با رواج سریع وسایل نقلیه الکتریکی و امکانات شارژ، ایمنی مدار به کانون توجه صنعت تبدیل شده است. به عنوان اساسی ترین اما حیاتی ترین عنصر حفاظتی در سیستم الکتریکی،EV Automotive و فیوز EVSEیک خط ایمنی برای وسایل نقلیه و تجهیزات شارژ از طریق مکانیسم خود فیوزینگ در هنگام اضافه بار و اتصال کوتاه ایجاد می کند. عملکرد آن مستقیماً بر قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد و حتی بر ایمنی زندگی رانندگان و مسافران تأثیر می گذارد. در زیر نقش مهم فیوزها از سه عملکرد اصلی تحلیل می شود.
هنگامی که سیستم ولتاژ بالا (400-800 ولت) وسایل نقلیه الکتریکی و شمعهای شارژ پرقدرت (تا 600 کیلووات) در حال کار است، اگر بار مدار همچنان از جریان نامی تجاوز کند، سیمها و قطعات الکترونیکی به دلیل گرمای بیش از حد، پیری را تسریع میکنند و حتی باعث آتشسوزی میشوند. فیوز از یک ماده آلیاژی با نقطه ذوب پایین (مانند آلیاژ سرب-قلع) برای گرم شدن و ذوب شدن سریع در زمانی که جریان از 1.3 تا 2 برابر مقدار نامی فراتر رفت، استفاده می کند و به طور فعال مدار را قطع می کند. به عنوان مثال، فیوز در سمت ورودی AC شمع شارژ می تواند نوسانات غیرعادی در شبکه برق را در زمان واقعی نظارت کند تا از سوختن ماژول داخلی به دلیل افزایش ناگهانی ولتاژ جلوگیری کند. در حالی که در سیستم مدیریت باتری (BMS) وسایل نقلیه الکتریکی، فیوز از دسته سیم و کنترل کننده ولتاژ بالا محافظت می کند تا از خرابی سیستم ناشی از اضافه بار جریان جلوگیری کند.
اتصال کوتاه یکی از فوری ترین خطراتی است که وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات شارژ با آن مواجه هستند. آسیب به بسته باتری، رابط شارژ یا دسته سیم ممکن است باعث هدایت مستقیم بین قطب مثبت و منفی شود و به سرعت صدها یا حتی هزاران آمپر جریان تولید کند. در این زمان، ویژگی های فیوز سریع فیوز تنها روش حفاظتی است که می تواند در میلی ثانیه پاسخ دهد. به عنوان مثال، فیوز با ظرفیت شکست بالا که در انتهای خروجی DC شمع شارژ سریع مجهز شده است، می تواند جریانی تا 10 کیلو آمپر را در مدت 5 میلی ثانیه هنگام اتصال کوتاه قطع کند و از انفجار یا آتش سوزی تجهیزات جلوگیری کند. در سیستم برق خودروهای الکتریکی، فیوزهای DC با ولتاژ بالا (مانند فیوزهای نوع پیچ) از خطوط کلیدی بین کنترل کننده موتور و باتری محافظت می کنند تا از ایزوله ایمن در طول یک اتصال کوتاه اطمینان حاصل کنند.
وسایل نقلیه الکتریکی مدرن و شمع های شارژ از طراحی فیوز چند سطحی برای دستیابی به انحراف جریان دقیق از طریق مشخصات مختلف جریان فیوز استفاده می کنند. به عنوان مثال، OBC (شارژر داخلی)، مبدل DC-DC و سایر زیرسیستم های خودرو به فیوزهای مستقل مجهز شده اند. هنگامی که یک ماژول از کار می افتد، فیوز مربوطه منفجر می شود، که نه تنها می تواند سایر اجزا را از آسیب محافظت کند، بلکه به پرسنل تعمیر و نگهداری کمک می کند تا به سرعت نقطه عیب را قفل کنند. در طراحی مدولار شمع شارژ، هر ماژول قدرت مجهز به فیوز میکرو می باشد. هنگامی که یک واحد غیرعادی است، تنها منبع تغذیه ماژول قطع می شود تا اطمینان حاصل شود که سایر ماژول ها به کار خود ادامه می دهند، که به طور قابل توجهی در دسترس بودن تجهیزات را بهبود می بخشد.
در حال حاضر، فناوری فیوز به سمت سرعت ذوب بالا و مصرف انرژی کم در حال توسعه است. فیوزهای پوسته سرامیکی به تدریج جایگزین فیوزهای سنتی لوله شیشه ای با مقاومت در برابر دمای بالا و عملکرد اطفاء قوس قوی می شوند. فیوزهای ضریب دمای مثبت پلیمری قابل بازیافت (PTC) پس از رفع اضافه بار به طور خودکار هدایت را از سر می گیرند و برای دستگاه های الکترونیکی که به قطع برق حساس هستند مناسب هستند. علاوه بر این، فیوز هوشمند حسگرهای فعلی و ماژولهای ارتباطی را ادغام میکند، که میتوانند دادههای فیوز را در زمان واقعی در فضای ابری آپلود کنند و به پرسنل عملیات و تعمیر و نگهداری کمک میکنند تا از قبل در مورد خطرات احتمالی هشدار دهند و هوشمندسازی حفاظت ایمنی الکتریکی را ارتقا دهند.
همانطور که قدرت وسایل نقلیه الکتریکی و شمع های شارژ همچنان در حال افزایش است، بهینه سازی عملکرد و کاربرد نوآورانهEV Automotive و فیوز EVSEبه عنوان آخرین مانع برای ایمنی مدار، به یک جهت مهم برای تکرار فن آوری صنعت تبدیل خواهد شد و از توسعه پایدار صنعت انرژی جدید محافظت می کند.