在800V整車(chē)系統(tǒng)中，由于電壓提高導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的絕緣要求提升和短路保護(hù)的措施提升，我覺(jué)得這里涉及到熱熔絲往PyroFuse有幾個(gè)核心的原因：

●在快充工況下，高功率充電的持續(xù)電流，比之前設(shè)計(jì)的規(guī)格更大，所以容易使得熱熔絲提早老化。

●把熱熔絲的規(guī)格提上去，容易和高壓接觸器更難匹配，到800V以后接觸器相對(duì)更脆弱。

●在特斯拉Model S Plaid設(shè)計(jì)中，整個(gè)后驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)的設(shè)計(jì)，大大提高了驅(qū)動(dòng)電流的峰值，這也使得動(dòng)態(tài)電流匹配出現(xiàn)了困難。

也就是說(shuō)，熔絲和接觸器要匹配的穩(wěn)態(tài)電流和快充電流沖突，而短路保護(hù)的瞬態(tài)電流開(kāi)始和高功率的驅(qū)動(dòng)電流直接懟上了。中國(guó)消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的使用，在全球范圍內(nèi)來(lái)看是溫柔的，這個(gè)設(shè)計(jì)一旦往歐洲和美國(guó)去用，潛在的問(wèn)題就是保護(hù)的要求和消費(fèi)者實(shí)際使用的極端工況容易重合。所以我的理解，想要滿足這些設(shè)計(jì)匹配，在250A快充往400-500A去考慮；驅(qū)動(dòng)逆變器功率設(shè)計(jì)從150kW往250kW甚至更高300-350kW設(shè)計(jì)，Pyrofuse是一個(gè)必需品。

▲圖1.Taycan的800V設(shè)計(jì)電路

Part 1

特斯拉的電路設(shè)計(jì)

特斯拉一開(kāi)始是用熱熔絲的，從目前來(lái)看單純Pyrofuse也經(jīng)歷了三代的技術(shù)方案迭代：

●早期Model S上的1代Pyrofuse

●當(dāng)前Model 3和Model Y應(yīng)用最為廣泛的第2代產(chǎn)品

●最新應(yīng)用在S/X plaid車(chē)型上的第3代方案

▲圖2.特斯拉的迭代

這個(gè)保護(hù)的設(shè)計(jì)，是特斯拉技術(shù)迭代的一個(gè)縮影，其實(shí)是從保護(hù)電流匹配從模糊走向精確的主要技術(shù)方向。在這之后，我們看到大眾的MEB平臺(tái)也做了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

▲圖3.特斯拉的電氣結(jié)構(gòu)保護(hù)的設(shè)計(jì)

特斯拉設(shè)計(jì)Pyrofuse，在Model 3/Y或者M(jìn)odel S Plaid都是配置在電池中間，并且開(kāi)始把它作為獨(dú)立的維修單元使用。在整個(gè)高壓電氣回路發(fā)生外短路或發(fā)生碰撞的時(shí)候，Pyrofuse能及時(shí)斷開(kāi)電氣連接，能夠確保整個(gè)能源回路打開(kāi)。通過(guò)打維修窗口可以直接更換Pyrofuse。

Pyrofuse是從Autoliv在12V系統(tǒng)上最先導(dǎo)入的，它包含幾個(gè)基本的組建。

●引發(fā)器：這是執(zhí)行結(jié)構(gòu)，在收到驅(qū)動(dòng)信號(hào)以后，通過(guò)爆破的推力斷開(kāi)連接電路。

●外部檢測(cè)電流和判斷電路，通常需要通過(guò)電流傳感器，這里有兩種方式，一種是BMS來(lái)處理，一種是Pyrofuse本身自帶電流檢測(cè)。

●滅弧裝置：由于切斷高壓電流會(huì)產(chǎn)生巨大的電弧，因此需要考慮如何處理電弧，通?？梢允褂眯〉臏缁?a target="_blank">熔斷器，吸引電弧轉(zhuǎn)移并吸收掉電弧的能量。

▲圖4.Pyrofuse的基本結(jié)構(gòu)

從成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，這個(gè)Pyrofuse的BOM是比較簡(jiǎn)單的，結(jié)構(gòu)件主要包括Busbar和電弧吸收。注意為了切換連接，和普通的Busbar不一行，Busbar必須要考慮“弱化”設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在觸發(fā)的時(shí)候斷開(kāi)Busbar斷開(kāi)之處。而電弧吸收室，相信搞電力設(shè)備的同志會(huì)很熟悉，這就是典型的層疊設(shè)計(jì)，引導(dǎo)和吸收電?。▋?nèi)部包含白色的復(fù)合材料墊，主要目的是阻燃）。

▲圖5.Pyrofuse的整體結(jié)構(gòu)

觸發(fā)的時(shí)候通過(guò)上蓋處的引線傳遞信號(hào)。

Part 2

電路設(shè)計(jì)成本

●特斯拉的迭代

◎特斯拉采用了BMS主控的方式，利用主回路的電流傳感器，讓BMS的高功能系統(tǒng)來(lái)仲裁是否需要切段，特別是后續(xù)采用博世的驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)完善這個(gè)功能安全設(shè)計(jì)。

◎從并聯(lián)的小熔斷器將電弧引來(lái)，到后續(xù)采用層疊電弧滅弧室來(lái)設(shè)計(jì)（將電弧分成多個(gè)小電弧，使總電壓升高，從而抑制電流并中斷電路）。

◎在觸發(fā)方式上，采用兩個(gè)引發(fā)器，配置在觸發(fā)存儲(chǔ)罐中，一個(gè)目標(biāo)是斷開(kāi)Busbar，釋放出固體顆粒和熱能，通過(guò)兩次觸發(fā)來(lái)釋放氣流來(lái)吹電弧（實(shí)現(xiàn)偏移電?。?/p>

因此我們回到伊頓的分?jǐn)嗥?，如果這個(gè)分?jǐn)嗥魅绻娴目梢詫?shí)現(xiàn)上述接觸器+Pyrofuse的功能，整個(gè)電氣設(shè)計(jì)還是得到了很大的改變。這個(gè)等于把Pyrofuse做的工作，一次次讓切斷回路多做幾次，缺點(diǎn)是這個(gè)滅弧設(shè)計(jì)得很強(qiáng)大才行。

小結(jié)：在三電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，其實(shí)整體來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)和整個(gè)我們熟知的電氣網(wǎng)絡(luò)是融合的。

審核編輯 ：李倩