热熔断体在电动自行车等小型电动交通工具中的应用

热熔断体在电动自行车等小型电动交通工具中的应用

厦门赛尔特电子有限公司,福建省厦门361101

摘要:本文介绍了热熔断体(Thermal-link/ThermalCutoff)在电动自行车等小型交通工具中的应用方式及保护效果。介绍了热熔断体(简称TCO)结构与性能特点。介绍了电动交通工具起火原因及新国标GB17761-2018的相关要求。

关键词:电动车、TCO、电池保护、电路保护

前言

近几年,关于电动车自燃引起车辆烧毁,甚至火灾的案例数不胜数,电动车火灾到底有多可怕?数据显示,30秒有毒气体可以覆盖整个房间,3分钟内烟气温度最高可超过1000℃。最致命的是高温毒烟,一台电动车燃烧产生的毒气足以使上百人窒息而亡,一旦发生火灾逃生的时间比你想象中的还要短。究竟什么原因导致电动车着火?新国标GB17761-2018的要求是什么?TCO的结构和性能如何?TCO在电动车中如何应用?这篇文章就这些问题进行一一分析。

电动车起火原因

1.电动车自身存在问题

当前电动车质量良莠不齐,部分生产厂家为了节省成本,采取主锁直接控制电流开断的系统。每次启动时,控制器的充电电流通过锁的接触片,在两片铜触之间放电。产生的电弧会氧化铜片,接触电阻逐步增大,产生的热量烧坏接头,造成电池的正负两极短路引发火灾。此类先天缺陷可造成电动车在骑行中起火。

2.电动车常处在带电状态

电动车蓄电池在设计上是可拆卸使用的,然而在充电及停放过程中,与蓄电池相连的电动车电气线路仍处于通电状态。电气线路易造成外力损伤、绝缘老化,易造成短路或搭铁短路以及连接端接触不良等故障,引发火灾。

3.充电操作不当

充电过程中充电器产生较大热量,部分车主未将电池及其充电装置放置于空旷且通风良好处进行充电,部分车主还误将可燃物覆盖在充电器或蓄电池上方,热量的累积易导致引发火灾。

4.高温长时间使用电动车

夏日高温长时间使用电动车,电池本来就处于高温状态,这个时候如果立即给电动车充电,很容易造成自燃。

当然还有其它各种原因导致电动车起火,就不一一列举。但归纳下来主要是电动车出现人为误操作或者故障的时候,电路持续供电导致热失控引燃易燃物,从而造成电动车起火。

新国标GB17761-2018的要求

从事电动车行业的同行都知道,自从1999年发布的《电动自行车通用技术条件》后,19年的漫长时间,市场需求不断提升,行业发展不断进步,1999的老国标早已不再适用。而新国标却迟迟未出,电动车行业陷入了一个极其尴尬的状况。

2017年2月10日,国家标准委正式下达了GB17761-1999国标修订计划,由工业和信息化部负责归口,相关科研院所、标准化技术委员会、检验检测机构等负责起草。新国家标准GB17761-2018终于在2018年5月15日发布,2019年4月15日开始正式实施。

GB17761-2018对电动自行车的整车安全、机械安全、电气安全、防火性能、阻燃性能等进行了具体的要求。其中6.3.1.2短路保护中明确要求:电动自行车的充电线路和电池输出端中应当装有熔断器或断路器保护装置,其规格、参数应当符合使用说明书或其他明示的规定。

热熔断体(TCO)的结构、性能及工作原理

封装形式

1.目前热熔断体的封装形式各种各样,但大致可以分为径向和轴向两类。从工作方式上可以分为被动型热熔断体和受控型热熔断器。

2.电动车主锁接触片串联温度保险丝

针对主锁直接控制电流开断的系统中产生的电弧氧化铜片,接触电阻逐步增大,产生的热量烧坏接头,造成电池的正负两极短路引发火灾的问题。可在主锁接触片一端串联一温度保险丝,一旦出现接触电阻增大,热量累积到一定量的时候温度保险丝熔断,从而切断短路避免电池正负极短路而引起行驶中的电动车起火。

结束语

热熔断体在电动车和小型电动交通工具中的应用远不止也不局限于文中所述方式。伴随着电动车行业的规范,安全等级的提升,技术研究的深入,会有更多的应用方式。

热熔断体TCO有着优异的性能、极强的可靠性,良好的保护效果,符合新国标的要求。随着消费者对产品安全的要求不断提升,各电动车厂商对自身的品牌形象的重视程度和产品质量、产品安全要求的不断提高下,热熔断体在电动车保护中的应用前景非常广阔。

姓名:张新卫(厦门赛尔特电子有限公司,福建省厦门361101)

张新卫(1985.6.29),性别:男,籍贯(江苏徐州),大学,工程师。研究方向:电气电路保护。

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