Forskning på keramiske sikringer for beskyttelse av elektriske kjøretøy

Forskning på keramiske sikringer for beskyttelse av elektriske kjøretøy er en av de viktigste materialretningene i det elektriske sikkerhetssystemet til nye energikjøretøyer. Ettersom høyspentplattformer (400V/800V og over) gradvis blir mainstream, utfører ikke sikringer bare overstrømsbeskyttelse, men møter også høyere krav til isolasjonsytelse, varmebestandighet og strukturell stabilitet. På dette bakteppet har keramiske materialer, med sin utmerkede omfattende ytelse, blitt en kjernekomponent i høyspente sikringsstrukturer, med typiske bruksområder inkludert viktige strukturelle komponenter som keramisk kropp for EV-sikring og keramisk for DC-bilsikringer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Moderne elektriske kjøretøysystemer består av batterier, motordrevne systemer,-ombordladere og høyspente kraftfordelingsenheter, noe som gjør dem betydelig mer komplekse enn tradisjonelle bensinbiler. Høy effekt og raske ladingskrav gjør at systemet fungerer under høyspente og høye strømforhold i lengre perioder, noe som stiller strenge krav til lysbueslukkingsevnen, isolasjonsytelsen og den termiske stabiliteten til sikringene. Som kjerneisolasjon og -bærende struktur for sikringer, påvirker keramiske materialer direkte den generelle sikkerhetsytelsen og påliteligheten i applikasjoner som keramisk rør for høyspenningssikring og keramisk rør for EV DC-sikring.

 

Hovedfunksjonen til sikringer i elektriske kjøretøy er deres evne til å reagere raskt på og avbryte unormale strømmer. Når det oppstår en kortslutning eller overbelastning, må sikringen smelte og undertrykke lysbuen innen svært kort tid for å forhindre irreversibel skade på batterisystemet og kritiske elektriske komponenter. Derfor trenger dens strukturelle materialer ikke bare høy isolasjonsstyrke, men også god termisk sjokkstabilitet og mekanisk integritet. For eksempel, i applikasjoner som den keramiske kroppen for overbelastnings- og kortslutningssikring, deltar den keramiske strukturen direkte i lysbuebegrensning og termisk isolasjon.

 

Fra et materialperspektiv har alumina-keramikk (spesielt 95 % Alumina-keramikk) blitt et av hovedvalgene. Disse materialene har utmerket volumresistivitet og nedbrytningsstyrke, samtidig som de opprettholder stabile mekaniske egenskaper selv ved høye temperaturer. I praktiske applikasjoner, som Alumina Ceramic for Bolted Connect EV Fuse og Ceramic Body for Fuse Bolted Series, kreves det ikke bare høy styrke (Større enn eller lik 300 MPa), men hermetisiteten og holdbarheten til innkapslingsstrukturen må også vurderes.

 

Fordelene med keramiske materialer i sikringer gjenspeiles hovedsakelig i følgende aspekter: For det første forhindrer deres utmerkede elektriske isolasjonsegenskaper effektivt lekkasje- og sammenbruddsrisiko i høyspentsystemer; for det andre lar deres overlegne varmebestandighet dem motstå de øyeblikkelige høye temperaturene som genereres under smelteprosessen; for det tredje hjelper deres høye mekaniske styrke å motstå vibrasjoner og støt; og for det fjerde gjør deres gode korrosjonsbestandighet dem i stand til å tilpasse seg komplekse bilmiljøer. Disse egenskapene gjør materialer som isolerende elektrisk Steatite keramisk smeltet kropp og keramisk foringsrør for Fuse Link uerstattelige i praktisk konstruksjon.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Til tross for de betydelige fordelene med keramiske materialer, gjenstår flere tekniske utfordringer i deres faktiske forskning og anvendelse. For det første er det spørsmålet om å optimalisere materialformuleringer, som krever en balanse mellom styrke, termisk ekspansjonskoeffisient og isolasjonsytelse for å møte de strenge kravene til høyspennings-DC-miljøer. For det andre er det vanskeligheter med prosesserings- og støpeteknikker; på grunn av den iboende sprøheten til keramiske materialer, genereres det lett sprekker eller defekter under høy-bearbeiding, noe som påvirker den endelige ytelsen. Videre er ytelsesstabilitetsvurdering et avgjørende skritt, som krever langsiktige-aldrings- og termiske syklustester for å bekrefte pålitelighet under komplekse driftsforhold, spesielt viktig i applikasjoner som keramisk rør for EV Charger Fuse Link og keramisk rør for EV British Standard Fuse.

 

Når det gjelder sentrale tekniske indikatorer, fokuserer dagens forskning på å forbedre materialets bøyestyrke (målverdi ca. 340 MPa), volumresistivitet (Større enn eller lik 1,0×10¹⁴ Ω·cm) og nedbrytningsstyrke (Større enn eller lik 42 kV/mm). Samtidig, når det gjelder termisk ekspansjonskontroll, må koeffisienten for lineær ekspansjon stabiliseres innenfor området 7,0–7,5×10⁻⁶/grad (25 grader til 800 grader) for å redusere risikoen for strukturell svikt på grunn av termisk stress.

 

På materialdesignnivå er utvikling av nye formuleringssystemer for å oppnå synergistisk optimalisering av styrke og termisk ytelse en av de viktige nåværende forskningsretningene.

 

I fremtiden, ettersom nye energikjøretøyer utvikler seg mot høyere spenning og intelligente retninger, vil smeltede keramiske materialer fortsette å utvikle seg. På den ene siden vil nye keramiske systemer ytterligere forbedre ytelsesgrensene for å møte kravene til applikasjoner med høyere effekttetthet; på den annen side vil avanserte produksjonsprosesser (som presisjonsstøping og høy-temperatursintring) drive produktminiatyrisering og lettvekt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Samtidig, for å møte behovene til intelligente beskyttelsessystemer, kan keramiske strukturer også kombineres med sensor- og overvåkingsfunksjoner, og utvider deres anvendelsesgrenser innen keramikk for elektriske og hybride kjøretøysikringer.

 

Totalt sett,keramiske sikringer for elektriske kjøretøybeskyttelse er i ferd med å forvandle seg fra tradisjonelle strukturelle materialer til funksjonelle materialer med{0}}høy ​​ytelse, og deres teknologiske fremskritt vil direkte påvirke sikkerheten og påliteligheten til nye elektriske kjøretøysystemer. Drevet av kontinuerlige gjennombrudd innen materialvitenskap og produksjonsteknologi, har dette feltet brede utviklingsmuligheter og applikasjonspotensial.