PPTC保护方案在汽车电机上的应用

电机过热怎么办?WAYON维安PPTC有方案

汽车作为除去家、办公室以外，人类的第三生活空间，人们在车内的时间随着城市的扩展而逐步增加。特别是进入新能源汽车时代，自动驾驶和车载互联给汽车装上了五官手脚和大脑，让汽车从一个交通工具，变成了生活场景。随着智能驾驶技术和配套设施越来越成熟，在车里体验如家般的惬意也并不是什么难事。

为提升汽车的舒适化体验，汽车配置了丰富的电驱动车身设备，如玻璃窗升降、电子门锁、座椅调节、尾门升降、腰托、腿托、头枕、后视镜调节、天窗等，舒适性车身设备的配置数量和种类，随着乘客体验需求的增加而不断增多，配置车型也由中高端车型逐步向所有车型呈现普及化趋势。这些车身设备的驱动力直接来源于中小型直流电机，一辆汽车包含的中小型驱动电机数量，少则十几个，多则上百个，全球总量超过20亿只/年，且在逐年增长。

安全是条不可逾越的红线，是所有产品开发的最高原则。电机驱动作为现代汽车的核心控制技术之一，其自身的安全性，直接关系到汽车和驾乘人员的安全，只有充分考虑到系统特性，并针对产品使用场景进行全面的失效模式分析，才能保证产品生命周期安全性得到充分的验证。

如图所示，在电机遇到故障，发生卡死或堵转等情况下，电机线圈产生大量焦耳热，若不及时切断电机电流，电机温度失控，轻则电机过热烧毁，重则引起汽车燃烧事故。

图 无保护方案的电机电流和温升示意图

PPTC保护方案是中小型直流电机的主流保护方案之一，其工作特点在于：当电机遇到堵转情况时，PPTC产生焦耳热，热量累计到一定程度后发生动作，切断电机电流，从而达到保护电机的目的。此时，若电机堵转故障一直维持，则PPTC也一直处于高阻状态，从而不会出现反复的“通电-断电”情况，电机温度被一次性抑制到低温状态，如下图所示。

图 PPTC保护方案的电机电流和温升示意图

维安(WAYON)车规级PPTC产品

具有如下特点：

1.多种封装外形，可根据电机内部空间及安装方式进行客制化配套，如图3所示实物图;

2.工作温度范围：-40~125℃;

3.额定工作电压16~60V，可满足乘用车和商用车电压环境使用;

4.适用的电机堵转电流最大可达35A;

5.具有自恢复特点，特性衰减程度小，寿命次数大于10000次;

6.高可靠性，满足AEC-Q200标准;

7.根据实际电机的温升要求，保护时间可进行调节设置。

图 维安车规级PPTC应用原理图

汽车电机过热可能会损坏烧毁，将PPTC器件安装在靠近马达或者线圈的位置，电机堵转时的热量，将有利于PPTC器件更快的起到保护作用。

维安(WAYON)品牌车规级PPTC产品，直接配套日系、欧美等国际主流汽车电机厂商，合作历史长达10年以上，间接配套主机厂包括宝马、大众、通用、特斯拉、标致雪铁龙、雷诺、本田、丰田、日产、现代、吉利、比亚迪等国内外主要品牌，广泛应用在了电动座椅调节系统、电动升降窗调节系统、电动门锁系统等为代表的车身设备中，保障了汽车的舒适性和安全性。

审核编辑：汤梓红