
सबसे पहले, इसमें गंभीर अधिभार और शॉर्ट-सर्किट धाराओं को तेजी से बाधित करने के लिए डीसी फास्ट-एक्टिंग सुरक्षा विशेषताएं होनी चाहिए। दूसरा, यह कॉम्पैक्ट, कंपन प्रतिरोधी, टिकाऊ और संरचनात्मक रूप से विनिमेय होना चाहिए। तीसरा, और सबसे गंभीर रूप से अभी तक अक्सर अनदेखी की जाती है, फ्यूज ट्यूब सामग्री में उच्च तापमान प्रतिरोध होना चाहिए और गैर-दहनशील और गैर-ज्वलनशील होना चाहिए।
ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज फ़्यूज़ प्रभावी शीतलन के बिना संलग्न, तंग स्थानों में लंबे समय तक काम करते हैं। यह विशेष रूप से सच है जब वे बैटरी पैक के साथ एक बंद, उच्च तापमान वातावरण साझा करते हैं। अनुचित सामग्री चयन से फ्यूज बॉडी के थर्मल पिघलने और दहन हो सकता है। जैसा कि कहा जाता है, "जो आपको बनाता है वह आपको तोड़ भी सकता है। व्यापक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज फ़्यूज़ के उचित चयन को अत्यंत महत्व और सावधानीपूर्वक विचार के साथ माना जाना चाहिए।
फ़्यूज़ EV बैटरी सुरक्षा के लिए मानक क्यों हैं
इलेक्ट्रिक वाहनों में लिथियम बैटरी सिस्टम के मुख्य ओवरकुरेंट संरक्षण के लिए उच्च-वोल्टेज फ़्यूज़ का उपयोग, एक ओर, राष्ट्रीय मानक GB/T18384.1 की स्पष्ट आवश्यकताओं पर आधारित है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि ऐसा इसलिए है क्योंकि जब लिथियम बैटरी सिस्टम में एक गंभीर अधिभार या शॉर्ट-सर्किट गलती होती है, तो अत्यंत विनाशकारी शॉर्ट-सर्किट ऊर्जा को काटने और खत्म करने के लिए एक मजबूत और विश्वसनीय "गेट" की आवश्यकता होती है, प्रभावी रूप से वृद्धि को रोकने और उच्च वोल्टेज ओवरकुरेंट दुर्घटनाओं के प्रसार को रोकना।
वाहनों में सीमित स्थान के कारण, भारी और महंगे डीसी सर्किट ब्रेकर स्थापित करना अव्यावहारिक है। इसलिए, असामान्य विद्युत दोषों को सीमित करने और बाधित करने के लिए मुख्य सुरक्षा उपकरण के रूप में कॉम्पैक्ट, अपेक्षाकृत सस्ती और आसानी से स्थापित डीसी फास्ट-एक्टिंग फ़्यूज़ का उपयोग करना ईवी उद्योग में घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर एक मान्यता प्राप्त सुरक्षा मानक बन गया है।
एक डीसी फास्ट-एक्टिंग फ्यूज में उच्च शुद्धता, कॉम्पैक्ट क्वार्ट्ज रेत से भरी ट्यूब के अंदर वेल्डेड एक शुद्ध चांदी तत्व होता है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, फ्यूज का अपना माइक्रो-ओम प्रतिरोध नगण्य है। जब बैटरी सिस्टम कई हजार एम्पीयर के गंभीर अधिभार या शॉर्ट-सर्किट करंट का अनुभव करता है, तो सिल्वर एलिमेंट और क्वार्ट्ज सैंड मिलीसेकंड के भीतर पूरी "मेल्टिंग-आर्क एक्सटिंग-इंटरप्शन" प्रक्रिया को पूरा करने के लिए एक साथ काम करते हैं, सभी हाई-वोल्टेज सर्ज करंट को अवशोषित और नष्ट करते हैं।
इस प्रक्रिया के दौरान, फ्यूज ट्यूब को आंतरिक उच्च वोल्टेज चाप द्वारा उत्पन्न 200-300 एमपीए के विस्तार दबाव का सामना करना पड़ता है, साथ ही 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक उज्ज्वल गर्मी भी होती है। यदि ट्यूब सामग्री में पर्याप्त उच्च तापमान यांत्रिक शक्ति का अभाव है, तो यह एक चाप को फट जाएगा, विस्फोट कर देगा और बाहर निकाल देगा, जिससे उच्च तापमान कार्बोनाइजेशन और दहन हो सकता है।
छिपे हुए खतरे: कार्बनिक फ्यूज निकायों
2014 के बाद, इलेक्ट्रिक वाहन उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि और बिजली बैटरी की बढ़ती ऊर्जा क्षमता के साथ, फ्यूज निकायों के लिए कार्बनिक पदार्थों का उपयोग करने का घातक दोष विभिन्न घटनाओं में उजागर होने लगा। उपयोगकर्ताओं ने कार्बनिक मिश्रित ट्यूबों से जुड़े फ्यूज बॉडी दहन के कई मामलों की सूचना दी, जो ज्यादातर 500V से अधिक सिस्टम वाली इलेक्ट्रिक बसों की चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान होती है।
बैटरी की सेवा जीवन अपनी वारंटी से अधिक होने जैसे कारक, फ्यूज के लिए एक कार्बनिक सामग्री आधार का उपयोग, ढीले प्रवाहकीय शिकंजा, या फ्यूज बॉडी धातु आवरण की दीवार के बहुत करीब होने से सभी आकस्मिक विद्युत आर्किंग और आग को ट्रिगर कर सकते हैं। पहले, दुर्घटना स्थलों से अधूरी जानकारी और विवरण का खुलासा करने के लिए कुछ वाहन और बैटरी निर्माताओं की अनिच्छा के कारण, अनियंत्रित लिथियम बैटरी ओवरचार्जिंग जैसे मुद्दों से रिसाव, शॉर्ट सर्किट और अनुचित फ्यूज स्थापना का मूल कारणों के रूप में गहराई से विश्लेषण नहीं किया गया था।
एक कार्बनिक मिश्रित फ्यूज बॉडी पिघल और प्रज्वलित क्यों होगी जबकि आंतरिक चांदी तत्व और क्वार्ट्ज रेत काफी हद तक बरकरार रहे? यह शक्तिशाली शॉर्ट-सर्किट उछाल कहां से आया? इन सवालों ने न केवल आपूर्तिकर्ताओं और ग्राहकों के बीच लंबे समय तक भ्रम और बहस का कारण बना, बल्कि नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहनों की सुरक्षा के बारे में सार्वजनिक संदेह और चिंता भी पैदा की।
कार्बनिक फ्यूज निकायों की आत्म-प्रज्वलन घटना में गहन शोध से पता चला है कि कार्बनिक मिश्रित सामग्री का गर्मी विरूपण तापमान आम तौर पर 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे होता है। बैटरी या उच्च-वोल्टेज बॉक्स के संलग्न उच्च-तापमान वातावरण में विस्तारित अवधि के लिए काम करते समय, खासकर जब खराब वेंटिलेशन वाले कोने में स्थापित किया जाता है, तो सामग्री महत्वपूर्ण थर्मल उम्र बढ़ने से गुजरती है। इससे इसकी यांत्रिक और इन्सुलेशन शक्ति दोनों में धीरे-धीरे गिरावट आती है।
उच्च वोल्टेज (500V से ऊपर) पर चार्ज करने वाली इलेक्ट्रिक बसों में अनियंत्रित ओवरचार्जिंग विशेष रूप से आम है। ओवरचार्जिंग के कारण बैटरी रिसाव या संधारित्र टूटने के परिणामस्वरूप शॉर्ट-सर्किट उछाल रिले और फ़्यूज़ को रिवर्स में प्रभावित कर सकता है, जिससे आंतरिक तापमान में तेजी से वृद्धि हो सकती है। यह कार्बनिक ट्यूब के क्षरण को तेज करता है। जब परिवेश का तापमान सामग्री के गलनांक को पार कर जाता है, तो फ्यूज बॉडी जल्दी से कार्बोनाइज हो जाती है, जिससे मूल इन्सुलेट परत एक प्रवाहकीय में बदल जाती है। हाई-वोल्टेज सर्ज तब ट्यूब की दीवार के साथ एक बाहरी चाप पथ बनाता है, जो कार्बनिक पदार्थों को जमकर जलाता है और इसे आत्म-प्रज्वलित करता है। यह बदले में, हाई-वोल्टेज बॉक्स के भीतर बिजली के तारों को प्रज्वलित करता है, जिससे पूर्ण वाहन में आग लग जाती है। प्रत्यक्षदर्शियों के अनुसार, पूरी प्रक्रिया में कुछ ही सेकंड लग सकते हैं, लेकिन विनाशकारी ऊर्जा आश्चर्यजनक है।
<एक कार्बनिक समग्र ईवी फ्यूज की विफलता अनुक्रम>
इस सिद्धांत की पुष्टि अंततः 9 अगस्त, 2015 को जारी "4.26" शेन्ज़ेन इलेक्ट्रिक बस आग पर जांच रिपोर्ट द्वारा की गई थी। घरेलू ईवी, पावर बैटरी, इलेक्ट्रिकल और चार्जिंग क्षेत्रों के 14 विशेषज्ञों के एक पैनल ने निष्कर्ष निकाला कि "दुर्घटना पावर बैटरी ओवरचार्जिंग के कारण हुई, जिससे बैटरी रिसाव, शॉर्ट-सर्किटिंग और अंततः आग लग गई। इस खोज ने फ्यूज बॉडी दहन की पहले की घटनाओं के गहरे बैठे कारण का खुलासा किया और एक महत्वपूर्ण सबक के रूप में कार्य करता है।
बैटरी या कैपेसिटर ओवरचार्ज शॉर्ट सर्किट के कारण इलेक्ट्रिक बसों पर फ्यूज बॉडी दहन की लगभग सभी दर्ज घटनाओं में, दृश्य समान है: एक अल्ट्रा-हाई-तापमान चाप फ्यूज बॉडी की सतह पर तेजी से फैलता है, न केवल तांबे के टर्मिनलों को पिघलाता है बल्कि उच्च वोल्टेज बॉक्स की 5 मिमी स्टील प्लेट के माध्यम से जलने में भी सक्षम है। यह 1200 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान इंगित करता है। ऐसे वातावरण में, केवल 200 डिग्री सेल्सियस के लिए रेटेड एक कार्बनिक मिश्रित ट्यूब तुरंत भस्म हो जाती है। हालांकि आंतरिक तत्व और रेत के अवशेष रह सकते हैं, फ्यूज का सुरक्षात्मक कार्य पूरी तरह से खो गया है।
इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि जब तक बीएमएस और चार्जिंग पाइल मैनेजमेंट सिस्टम लिथियम बैटरी ओवरचार्जिंग और ओवर-डिस्चार्जिंग दोषों पर 100% प्रभावी नियंत्रण प्राप्त नहीं कर सकते हैं, तब तक उच्च-वोल्टेज फ्यूज निकायों के लिए कार्बनिक मिश्रित सामग्री का उपयोग करना वैज्ञानिक रूप से ध्वनि या सुरक्षित समाधान नहीं है।
सुपीरियर समाधान: 95% एल्यूमिना सिरेमिक
<घटना से पहले और बाद में कार्बनिक ईवी फ्यूज विफलता>
50 से अधिक घरेलू ईवी और बैटरी एकीकरण कंपनियों के बीच किए गए एक व्यापक सुरक्षा सर्वेक्षण से पता चला है कि 97% उपयोगकर्ताओं ने "गैर-दहनशील ट्यूब" विकल्प का समर्थन किया, और 64% ने विशेष रूप से "उच्च शक्ति वाले सिरेमिक ट्यूब" को मंजूरी दी।
पूर्ण सुरक्षा के लिए इस स्पष्ट उपयोगकर्ता वरीयता के आधार पर, हमने गोंगफू फ्यूज में आठ वर्षों तक उपयोग की जाने वाली कार्बनिक मिश्रित सामग्रियों को छोड़ने का निर्णायक विकल्प बनाया। इसके बजाय, हमने अपने फ्यूज निकायों के लिए उच्च-इन्सुलेशन, उच्च-तापमान प्रतिरोधी, और गैर-दहनशील 95% एल्यूमिना (Al₂O₃ Corundum) सिरेमिक में अपग्रेड किया । हमारे प्राथमिक लक्ष्य के रूप में इलेक्ट्रिक वाहनों की पूर्ण सुरक्षा के साथ, हमने अपने बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनों में इस उत्पाद उन्नयन को लागू किया है।
तालिका 1: ऑटोमोटिव फ्यूज बॉडी सामग्री की प्रदर्शन तुलना
ट्यूब सामग्री | गर्मी विरूपण अस्थायी (°C) | फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ (एमपीए) | ढांकता हुआ ताकत (केवी / |
---|---|---|---|
फेनोलिक मोल्डेड ट्यूब | 120-130 | 80 | 2 |
मेलामाइन टुकड़े टुकड़े में ट्यूब | 150-180 | 180 | 6 |
एपॉक्सी ग्लास फाइबर घाव ट्यूब | 120 | 290 | 10 |
95% एल्यूमिना सिरेमिक ट्यूब | 1650 | 280-320 | 22 |
श्रृंखला 5H20L, 5H30L, 5H38L, H10H, H14FE, H14FA, 7H30L, 7H38L, 10H30L, और 10H38L सहित हमारे GFEFUSE ब्रांड फ़्यूज़ होने का कारण, सिरेमिक का चयन कठोर परीक्षण द्वारा सिद्ध होता है। एक आर्किंग परीक्षण के दौरान, जबकि फ्यूज टर्मिनलों को चाप द्वारा क्षतिग्रस्त कर दिया गया था, 95% एल्यूमिना सिरेमिक ट्यूब गंभीर उच्च तापमान परीक्षण के बावजूद पूरी तरह से बरकरार रही। हमने अपने सिरेमिक ट्यूब फ़्यूज़ के साथ क्रैकिंग, आर्क फ्लैशओवर या दहन के कोई मामले नहीं देखे हैं, यह साबित करते हुए कि 95% एल्यूमिना उच्च शक्ति सिरेमिक चुनना ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज फ़्यूज़ के निर्माण के लिए सही और तर्कसंगत समाधान है।
चीन के सीसीसी अनिवार्य सुरक्षा प्रमाणन के अनुसार हाल के परीक्षणों में 500V/400A ऑटोमोटिव हाई-वोल्टेज फ्यूज दिखाया गया है, जो 20KA शॉर्ट-सर्किट करंट के अधीन होने पर केवल 7.22 मिलीसेकंड में पूरी पिघल-चाप-इंटरप्ट प्रक्रिया को पूरा करता है। यह पूरी तरह से पुष्टि करता है कि सिरेमिक ट्यूब फ़्यूज़ न केवल उच्च तापमान प्रतिरोधी और गैर-दहनशील हैं, बल्कि 9.43KA की वर्तमान सीमा और 5.49ms के चाप-बुझाने के समय के साथ असाधारण प्रदर्शन भी करते हैं।
सुरक्षा के लिए एक अंतिम सिफारिश
हाल ही में ईवी आग की घटनाओं के बाद, चीन के उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने व्यापक सुरक्षा खतरे की जांच के लिए नोटिस जारी किए हैं। हमें उम्मीद है कि इस लेख को पढ़कर, वाहन और बैटरी निर्माता अपनी सुरक्षा जांच के दौरान सामग्री संरचना और उच्च वोल्टेज फ़्यूज़ के उचित चयन पर अधिक ध्यान देंगे। यह मत समझो कि बस किसी भी फ्यूज को स्थापित करने से सिस्टम "बीमित" और सुरक्षित हो जाता है; जांच यह सुनिश्चित करने के साथ शुरू होनी चाहिए कि फ्यूज स्वयं "फायर-प्रूफ" है।
<सिरेमिक फ्यूज सीसीसी शॉर्ट-सर्किट टेस्ट ऑसिलोग्राम>
हम यह भी अनुशंसा करते हैं कि बैटरी निर्माता बैटरी बॉक्स के अंदर उच्च-वोल्टेज फ़्यूज़ स्थापित न करें। उन्हें एक अलग, स्वतंत्र बाड़े में अलग करना बेहतर है। यह न केवल सुरक्षित है, बल्कि निरीक्षण और प्रतिस्थापन के लिए भी अधिक सुविधाजनक है, जिससे मुख्य बैटरी पैक के लगातार डिस्सेप्लर की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। आखिरकार, एक बार ईवी बड़ी संख्या में बेचे जाने के बाद, इन उपभोज्य भागों को बदलने वाले लोग अक्सर गैर-पेशेवर होंगे।
DONGGUAN GONGFU ELECTRONICS CO.,LTD के बारे में
एक समर्पित डेवलपर और डिजाइनर के रूप में, GONGFU इलेक्ट्रॉनिक्स फ़्यूज़, फ़्यूज़ धारकों, ऑटोमोटिव फ़्यूज़, ऑटोमोटिव फ़्यूज़ धारकों, डीसी फ़्यूज़, फोटोवोल्टिक फ़्यूज़ और ऊर्जा भंडारण फ़्यूज़ के लिए वन-स्टॉप समाधान प्रदान करता है।