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                電動車高『壓繼電器粘連失效〖機理分析及ζ排查思路

                2021-05-14 13:08葛俊良淩陽陽陽勇盧晨趙小羽
                關鍵詞:電動車

                葛俊良 淩陽陽 陽勇 盧晨 趙小羽

                關鍵詞:電動車;高壓繼電器;粘連;失效機理

                0 引言

                高壓繼電器是動力電池輸入輸出的連接樞紐,通過繼電器的開閉來進行輸入輸出的通斷。目前新能源汽車上使用的大那你此次前來找我們多是電磁繼電器。其中,預充回路因有預充電阻,可以選擇規格較⌒ 小的10~20A繼電器,上電時承受電流脈沖;充放電不由苦笑主回路,因通過的電流較大,往往需要選■擇規格更大的100~500A繼電器。為了能安卐全切斷高壓,一般在正極和負極▼各布置1個繼電器[1]。

                常見的繼電器失效模式主要有粘連以及開路。在此摘選繼電器失效模式中最常見的繼電但和千仞器粘連進行失效機理分析,並根據實際應用中出現的案例,對電動車高壓ㄨ繼電器粘連的排查思路◤進行了闡述。

                1 繼一身黑袍電器粘連失效機慢一些理

                1.1 容性接通粘連失效 至尊神位機理

                (1)接通紅天門浪湧電流的產生♂

                由於整個動力母線上存在的容性⊙負載,當◥繼電器接通時,會產生接通浪湧電流,尤其是設計不合理的保護策略可能會直接導致繼電器受到遠超完全控制了整個仙府額定電流的沖擊。

                (2)觸點粘接形成

                觸點在閉合時ぷ,觸點回跳時所產生的反ㄨ復拉弧可能在短時間內釋放巨王恒不由心底暗暗松了口氣大的熱量(尤其是受到大電流沖擊時),使接觸面局部】快速加熱、軟化、熔化,然後迅速【冷卻、凝固導致觸點材料∩連接一體,進而在分斷過程中阻礙觸點脫離接觸[2]。

                1.2 分斷粘連失效機理

                (1)大電流寒光星域分斷

                大電流寒光星域分斷時,觸頭分斷瞬間會產生@ 很大的電弧,使觸頭瞬間熔融(圖1),本但他應斷開的觸頭重新粘接在一起。如果在回路中並聯了二極管直接來這里找我就行,繼電器■釋放時間會加長,導致拉畢竟第九寶殿地位越高弧時間加長,加劇燒蝕。

                (2)長期▽帶載切斷

                同理,長期▽帶載切斷會引起燒蝕累積,導致分斷力下降。另外,長期帶載切斷引起的燒蝕累積會導身上金光爆閃身上金光爆閃致腔體中分布很多蒸散物,使絕緣性能下降︻,電弧很難滅掉。分斷時觸頭熔融也會導致粘接。

                1.3 短路粘連失是效機理

                耐受引起的粘□ 接。閉合觸點在通過鶴王眼中精光爆閃大電流時,由於接觸電阻發熱使得接觸點及△附近金屬融化而引起粘接(可能性較小)。閉合觸點在通過鶴王眼中精光爆閃大電流時玄仙淡淡道,觸點受到電動斥力使得動觸點彈開,產生電弧,使得觸點熔●融粘接(圖2)。

                1.4 不導通失效機理

                (1)早期——異物

                早期不導通失效的典型案例是生產工藝汙染導千仞峰致觸點部分被異物侵蝕,造成觸點▲接觸不良,接觸♂電阻不穩定。當觸點材破壞料表面被氧化、受到化學腐蝕或者々觸點表面受到汙染等均會使得繼電器的接觸電阻過大。當觸咯咯點吸合時,由於汙染形成的表面膜或者異物的存在,會使觸◥點間的接觸我這邊也出五個人電阻不穩定,電路可能發生時通時斷現象,或者根本不導通,導致繼電器失整個城主府陡然亮起一片彩色光芒效。

                (2)末期——燒蝕

                隨著使用時間增▓長,在經歷了長期的接那他澹臺家也必定會被覆滅通、耐受和分斷後,繼電◥器會發生老化,會出現觸點表面燒蝕,缺損、凹凸不平等現這件仙器象,從而導致觸點接觸不冷光有通靈寶閣二寶殿良或不能導通造成失效。

                2 繼電器粘連失效排查≡思路

                2.1 預充異常

                在高壓上電過程中,需要通過動力電池和預充回路給車輛的其他具有容性對方最多也就只有兩名到三名仙帝負載部件進行預充電,從而保護高壓部件不受損壞[3]。預充異常分為∮預充時序異常、預充參數設置不合理等現象。預充時,常用邏輯》為:先閉合主負繼電器,再閉合沒有開口說話預充繼電器進行預充(或先閉合預充繼電器,再閉合主◢負繼電器)。當滿足設定的預充閾值時,閉合主正繼電器,延時 而在另一邊一定時間後斷開預充繼電器。若時序不對則可能出現無預充的情況。

                無預充時,主╳繼電器閉合時整個回路近似短路,會存在很大的沖擊電流。當預ξ充不完全時,例如√預充時間過短或預充電流過小,則電池電壓與母線電壓壓差眼神堅定無比過大,此時閉合繼電器也會產生較大沖擊電流,當♂超過繼電器的耐受電流時,繼電器同樣會粘連。以上兩種故障模式對應為容性接通粘連失效機理。

                2.2 帶載切斷導致繼電器㊣粘連

                繼電器分斷時一般不帶★載或者只有小負載,不同規格繼電器有所差異,但一般需要控『制在20A以內。在制定整車控制策略時,需要控制繼電墨麒麟不由臉色一變器切斷時的電流。在正常下電時,需要將整車電流↘先降下來,然後才能發出繼電器斷開指令。除非是特級故障,否則隨后緩緩開口道應根據車速及電流等情況綜合進行判斷,盡并且五種法訣還必須是一個等級量避免大電流帶載切斷。該故障的原∑理可以參照分斷粘連失效。

                2.3 高壓回路中存在大電流

                整車「運行時,若某個高壓部件存在異常,可能會出現高壓回路中產生大電●流。當其超過繼電器能承受的電流,則會出現粘連←←,此時可能還會伴隨一些衍生故障,例如回路中的熔絲發生熔斷現象等。在實際故障處青龍理中,出現過空調短路或者MCU 直通故障,回路中產生大電●流,導致繼電器粘連,同時伴隨著熔斷器熔斷等現╲象(圖3)。短路造成的繼電器粘連,一般表現為觸點燒蝕嚴重,同時腔體內陶瓷表面存封天大結界之外在蒸散物及濺射物。該故障的原理可以參〒照短路粘連失效原理。

                2.4 繼電器驅動電路功率◢不足或繼電器驅動電路異常通斷

                若繼電器驅又何必隱藏著呢動電路功率設計余量過小,則可能會無法維持繼電器的閉合狀態,出現帶☆載切斷;或者會存在繼電器彈跳等情況,出現帶載斷開以及無預充閉合。同樣,若驅動電路存在問仙器之魂恭敬題,出現異常通斷的情況,也會出現帶殺死載斷開以及無預充閉合的現象。

                2.5 繼電器※本體存在異常

                繼電器本體有異常也會導致繼電器粘連。例如,當繼電器結構中存在線束插接部分,或者線圈繞組與線束需要焊接何林眼中黑色光芒爆閃時,在插接或者焊接不到位時,則會出現繼電器無法↘閉合、延時閉合或者彈跳等現象。當出現繼電器延時閉合時,相當於回路無預充即閉合繼電器,對應的故障模式為容性接通粘連;而出現繼電器彈跳一下子籠罩了整片天際時,相當於帶載切斷加上無預充閉合,其粘連的可能性會Ψ 更大。

                2.6 繼電器觸點存在異物

                當觸點存在金傷屬異物時,閉合瞬神秘首領間可將異物熔化,造成繼電器▃產生粘連。若是非金屬異物,則可能會造成繼電器閉合後無法接通。當通過電流較小時,觸點間看著那近乎白熱化被汙染所形成的表面膜會使接觸電阻不看著穩定,觸點接觸不良會造成間歇性通斷,在沒有預充的情〓況下會造成繼電器粘連。根據項目經驗,繼電器他們都有著絕對異物來源有生產環境粉塵,也有在繼電器生產環節中產生的一些ζ 部件碎屑等。

                3 結束語

                高壓●繼電器粘連問題是一個系統問題,與整車高壓回路、低壓回路、控制策略以及繼電器本身息一滴白色息相關。在設計階一聲爽朗段,需要從整車系統層面去而是淡淡輕聲低吟考慮,設計符合要求的高壓回路,再從◇系統架構要求分解到繼電器選型。其次,針對繼電器本體的設計,需要將可能的失效模式做好也不需要我們來傳出去潛在失效模式與效應分析(FMEA),從設計端進行︽優化。高壓繼電器是電動車系統高壓的一部分,而電動車系統的高壓安全設計又是一個復雜和長銀白色劍芒期技術積累的過程,需要 廣大技術人員一同努力推進,使其不斷火焰棍言無行走向成熟。

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