如何看待电动汽车高压系统保护器件的革新？

随着电池越来越大、电机驱动的功率提升和快充功率提升，在高压系统方面的保护能力提升，是否具有涵盖不同工况电流和短路电流的保护能力，就成了衡量一个设计是否优秀最主要的考量。

从深层次考虑，电动汽车上目前还没有特别多的高压问题事故，但是将来情况会发生变化，一方面充电桩的状态是分布式的（直流充电这块有老爷爷桩，也有最新的高功率桩），另一方面从投资方向来看，BDU和PDU这样的铁疙瘩是不值得投资的，因此里面的保护系统涉及到直流接触器和熔丝的进化，值得我们关注。

备注:整体工程化的节奏和实用化需要很多时间，我理解在这个领域有很多突破式的想法。

图1 保护很简单，就是要通过12V的控制让高压回路断开，功能安全等级一般在ASIL D

Part 1 伊顿的思考

伊顿上来就先来个彻底变革，如下所示，方案考量的是整个替代方式。

之前和很多朋友聊过，可能并不透彻，现在可以看这个图来进行比较，现有的方案其实有几种：

• 传统熔丝+接触器：被动防护，最大的挑战是电流和触点动作匹配困难，有些高电流短时间点蚀，会让接触器粘连并且让熔丝无法动作
• Pyro熔丝+接触器：主动防护，这个主要的问题是Pyro如何控制
• 传统熔丝+Pyro熔丝+接触器：这个目前在800V上，大家为了主动和被动安全控制，都上。缺点是成本比较高，整体保护策略怎么个动作机制也是比较麻烦

图2现有的高压系统架构保护形式

虽然伊顿说起来很简洁，但是其实设计中还是依靠工业技术的断路器来做第四种方案。

这条路是配置了一个断路器和传统熔丝的方法来做的，好处如下所示，整体的方案来看相对比较简洁。

图3 伊顿的一站式解决方案

图4 400V架构下还算合理

目前海外还是有一些400V和800V串联的方案（有部分重卡是这么设计的），有800V充电和400V驱动的案子，也就是用400V两个电池并联来驱动，然后在800V方面做充电处理，这就需要使用3个分断器。

图5 800V架构变得不划算

点评：我个人判断这种基于断路器的设计存在特别大的灭弧挑战，不一定断得开

Part 2 PSM新一代断流器

随着电动汽车的发展，目前全球的公司都把资源往里面砸，Littelfuse Inc. 和 ASTOTEC（前 Hirtenberger Automotive Safety）成立了一家名为 PYTIC（用于智能电路断开的 Pyro Technology）的合资企业。

从Pyro的设计来看，最主要包含两部分知识，电流检测和电气驱动，还有火药驱动断路器，PYTIC做的方案是一种集成电流检测和控制的Pyro 安全模块。

图6 整合式的架构

篇幅比较长，这个我先开个头，下期文章有空来重点说，这个市场的玩家可能会逐步进来，这里也会逐步简化BMS的设计，整体BMS的安全保护功能会被逐步分解

小结：我觉得能真正创造价值的还是工程和工艺能力，而不是所谓的需求，需求需要被识别和分解然后用细致的能力进行分解，这个领域我觉得还是有很大的改进和发展的空间。