Elektrisõidukite kaitsmeketi (kaitsme või kaitsme) materjal mõjutab selle jõudlust märkimisväärselt, peamiselt juhtivuse, sulandumise omaduste, kõrge temperatuuri vastupidavuse, mehaanilise tugevuse ja kulude osas. Tavaliste materjalide hulka kuuluvad vasksulamid, hõbesulamid, alumiiniumist põhilised sulamid ja komposiitmaterjalid.
1. Materjalide mõju elektrisõiduki kaitsmete toimimisele
Juhtivus
Juhtivus mõjutab otseselt kaitsme praegust kandevõimet ja temperatuuri tõusu:
Väga juhtivatel materjalidel (näiteks hõbesulamid) on madal vastupidavus ja madal temperatuuri tõus, mis sobivad kõrge voolu kasutamiseks, kuid kulud on kõrge.
Madala juhtivatel materjalidel (näiteks vasepõhised sulamid) on temperatuuri tõusu vähendamiseks kõrge vastupidavus ja neid tuleb optimeerida.
Sulandumisomadused
Sulava omadused määravad kaitsme reageerimiskiiruse, kui see on ülekoormatud või lühistatud:
Madala sulamistehase materjalid (näiteks tinapõhised sulamid) sulanduvad kiiresti ja sobivad stsenaariumide jaoks, millel on kõrged ülekoormuse reageerimiseks.
Kõrged sulamistehased (näiteks vasksulamid) sulanduvad aeglaselt ja peavad sulandumisaega reguleerima, lisades sulavaid elemente (näiteks tina ja tsink).
Kõrge temperatuurikindlus
Komponentide, näiteks akuhaldussüsteemi (BMS) ja elektrisõidukite mootorikontroller töötemperatuur on suhteliselt kõrge, nii et kaitsmetel peavad olema suurepärane kõrge temperatuuriga vastupidavus:
Kõrge temperatuuriga vastupidavad materjalid (näiteks keraamilised komposiitmaterjalid) võivad stabiilselt töötada keskkonnas üle 150 kraadi.
Tavalisi metallimaterjale (näiteks puhast vaske) on kõrgel temperatuuril kerge pehmendada ja neid tuleb soojuskindluse parandamiseks legeerimise või pinna töötlemise kaudu parandada.
Mehaaniline tugevus
Elektrisõidukid võivad töö ajal vibratsiooni ja löögi all, nii et kaitsmetel peab olema piisav mehaaniline tugevus:
Suure ulatusega materjalid (näiteks vasksulamid ja roostevaba teras) taluvad suuri mehaanilisi pingeid.
Rabedad materjalid (näiteks keraamika) peavad oma löögikindlust parandama konstruktsioonide või pakendite abil.
Maksumus ja usaldusväärsus
Hõbesulamitel on suurepärane juhtivus, kuid kõrged kulud, samas kui vasksulamitel on odavad kulud, kuid vajavad sulandumisomadusi optimeerima ning jõudluse ja kulude vahel tuleb tabada tasakaal.
2. Materiaalse valiku peamised kaalutlused
Voolu- ja pingetasemed
Kõrgepingesüsteemid (näiteks üle 400 V) peavad kasutama hea rõhutakistusega materjale (näiteks hõbedasulameid ja keraamilisi komposiitmaterjale).
Kõrge voolu stsenaariumid (näiteks aku peamine vooluring) peavad kasutama suurepärase juhtivusega materjale (näiteks vasesulamid ja hõbesulamid).
Keskkonnaalane kohanemisvõime
Kõrgtemperatuuriga keskkonnad (näiteks aku sisekülg) vajavad kõrgtemperatuuriga vastupidavaid materjale.
Vibratsioonikeskkond (näiteks šassii komponendid) vajavad kõrge mehaanilise tugevusega materjale.
Maksumus ja usaldusväärsus
Võtmekaitse komponendid (näiteks akuhaldussüsteemid) vajavad kõrge usaldusväärsuse materjale (näiteks hõbesulamid).
Abiskeemid võivad kasutada odavaid materjale (näiteks alumiiniumipõhiseid sulameid).
