Conquistare per soddisfare le esigenze automobilistiche per la protezione dei circuiti automobilistici

Aug 04, 2023

La rivoluzione dei veicoli elettrici (EV) sta accelerando. Mentre il pensiero si sposta dai combustibili fossili all’elettricità, emergono visioni di un mondo più luminoso e ottimista. Ma anche in questo caso ci sono delle sfide da affrontare, soprattutto quando si tratta di proteggere la batteria con fusibili.

Una stazione di ricarica per veicoli elettrici, chiamata anche punto di ricarica per veicoli elettrici, è un'apparecchiatura specializzata che fornisce energia elettrica per la ricarica di veicoli elettrici, come i veicoli elettrici a batteria al 100% e gli ibridi plug-in.

Con l’espansione del possesso di veicoli ibridi plug-in, elettrici e di veicoli elettrici a batteria, vi è una crescente necessità di stazioni di ricarica accessibili al pubblico ampiamente distribuite, alcune delle quali supportano una ricarica più rapida a tensioni e correnti più elevate rispetto a quelle disponibili nei punti di ricarica per veicoli elettrici residenziali. Molte stazioni di ricarica sono strutture stradali fornite da società di servizi elettrici o situate presso centri commerciali al dettaglio e gestite da molte società private. Queste stazioni di ricarica forniscono uno o una gamma di connettori per carichi pesanti o speciali conformi alla varietà di standard dei connettori di ricarica elettrica.

Gli attuali veicoli elettrici richiedono sempre più fusibili più potenti, ad esempio sotto forma di fusibile, poiché aumenta la densità di potenza delle batterie. Pertanto, fusibili aggiuntivi e più potenti devono proteggere i circuiti da sovracorrente e cortocircuito. Questi non solo devono proteggere in modo affidabile il sistema da correnti elevate, ma devono anche funzionare in modo sicuro con tensioni di sistema sempre più elevate. Il mancato funzionamento dei dispositivi di protezione può provocare lesioni all'operatore e gravi danni all'impianto.

I fusibili per veicoli elettrici sono costituiti da un elemento fusibile che collega due contatti elettrici ed è circondato da un involucro isolante. Durante l'uso, i contatti elettrici sono separati galvanicamente, in modo che la fusione del fusibile interrompa il circuito. La scelta del materiale e della geometria dell'elemento fusibile sono decisivi per le caratteristiche di intervento del rispettivo fusibile. I conduttori fusibili sono generalmente realizzati in argento pregiato o in una lega rame-argento.

Tale elemento fusibile viene riscaldato dalla corrente che lo attraversa. Se la corrente nominale del fusibile viene superata in modo significativo per un certo periodo di tempo, l'elemento fusibile si scioglierà. Dopo la fusione del metallo conduttore fusibile, si forma un plasma allo stato gassoso del conduttore fusibile e si forma un arco voltaico, la cui intensità dipende in gran parte dall'intensità della corrente e dalla tensione della corrente da disattivare. In caso di cortocircuito, questa corrente può essere di diversi ordini di grandezza superiore alla corrente nominale del fusibile.

Per estinguere l'arco, il conduttore fusibile viene circondato da sabbia di quarzo compattata e di elevata purezza, che si scioglie nell'area di influenza dell'arco e si combina con il metallo fusibile per formare un corpo sinterizzato non conduttivo. Dopo l'estinzione dell'arco il circuito da proteggere viene disconnesso. Il riempimento di sabbia sopprime anche la pressione del gas dell'elemento fusibile a vaporizzazione esplosiva. Per l'estinzione dell'arco sono determinanti la purezza, la granulometria e la densità della sabbia di quarzo utilizzata. Una lieve contaminazione inorganica può portare alla vetrificazione della sabbia. Ciò è assolutamente indesiderabile perché il vetro è elettricamente conduttivo quando fuso.

In caso di cortocircuito, il fusibile deve interrompere in modo sicuro la corrente massima prevista. La forma esterna del fusibile deve rimanere intatta. Il tempo di intervento di un fusibile dipende dalle caratteristiche, nonché dalla corrente come fattore della corrente nominale. La corrente nominale di un fusibile non è un limite rigido al quale un fusibile interviene se viene superato solo leggermente.

I fusibili da sovracorrente ad alta tensione per auto elettriche sono prodotti relativamente nuovi. Combinano le proprietà dei fusibili a bassa tensione e dei fusibili per autoveicoli. I produttori devono tenere conto delle particolari condizioni ambientali per l'uso mobile nei veicoli durante la costruzione e la progettazione dei componenti.