在混合動力和電動汽車應用中，電路保護比以往任何時候都更為重要，具有挑戰(zhàn)的是找到適合的解決方案

　　電動和混合動力汽車電池組具有防止過充電、過放電、短路和熱過載的均衡電路和電池組管理等保護電路(如圖1 所列)

　　圖 1：EV/BEV 電池管理系統(tǒng)的電路保護

　　(1)傳感線路保險絲。通過測量電壓來監(jiān)測每個電池的充電狀態(tài)和健康狀態(tài)可以使用多達 200 條傳感線路。根據(jù)故障模式，保護傳感線路之間隨機發(fā)生的短路。

　　(2)電池監(jiān)測 IC 過電壓保護，可以保護電池監(jiān)測的低壓不受瞬變的影響。由于電池組裝和維護期間會發(fā)生熱插拔瞬變;另外, 充電器、逆變器和電機驅動器等系統(tǒng)也會誘發(fā)其它瞬變。

　　(3)菊鏈 I/F 通訊的過電壓/ESD 保護。選擇在該電路的保護器件應具有低電容、低鉗位電壓、小形化和高功率等特點。

　　(4)電池串兩端的高壓 TVS 保護,例如，由熱插拔引起的瞬變浪涌。

　　(5)微控制器的過電壓/ESD 保護, 保障 CAN 線路可能會受到 ESD 的過電壓應力或其他系統(tǒng)的瞬變的影響。

　　(6)高壓/大電流保險絲, 用于防止大功率系統(tǒng)中過電流或短路事件的終級保護。

　　在用于電動和插電式混合動力電動車輛的典型車載充電器中，輸入端的橋式整流器后是功率因數(shù)校正(PFC)電路和全橋 DC/DC 轉換器。

　　圖 2所示的是橋式整流器、PFC 和全橋 DC/DC 轉換器和保護器件。

　　(如圖2 所列)

　　圖 2：橋式整流器、PFC 和全橋 DC/DC 轉換器及其保護器件

　　(1) AC 輸入線路保險絲, 需要能夠在高達 250V 單相交流電壓、高中斷額定值下傳導高電流的汽車級保險絲，且具有承受振動、浪涌瞬變和熱循環(huán)的能力。

　　(2)交流輸入線路的瞬變保護。,所需的符合 AEC-Q200 標準要求的 MOV金屬氧化物變阻器必須能夠承受高溫升和高電壓。

　　(3)直流側電容器保護, 車規(guī)級 TVS 二極管可以保護這些昂貴的部件。

　　(4a)柵極過電壓保護。TVS 二極管具有快速響應、高浪涌能力和高可靠性。

　　(4b)可以提供集電極到柵極的有源鉗位保護。當集電極-發(fā)射極電壓超過鉗位元件的擊穿電壓 時，電流流向柵極，提高柵極電位并降低集電極電流斜率，從而達到穩(wěn)定的狀態(tài)。鉗位元件的設計取決于 IGBT 兩端的電壓。

　　圖 3 顯示了直流側過電流、過電壓和 CANbus 瞬變的保護系統(tǒng)。

　　圖 3：直流側過電流、過電壓和 CANbus 瞬變的防護

　　(5)高壓直流側過電流保護有助于消除危險的短路的威脅。

　　(6)高壓直流側過電壓保護可以幫助清除由開關或熱插拔引起的過電壓瞬變。

　　(7) CANbus-ESD瞬變保護。由于通過 CANbus 與其他系統(tǒng)進行通信，OBC 的 CAN 線路經(jīng)常會受到 ESD 的過電壓和由其他系統(tǒng)引起的瞬變浪涌的影響。