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电机过热怎么办?维安PPTC方案来解决

时间:2021-07-20 阅读:
随着智能驾驶技术和配套设施越来越成熟,在车里体验如家般的惬意也并不是什么难事。安全是条不可逾越的红线,是所有产品开发的最高原则。在电机遇到故障,发生卡死或堵转等情况下,电机线圈产生大量焦耳热,若不及时切断电机电流,电机温度失控,轻则电机过热烧毁,重则引起汽车燃烧事故。
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汽车作为除去家、办公室以外,人类的第三生活空间,人们在车内的时间随着城市的扩展而逐步增加。特别是进入新能源汽车时代,自动驾驶和车载互联给汽车装上了五官手脚和大脑,让汽车从一个交通工具,变成了生活场景。随着智能驾驶技术和配套设施越来越成熟,在车里体验如家般的惬意也并不是什么难事。

为提升汽车的舒适化体验,汽车配置了丰富的电驱动车身设备,如玻璃窗升降、电子门锁、座椅调节、尾门升降、腰托、腿托、头枕、后视镜调节、天窗等,舒适性车身设备的配置数量和种类,随着乘客体验需求的增加而不断增多,配置车型也由中高端车型逐步向所有车型呈现普及化趋势。这些车身设备的驱动力直接来源于中小型直流电机,一辆汽车包含的中小型驱动电机数量,少则十几个,多则上百个,全球总量超过20亿只/年,且在逐年增长。 

安全是条不可逾越的红线,是所有产品开发的最高原则。电机驱动作为现代汽车的核心控制技术之一,其自身的安全性,直接关系到汽车和驾乘人员的安全,只有充分考虑到系统特性,并针对产品使用场景进行全面的失效模式分析,才能保证产品生命周期安全性得到充分的验证。

如图1所示,在电机遇到故障,发生卡死或堵转等情况下,电机线圈产生大量焦耳热,若不及时切断电机电流,电机温度失控,轻则电机过热烧毁,重则引起汽车燃烧事故。

图1:无保护方案的电机电流和温升示意图

PPTC保护方案是中小型直流电机的主流保护方案之一,其工作特点在于:当电机遇到堵转情况时,PPTC产生焦耳热,热量累计到一定程度后发生动作,切断电机电流,从而达到保护电机的目的。此时,若电机堵转故障一直维持,则PPTC也一直处于高阻状态,从而不会出现反复的“通电-断电”情况,电机温度被一次性抑制到低温状态,如下图2所示。

图2 :PPTC保护方案的电机电流和温升示意图

维安(WAYON)车规级PPTC产品,具有如下特点:

1.多种封装外形,可根据电机内部空间及安装方式进行客制化配套,如图3所示实物图;

2.工作温度范围:-40~125℃;

3.额定工作电压16~60V,可满足乘用车和商用车电压环境使用;

4.适用的电机堵转电流最大可达35A;

5.具有自恢复特点,特性衰减程度小,寿命次数大于10000次;

6.高可靠性,满足AEC-Q200标准;

7.根据实际电机的温升要求,保护时间可进行调节设置。

图 3: 维安车规级PPTC产品实物图

图 4 :维安车规级PPTC应用原理图

汽车电机过热可能会损坏烧毁,将PPTC器件安装在靠近马达或者线圈的位置,电机堵转时的热量,将有利于PPTC器件更快的起到保护作用。

 

图5:维安产品在电机中的典型应用

维安(WAYON)品牌车规级PPTC产品,直接配套日系、欧美等国际主流汽车电机厂商,合作历史长达10年以上,间接配套主机厂包括宝马、大众、通用、特斯拉、标致雪铁龙、雷诺、本田、丰田、日产、现代、吉利、比亚迪等国内外主要品牌,广泛应用在了电动座椅调节系统、电动升降窗调节系统、电动门锁系统等为代表的车身设备中,保障了汽车的舒适性和安全性。

维安(WAYON)是电路保护元器件及功率半导体提供商。WAYON始终坚持“以客户为导向,以技术为本,坚持艰苦奋斗”的核心价值观。致力于通过技术创新引领市场,努力成为全区电路保护元器件及功率半导体的领先品牌。

责编:Amy Guan

 

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