msd在動力電池系統(tǒng)的應用

msd是指手動維護開關的簡稱，是為了保證動力電池組在使用過程及維護過程的安全性，在動力電池系統(tǒng)Pack中安裝使用的。MSD具備哪些功能，如何保證Pack的安全性。

MSD的主要功能：為了保護在高壓環(huán)境下維修電動汽車的技術人員安全或應變突發(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，維修時需要斷開高壓。

電池包的MSD安裝位置

電池包的MSD安裝位置

MSD的基本原理：將MSD設計在Pack主回路中，內(nèi)置高壓保險絲，及高壓互鎖功能。在外部短路時保險絲切斷高壓回路；需要手動斷開高壓時，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

1)滿足耐火:MSD除Fuse外的材料都是塑料材質(zhì)，必須保證MSD的材質(zhì)滿足UL94V0的耐火等級。新國標要求火燒測試130s，如果MSD不耐火，外部火從MSD進入Pack里面，這個是不能接受的。
2)滿足IP等級:MSD安裝一般安裝在箱蓋上，為了保證Pack滿足IP67或IP6k9k，MSD自身必須滿足IP67與IP6kk，在MSD選型時，需要把這個作為一個基本參數(shù)考慮，要求供應商提供驗證的相關報告。如果可能，先對MSD部件進行振動，振動后再進行IP67或IP6k9k測試，這樣能保證這個部件在Pack整個壽命周期內(nèi)的IP可靠性。
3)滿足IP防護MSD在連接時，要保證IPXXD，斷開時滿足IPXXB，這個是很容易被忽視。不滿足IPXXB，就意味看手指可以接觸到高壓危險部件，這是不允許的。
4)可直接手動MSD的設計必須保證，不需要斷開任何工具即可實現(xiàn)手動斷開，且這種斷開，連接的次數(shù)至少50次.
5)可直接手動斷開：MSD的設計必須保證，不需要斷開任何工具即可實現(xiàn)手動斷開，且這種斷開，連接的次數(shù)至少50次。實際的要求次數(shù)要遠大于這個次數(shù)（可能到500次）

在實際的應用中，MSD的設計要求還應該包括使用溫度范圍，帶載切斷能力，耐化學腐蝕，機械強度可靠性等功能要求。

3.MSD在Pack中選用需要考慮的要素

a:設計在Pack的電池中間位置，如100串的電池Pack，需要將MSD設計在50串的中間位置，為了保證斷開時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險。

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

c:MSD選型時，需要考慮以下幾個因素：

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

（2）負載持續(xù)電流：MSD的額定電流應大于負載持續(xù)電流的2倍；

（3）負載峰值電流：MSD的負載峰值電流能力需要大于負載峰值電流；

（4）反應時間考慮：MSD的熔斷反應時間應該小于繼電器的粘連時間。

MSD雖然只是Pack的一個小部件，由于這個部件涉及到產(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:考慮負載持續(xù)電流：MSD可選350A的Fuse（350A＞2*130A）

c:反應時間考慮：即Umax:420VDCR100mΩ,短路電流：Umax/DCR=4200A

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