動(dòng)力電池系統(tǒng)的MSD功能與選型

為了保證電池在使用過程及維護(hù)過程的安全性，動(dòng)力電池系統(tǒng)Pack中的MSD的開始由選配逐漸成為標(biāo)配。MSD具備哪些功能，如何保證Pack的安全性，在這里給大家分享一些個(gè)人理解，拋磚引玉。

1.MSD簡(jiǎn)述

MSD的英文全稱：ManualServiceDisconnect；中文名：手動(dòng)維護(hù)開關(guān)。

MSD的主要功能：為了保護(hù)在高壓環(huán)境下維修電動(dòng)汽車的技術(shù)人員安全或應(yīng)變突發(fā)的事件，可以快速分離高壓電路的連接，使維修等工作出于一種較為安全的狀態(tài)，如外部短路情況保護(hù)，維修時(shí)需要斷開高壓。

圖1.BMWi3電池包的MSD安裝位置

圖2.Leaf電池包的MSD安裝位置

MSD的基本原理：將MSD設(shè)計(jì)在Pack主回路中，內(nèi)置高壓保險(xiǎn)絲，及高壓互鎖功能。在外部短路時(shí)保險(xiǎn)絲切斷高壓回路；需要手動(dòng)斷開高壓時(shí)，高壓互鎖先斷開，然后再斷開高壓回路。

2.MSD需要具備的功能

在實(shí)際的應(yīng)用中，MSD的設(shè)計(jì)要求還應(yīng)該包括使用溫度范圍，帶載切斷能力，耐化學(xué)腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度可靠性等功能要求。

3.MSD在Pack中選用需要考慮的要素

a:設(shè)計(jì)在Pack的電池中間位置，如100串的電池Pack，需要將MSD設(shè)計(jì)在50串的中間位置，為了保證斷開時(shí)起到降總電壓的功能，總電壓切斷成幾段較低的電壓，可以降低可能的安全風(fēng)險(xiǎn)。

b:Pack安裝后，MSD必須在車內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)乘客可以在發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)，在車內(nèi)就可以快速切斷高壓回路。

c:MSD選型時(shí)，需要考慮以下幾個(gè)因素：

（1）額定電壓：如果PACK的最大電壓在400V上下，應(yīng)選擇大于等于DC450V檔；

（2）負(fù)載持續(xù)電流：MSD的額定電流應(yīng)大于負(fù)載持續(xù)電流的2倍；

（3）負(fù)載峰值電流：MSD的負(fù)載峰值電流能力需要大于負(fù)載峰值電流；

（4）反應(yīng)時(shí)間考慮：MSD的熔斷反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該小于繼電器的粘連時(shí)間。

MSD雖然只是Pack的一個(gè)小部件，由于這個(gè)部件涉及到產(chǎn)品的安全，它的選型非常重要，需要我們做充分的考慮。

5.MSD的選型示例

某項(xiàng)目電池包的輸出功率要求電流約130A

a:Pack的Umax:420V,MSD的額定電壓需要大于等于450V。

b:考慮負(fù)載持續(xù)電流：MSD可選350A的Fuse（350A＞2*130A）

c:反應(yīng)時(shí)間考慮：即Umax:420VDCR100mΩ,短路電流：Umax/DCR=4200A

從下圖3可以看到4000A時(shí)MSD熔斷時(shí)間為4ms,繼電器粘連時(shí)間約30ms,MSD的熔斷時(shí)間小于繼電器的粘連時(shí)間，這個(gè)MSD可滿足選型需求。

圖3.MSD電流—時(shí)間曲線

圖4.MSD電流—時(shí)間曲線

附：典型MSD的圖片說明

圖5.MSD結(jié)構(gòu)說明（示例）