如何提高電動汽車以及電池系統(tǒng)性能的同時確保其安全性是電動汽車系統(tǒng)設計過程中存在的一大挑戰(zhàn)。目前在電動汽車中普遍采用的熱熔保險絲+高壓直流接觸器的高壓電路開斷保護設計存在不少應用和安全問題：熱熔保險絲由于老化問題無法耐受多次車輛急加速峰值電流沖擊；熱熔保險絲在正常工作下發(fā)熱量大，加重系統(tǒng)的散熱功率和成本；目前主流的主回路熱熔保險絲（CCC：400A~700A）無法在1kA~3kA范圍的過電流狀態(tài)下快速切斷高壓回路以保護繼電器和整車系統(tǒng)；設計工程師在熱熔保險絲選型中需要在耐峰值電流沖擊和大電流短路保護能力之間做取舍，時常會導致保險絲和接觸器在大電流短路情況下無法良好匹配，設計人員需要大量時間進行匹配選型工作，大大加長開發(fā)周期；在車輛發(fā)生碰撞和電池包熱失控等高風險異常狀況下無法快速切斷高壓電路。

主被動高壓電路智能保險絲（GFPA）

森薩塔科技為提高電動汽車高壓電路安全性和降低系統(tǒng)設計匹配難度而開發(fā)了獨創(chuàng)的主被動高壓電路智能保險絲（GFPA）。森薩塔科技的GFPA集成了被動式（過電流）和主動式（火焰開關pyro switch）電路切斷觸發(fā)機制于一身。GFPA的被動觸發(fā)機制通過一組鐵芯感應高壓電路上的電流，當電流超過預定觸發(fā)電流時，鐵芯產生的磁場吸力便會觸發(fā)內部動作機構在極短時間內切斷高壓電路從而保護整個系統(tǒng)。另外GFPA還集成了主動火焰開關，可以在發(fā)生車輛碰撞（可由安全氣囊碰撞開關直接驅動）以及電池包熱失控和系統(tǒng)1kA~3kA范圍過電流（可由電池包管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)）等異常狀況下快速切斷高壓電路。

GFPA集成了被動式（過電流）和主動式（火焰開關pyro switch）電路切斷觸發(fā)機制于一身

森薩塔科技的GFPA可以提供以下功能：

第一，GFPA提供1kA到2.5kA之間多檔觸發(fā)電流；

第二，當高壓電路電流高于觸發(fā)電流時，GFPA可以在1ms將短路電流進行鉗位，并在3ms內確保高壓電路切斷保護系統(tǒng)和關鍵部件。有GFPA的保護，高壓直流接觸器就不需要過高的短路耐受能力，與接觸器的匹配也變的簡單；

第三，GFPA被動觸發(fā)機制僅靠高壓電路的電流驅動，無須額外電源和信號輸入和驅動；

第四，GFPA在工作中的接觸電阻為0.15mOhm，發(fā)熱量低，持續(xù)工作電流可達400A；

第五，GFPA在低于觸發(fā)值的峰值電流多次沖擊下（可達數萬次）仍能保持正常性能；

第六，GFPA集成的主動式觸發(fā)機制靠安全氣囊的碰撞開關或BMS電流信號驅動，可以在5ms時間內切斷高壓電路；

第七，GFPA最大切斷能力可達10kA/1000Vdc @27uH和20kA/1000Vdc @6uH。

森薩塔科技的主被動高壓電路智能保險絲可以為電動汽車和電池系統(tǒng)提供全面的保護，包括系統(tǒng)過電流、短路、車輛碰撞、熱失控和其它系統(tǒng)異常狀況，同時可以大大簡化系統(tǒng)的設計和匹配。GFPA目前已經通過多家歐美日一線車企驗證測試和系統(tǒng)匹配，并進入小批量量產階段。了解更多產品信息，請訪問森薩塔科技的網站：www.sensata.com.cn。