 

2)ヒューズの遮断特性

ヒューズは、回路に何らかの異常が発生した時、保護のために切れます。この時、問題になるのはヒューズには回路電圧が掛かる状態になり、アーク放電現象(スイッチを切った瞬間のスパーク)が発生することです。アーク放電は低電圧大電流の持続放電で、アーク放電が維持できる条件が整えば、放電は止まらない性質を持っています。

 

【ヒューズをAC250V100Aを遮断】

ヒューズを、遮断している波形と、溶断してガラス管内に金属化合物が付着している様子。

 

【ヒューズをDC250V100Aを遮断】

ヒューズを、遮断している波形とヒューズの遮断能力が不足しているため、アークが切れず遮断不能となり、ヒューズ管の破壊、発火が発生している。又半田が熱で溶け切断振動で飛び散る場合も有る危険な様子。

 

 

3)ヒューズの選択

¬ ヒューズと雰囲気温度

ヒューズの金属エレメントは、過電流により発生するジュール熱によって溶断する。従って雰囲気温度によって溶断容量(時間)は変化します。図の例では雰囲気温度120℃で、定格10Aのヒューズの場合、実用量は8.5A(変化率-0.15%/℃)に成ります。

 

 

¬ ヒューズと電線

ヒューズが接続電線に適応し、回路を保護するため
には、ヒューズの定格電流に対応した適切な電線
サイズを選択しなければ成りません。

①負荷電流 (負荷電流が70%を超えないように選定)
②雰囲気温度 (容量の変化率に基づいてで決める)
③溶断電流 (溶断規格から決める)
④最大回路抵抗
⑤電線の最少サイズの選択 (電線の長さを考慮した抵抗値が最大回路抵抗より少ないサイズを選択する。代表的ヒューズの定格電流と電線サイズ,長さの関係は表の通り。)

 

 

以上です。