我們經(jīng)常發(fā)現在電動(dòng)車(chē)用的過(guò)久的時(shí)候總是會(huì )出現過(guò)電池短路問(wèn)題，而且短路帶來(lái)的問(wèn)題貌似還不小。那我們將如何避免或者直接杜絕這種現象的出現呢？現在小編就來(lái)為你分享一篇如何突破純電動(dòng)電池短路難點(diǎn)及保護設計方案解析方案吧。

單體測試：按照GBT31485的要求為，短路電阻《5毫歐，時(shí)間10分鐘。實(shí)際需要根據的zui小單元連接情況來(lái)增加對此情況的模擬。

如之前的表格里面所說(shuō)的，短路/過(guò)流嚴格意義上是指各個(gè)層級（單體、模組、半包和電池整包）超過(guò)額定的放電設計出現過(guò)多的情況。

各個(gè)層級的短路要求

電池系統短路測試： 按照GBT31476.3，短路電阻《20毫歐，短路10分鐘。

MSD分斷半包測試：此項內容，主要考慮一個(gè)情況，在MSD內系統熔絲不起作用的條件下看整個(gè)設計的情況。

模組的短路測試：按照GBT31485的要求為，短路電阻《5毫歐，時(shí)間10分鐘。

單體短路測試：按照GBT31485的要求為，短路電阻《5毫歐，時(shí)間10分鐘。實(shí)際需要根據電池的zui小單元連接情況來(lái)增加對此情況的模擬。

現有國內外標準和未來(lái)GB此項功能試驗內容分配

不同層級有不同的做法：

1）BMS根據電流檢測的情況，來(lái)切斷接觸器，在這種短路帶載的情況下，選用的接觸器要至少能切斷1次

2）MSD里面的熔絲，需要仔細考慮這種情況

以上層級在Pack層級大家做的比較多

模塊層級，前面也談過(guò)了，主要考慮這種設計，或者采用J-bar來(lái)打孔來(lái)做，這里重點(diǎn)需要在模組層級考慮這個(gè)內容。

實(shí)際的半包的短路效果很直接的

電芯層面設計Fuse：每個(gè)Cell的內部設計一個(gè)Fuse，在短路瞬間，斷開(kāi)電流回路，起到短路保護的作用。

1、軟包電池利用每個(gè)電芯焊接一個(gè)Fuse的設計，或者考慮Tab在這種條件下的狀態(tài)，這個(gè)設計過(guò)程是挺有趣的設計，考慮載流和過(guò)流的情況

在前面提及短路保護法規和實(shí)驗要求與設計概念以后，我們需要進(jìn)行設計值和實(shí)驗的確認。

1）熔絲的分層細化

分級熔斷防護主要是把整個(gè)電池包的短路分為四層

電池單體熔絲：在多電池并聯(lián)的時(shí)候，防止電池內短路時(shí)，并聯(lián)電池電流倒灌所有并聯(lián)電池外短路 。如前文所述，電池單體熔絲可以做到電池里面、電池Tab上面和電池極柱與母線(xiàn)連上

電池模組熔絲：這一層主要是防止模組級別的短路，現在挺多公司予以省略了。

電池系統熔絲：一般也稱(chēng)為Half Pack熔絲，防止電池系統外部短路的目的

整車(chē)用電負載熔絲：由于外部的用電負荷比較多，在分解用電部件之后，主熔絲需要放在刀刃上，所以需要給配電部分配置單獨的熔絲予以考慮

2）熔絲設計考慮-熔絲考慮

保護設備的時(shí)間-電流曲線(xiàn)需要考慮兩部分，

正常運行區域（綠色陰影部分）：在該電路設計區域內，熔絲允許放電電流通過(guò)。正常運行區域必須位于保護器件的時(shí)間電流曲線(xiàn)左側。

電流異常區域（紅色陰影部分），此時(shí)熔絲需要動(dòng)作，斷開(kāi)電池與外部系統的連接，應位于保護設備時(shí)間-電流曲線(xiàn)的右側。

短路時(shí)間持續時(shí)間應大約為幾十毫秒，確保電池盡快與故障隔離。

熔絲設備打開(kāi)的時(shí)間越長(cháng)，電池在短路階段釋放的能量能量就越多，可能導致設備損壞，甚至引發(fā)相關(guān)導電部件發(fā)熱。

短路電流隨電池狀態(tài)的不同而不同，在不同SOC和EOL狀態(tài)下，在設計中需要考慮這個(gè)。

3 短路設計考慮

在實(shí)際的考慮中，需要把參數進(jìn)行轉化。圖4其實(shí)還少了一個(gè)車(chē)載熔絲，這個(gè)熔絲熔斷會(huì )和接觸器和整包熔絲之間，zui主要的工作就是在這幾個(gè)不同的熔斷對時(shí)間的曲線(xiàn)里面，我們是通過(guò)設計不同的熔絲的規格，然后進(jìn)行分析、測定。

4 多層級保護描述

在這幾個(gè)不同的熔斷對時(shí)間的曲線(xiàn)里面，我們是通過(guò)設計不同的熔絲的規格，然后進(jìn)行分析、測定。

5 多層級時(shí)間熔斷分解

這里我們一般是兩種做法，在熔絲領(lǐng)域選熔絲和設計熔絲;在BMS里面考慮電流的過(guò)流檢測和短路保護的策略?，F有熔絲的情況是把相關(guān)的技術(shù)規格，盡量選出來(lái)。

備注：這里主要講的是不同熔絲的分級策略，單根熔絲的熔斷機理和耐久性考慮，我們單獨后面討論。其實(shí)是需要考慮在不同脈沖電流下和環(huán)境溫度下，熔絲的發(fā)熱和實(shí)際的運行情況。

6 主熔絲里層熔斷的

自主設計的時(shí)候，就需要考慮多種因素。這塊我們后面單獨展開(kāi)。

3）利用考慮

由于現在的電池系統設計，是需要考慮梯次利用的，所以我們也需要在設計層考慮熔絲的位置和需求。如下圖儲能系統里面，并聯(lián)其實(shí)在里面還是非常重要的參數。所以這里內生的設計還是非常重要的。

小結：熔絲設計需要做大量的實(shí)驗，還需要和整車(chē)的實(shí)際工作情況做匹配。如果做不好，要么保護不起作用，要么經(jīng)常性熔斷。