牢靠的保護(hù)

　　在混合動力和電動汽車應(yīng)用中，電路保護(hù)比以往任何時(shí)候都更為重要，具有挑戰(zhàn)的是找到適合的解決方案

　　電動和混合動力汽車電池組具有防止過充電、過放電、短路和熱過載的均衡電路和電池組管理等保護(hù)電路(如圖1 所列)

　　圖 1：EV/BEV 電池管理系統(tǒng)的電路保護(hù)

　　(1)傳感線路保險(xiǎn)絲。通過測量電壓來監(jiān)測每個(gè)電池的充電狀態(tài)和健康狀態(tài)可以使用多達(dá) 200 條傳感線路。根據(jù)故障模式，保護(hù)傳感線路之間隨機(jī)發(fā)生的短路。

　　(2)電池監(jiān)測 IC 過電壓保護(hù)，可以保護(hù)電池監(jiān)測的低壓不受瞬變的影響。由于電池組裝和維護(hù)期間會發(fā)生熱插拔瞬變;另外, 充電器、逆變器和電機(jī)驅(qū)動器等系統(tǒng)也會誘發(fā)其它瞬變。

　　(3)菊鏈 I/F 通訊的過電壓/ESD 保護(hù)。選擇在該電路的保護(hù)器件應(yīng)具有低電容、低鉗位電壓、小形化和高功率等特點(diǎn)。

　　(4)電池串兩端的高壓 TVS 保護(hù),例如，由熱插拔引起的瞬變浪涌。

　　(5)微控制器的過電壓/ESD 保護(hù), 保障 CAN 線路可能會受到 ESD 的過電壓應(yīng)力或其他系統(tǒng)的瞬變的影響。

　　(6)高壓/大電流保險(xiǎn)絲, 用于防止大功率系統(tǒng)中過電流或短路事件的終級保護(hù)。

　　在用于電動和插電式混合動力電動車輛的典型車載充電器中，輸入端的橋式整流器后是功率因數(shù)校正(PFC)電路和全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。

　　圖 2所示的是橋式整流器、PFC 和全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和保護(hù)器件。

　　(如圖2 所列)

　　圖 2：橋式整流器、PFC 和全橋 DC/DC 轉(zhuǎn)換器及其保護(hù)器件

　　(1) AC 輸入線路保險(xiǎn)絲, 需要能夠在高達(dá) 250V 單相交流電壓、高中斷額定值下傳導(dǎo)高電流的汽車級保險(xiǎn)絲，且具有承受振動、浪涌瞬變和熱循環(huán)的能力。

　　(2)交流輸入線路的瞬變保護(hù)。,所需的符合 AEC-Q200 標(biāo)準(zhǔn)要求的 MOV金屬氧化物變阻器必須能夠承受高溫升和高電壓。

　　(3)直流側(cè)電容器保護(hù), 車規(guī)級 TVS 二極管可以保護(hù)這些昂貴的部件。

　　(4a)柵極過電壓保護(hù)。TVS 二極管具有快速響應(yīng)、高浪涌能力和高可靠性。

　　(4b)可以提供集電極到柵極的有源鉗位保護(hù)。當(dāng)集電極-發(fā)射極電壓超過鉗位元件的擊穿電壓 時(shí)，電流流向柵極，提高柵極電位并降低集電極電流斜率，從而達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。鉗位元件的設(shè)計(jì)取決于 IGBT 兩端的電壓。

　　圖 3 顯示了直流側(cè)過電流、過電壓和 CANbus 瞬變的保護(hù)系統(tǒng)。

　　圖 3：直流側(cè)過電流、過電壓和 CANbus 瞬變的防護(hù)

　　(5)高壓直流側(cè)過電流保護(hù)有助于消除危險(xiǎn)的短路的威脅。

　　(6)高壓直流側(cè)過電壓保護(hù)可以幫助清除由開關(guān)或熱插拔引起的過電壓瞬變。

　　(7) CANbus-ESD瞬變保護(hù)。由于通過 CANbus 與其他系統(tǒng)進(jìn)行通信，OBC 的 CAN 線路經(jīng)常會受到 ESD 的過電壓和由其他系統(tǒng)引起的瞬變浪涌的影響。