鉅大LARGE | 點擊量:10333次 | 2018年10月02日
動力電池系統(tǒng)的MSD功能與選型
為了保證電池在使用過程及維護(hù)過程的安全性,動力電池系統(tǒng)Pack中的MSD的開始由選配逐漸成為標(biāo)配。MSD具備哪些功能,如何保證Pack的安全性,在這里給大家分享一些個人理解,拋磚引玉。
1.MSD簡述
MSD的英文全稱:ManualServiceDisconnect;中文名:手動維護(hù)開關(guān)。
MSD的主要功能:為了保護(hù)在高壓環(huán)境下維修電動汽車的技術(shù)人員安全或應(yīng)變突發(fā)的事件,可以快速分離高壓電路的連接,使維修等工作出于一種較為安全的狀態(tài),如外部短路情況保護(hù),維修時需要斷開高壓。
圖1.BMWi3電池包的MSD安裝位置
圖2.Leaf電池包的MSD安裝位置
MSD的基本原理:將MSD設(shè)計在Pack主回路中,內(nèi)置高壓保險絲,及高壓互鎖功能。在外部短路時保險絲切斷高壓回路;需要手動斷開高壓時,高壓互鎖先斷開,然后再斷開高壓回路。
2.MSD需要具備的功能
在實際的應(yīng)用中,MSD的設(shè)計要求還應(yīng)該包括使用溫度范圍,帶載切斷能力,耐化學(xué)腐蝕,機(jī)械強(qiáng)度可靠性等功能要求。
3.MSD在Pack中選用需要考慮的要素
a:設(shè)計在Pack的電池中間位置,如100串的電池Pack,需要將MSD設(shè)計在50串的中間位置,為了保證斷開時起到降總電壓的功能,總電壓切斷成幾段較低的電壓,可以降低可能的安全風(fēng)險。
b:Pack安裝后,MSD必須在車內(nèi),可以實現(xiàn)車內(nèi)乘客可以在發(fā)現(xiàn)安全隱患時,在車內(nèi)就可以快速切斷高壓回路。
c:MSD選型時,需要考慮以下幾個因素:
(1)額定電壓:如果PACK的最大電壓在400V上下,應(yīng)選擇大于等于DC450V檔;
(2)負(fù)載持續(xù)電流:MSD的額定電流應(yīng)大于負(fù)載持續(xù)電流的2倍;
(3)負(fù)載峰值電流:MSD的負(fù)載峰值電流能力需要大于負(fù)載峰值電流;
(4)反應(yīng)時間考慮:MSD的熔斷反應(yīng)時間應(yīng)該小于繼電器的粘連時間。
MSD雖然只是Pack的一個小部件,由于這個部件涉及到產(chǎn)品的安全,它的選型非常重要,需要我們做充分的考慮。
5.MSD的選型示例
某項目電池包的輸出功率要求電流約130A
a:Pack的Umax:420V,MSD的額定電壓需要大于等于450V。
b:考慮負(fù)載持續(xù)電流:MSD可選350A的Fuse(350A>2*130A)
c:反應(yīng)時間考慮:即Umax:420VDCR100mΩ,短路電流:Umax/DCR=4200A
從下圖3可以看到4000A時MSD熔斷時間為4ms,繼電器粘連時間約30ms,MSD的熔斷時間小于繼電器的粘連時間,這個MSD可滿足選型需求。
圖3.MSD電流—時間曲線
圖4.MSD電流—時間曲線
附:典型MSD的圖片說明
圖5.MSD結(jié)構(gòu)說明(示例)