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Pyrofuse的控制和模組的熔斷保護

2019/12/03
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Model3 的過流和短路保護
有一個很有意思的事情,就是如果采用之前的 Pyrofuse,整個短路和過流的熔斷保護就成為兩步,檢測電流然后進行邏輯處理然后再來切斷電流,那這個安全在功能安全層面是否能做到我們的要求呢?

電流檢測和 Pyrofuse 控制回路
Model 3 的管理框圖

整個環(huán)路分析

如下圖所示,使用 Pyrofuse 的連接接口特別少,通過 Wiring Diagram 里面的分析之后,我們可以很清晰的看到這個環(huán)路,是通過以下的框圖定義的

1)Shunt 電路接口
Shunt 的輸出分為兩路,在這里面的定義是一路 Shunt Sense 經過電路處理的結果是一個路采集;還有一路是沒有經過采集,然后一路 Shunt 溫度的回饋值,BMS 通過這兩路采集之后進行兩路數(shù)據(jù)比較。

2)Pyrofuse 的控制
通過兩個引腳 Squib-P 和 Squib-N,這個就需要這個控制電路有非常高的置信度了。這里的潛在失效有不少,包括 BMS 的輸出端、連線和 Pyrofuse 的本身。

模組內的熔絲是這個控制的關鍵

我覺得,這個 Pyrofuse 特斯拉敢用,完全是建立在

特斯拉有幾重熔絲的基礎之上的,在過電流過流和短路實驗中,底線就是特斯拉在 Model S/X 再到 Model X 的熔絲設計。

如下所示,單個模組一共 1058 個電芯(23S46P),模組里面包括了 2160 個電連接的點,在里面有 46 個電芯*2 的正負連接,外加 2 個采樣連接點,這個線徑為 0.485 mm。

當短路和過流發(fā)生的時候,如果上述的主動邏輯結構出現(xiàn)故障,就靠這個被動的保護機制,當然缺點這個電池的熔絲就全斷了。

如果按照我們在方殼和軟包里面的設計,可能還是要回到原有的設計方向,在模組或者模組與 Pack 的連接點上,來做一個 J bar 的設計,以在電芯能承受的放電時間里面做一個人為的模組層面的熔絲,主要的目的是為了和這種圓柱的設計相匹配。

這種設計,原先我們一般是用在 MSD 所形成的半個電池包對內短路中的,在這個連接線上做硬的連接載流設計,使它燒斷。

還有就是直接在一根軟銅排直接打洞

小結:在導入 Pyrofuse 的過程中,進度是有差異的,每家設計針對過流和短路的安全機理,是需要和模組和電芯層面的短路相匹配的,我是覺得能把這個榕寺的價格降下來的
?

特斯拉

特斯拉

Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉變。

Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉變。收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產品方面的工作。汽車產業(yè)雖然已經被人視為夕陽產業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。