赛尔特(SETsafe | SETfuse)：热熔切断器(三端保险丝) | 应用在锂电池二次保护

发布时间：2026-01-13 16:35
作者：AMEYA360
来源：赛尔特
阅读量：194

　　热熔切断器 Heat CutOff (HCO)：

　　又称三端保险丝，是一种具有过电流、过充电保护功能的执行元件。热熔切断器(HCO)主要应用于锂电池的充放电电路的二次保护方案中，即在一次保护电路的基础上增加一道冗余保护。

　　在锂电池的充放电过程中，当电路出现异常过电流时，可熔合金自身发热、熔断，切断充放电电路，实现过电流保护;当锂电池出现过充电时，在一次保护电路IC或充放电上的FET失效时，二次保护IC触发、接通热熔切断器(HCO)的发热电阻(Heater)，可熔合金受热熔断，切断充放电电路，实现过充电保护。从而达到对电路的过电流和过充电的双重保护。

　　赛尔特的热熔切断器(HCO)产品的主要特点是：额定电流(5 / 12 / 15 / 22 / 30 / 45 / 60 / 75 / 120 / 150)A、额定电压(36 / 48 / 80 / 100 / 125)VDC、动作电压范围(2.2 ~ 125.0)VDC，已通过UL、cUL、TUV认证，符合RoHS & REACH。

　　三端保险丝 | 应用在锂电池二次保护锂电池二次保护

　　为什么要对锂电池进行二次保护

　　原因

　　在于其固有的安全风险和使用环境的不确定性，以下是主要原因：

　　保护IC及FET可能失效：

　　锂离子电池组通常依赖保护IC(集成电路)和FET(场效应管)进行初级保护，防止过充电、过放电和过电流。然而，由于使用环境(如高温、振动)或不当使用(如短路、过载)，这些组件可能失效，导致初级保护失灵。

　　过充电引发热失控：

　　过充电会导致锂电池内部电解液分解、产气或温度急剧升高，进而引发热失控，甚至起火或爆炸。初级保护失效时，二次保护成为阻止事故的关键屏障。

　　法规标准强制要求：

　　UL 1973、IEC 62619、GB 43854-2024等安全标准明确要求锂电池系统需具备多重保护机制，以确保在异常情况下仍能有效降低安全风险。

　　基于以上原因，需要对锂电池进行二次保护。

　　赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案、产品

　　在电池充/放电回路中串联产品：热熔切断器 Heat CutOff (HCO) 又名：三端保险丝是一种常见的二次保护措施，能实现：

赛尔特(SETsafe | SETfuse)：热熔切断器(三端保险丝) | 应用在锂电池二次保护

　　过电流保护：

　　当电流异常升高(如短路)时，热熔切断器HCO(三端保险丝)发热迅速熔断，切断回路，防止电池过热或损坏。

　　过充电保护：

　　热熔切断器HCO(三端保险丝)可通过内置机制感知过压或异常充电状态，触发Heater加热断开，阻止过充电进一步发展。

　　降低风险：

　　通过及时切断充/放电回路，热熔切断器HCO(三端保险丝)有效减少热失控、起火或爆炸的可能性。

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赛尔特(SETsafe | SETfuse)：低压熔断器选型指南

　　低压熔断器(LV Fuses)　　是一种过流保护装置，当通过该装置的电流超过规定值，并持续足够的时间，该装置中一个或多个经特殊设计、特殊配比的部件熔断，断开其所接入的电路，从而切断电流。其对应的电压为直流≤1500 V，交流≤1000 V，要求最小分断能力≥6 kA。　　选型步骤(共八步)：　　一、确定额定电压　　1.1 电路电压(输入电压)≤ 熔断器额定电压;　　1.2 如果电路电压(输入电压)>熔断器额定电压，可能导致熔断器无法安全分断。　　二、确定额定电流　　2.1 熔断器的额定电流是指它的标称电流，通常就是电路能够工作的最大电流值。但为避免熔断器在 25 ℃环境下运行时出现误熔断情况，其额定电流通常需要降额使用;　　2.2 In ≥ k0 x I / (k1 x k2 x k3 x k4 x k5);　　其中　　k0—可靠系数，1.2或1.25。(参考电力行业标准《电力工程设计直流电源系统设计技术规程》(DL/T 5044-2014);对于快速熔断器，为保证可长期工作，该系数是考虑到储能工况存在脉动循环等电流波动负载的修正系数)。实际应用时，流过熔断器的工作电流幅值通常都是变化的，常常伴有过载、浪涌冲击或是负荷电流中断等周期性负载的影响;通称此类工况为“循环负载”(储能系统一般推荐1.2，光伏系统推荐选1.25);　　2.3 k1 --温度降额系数;　　2.4 k2 --连接导线降额系数;　　2.5 k3 --风冷修正系数，风速为0时取1;　　2.6 k4 --海拔降额系数;　　2.7 k5 --封闭环境修正系数，对于散热条件较好的箱体取0.9 ~ 0.95，对于较差的取0.8。如果取得熔断器周边微环境长期工作期间的最高温度，并引用该温度按温度降容系数修正的，则该系数可取1。　　环境温度降额系数k1　　连接导线降额系数k2　　安装熔断器的铜排电流密度建议1.3 A/mm2设计，如果铜排的承载电流密度>1.3 A/mm2数值，则建议熔断器适当降低额定电流。　　电气设计中，箱体内的导体电流密度一般推荐设计为≤ 2.5 A/mm2，否则容易出现温度偏高，绝缘容易老化等问题。　　海拔降额系数k4　　三、故障电流　　3.1 熔断时间曲线(时间 / 电流特性)是熔断器最主要的电性能指标，表明熔断器在不同过载电流负载下熔断的时间范围。很好的描述了熔断器的过载能力;　　3.2 判定熔断器在故障电流下的保护效果可通过如下两个步骤确认：　　3.2.1 测定电路时流经熔断器的故障电流大小;　　3.2.2 比较故障电流状态和熔断器的时间电流特性曲线，根据断开时间要求，选择合适的熔断器额定电流规格(如图1)。　　3.3 在熔断器故障保护时效满足的情况下，可适当选较大电流规格的熔断器，提升熔断器的使用寿命;图 1 时间电流特性曲线示例　　3.4 需注意的是，熔断器的熔断特性有两类，即全范围保护熔断器和部分范围保护熔断，在使用时需注意如下问题：　　3.4.1 “g”-“全范围” 意味着熔断体可以分断从最小熔化电流直至其分断能力的所有过电流。全范围熔断器可用于单独的保护器件;　　3.4.2 “a”-“局部范围” 或 “后备型”，意味着该熔断体只能够分断其额定电流的某个倍率的高电流，部分范围分断能力熔断体设计成只能用于短路保护，因此可用于与其他提供过流保护的期间的组合。也常用作其他有较低分断能力的开关器件，如接触器或断路器的后备保护。　　四、分断能力　　4.1 熔断器最主要安全指标之一;　　4.2 表明在规定的电压下，熔断器能安全切断的最大电流;　　4.3 安全分断的条件：　　4.3.1 标称分断电压≥工作电压;　　4.3.2 标称分断电流≥ 可能出现的最大故障电流。　　4.4 实际分断能量>熔断器的安全分断能力时，可能出现熔断器炸开，壳体飞溅，燃烧等不安全现象;　　4.5 了解熔断器的分断能力还需注意以下问题：　　4.5.1 对于直流系统而言，时间常数对熔断器分断能力也有一定的影响，需确保直流的系统的时间常数与熔断器的时间常数匹配。即系统时间常数≤熔断器的时间常数;　　4.5.2 对于交流系统而言，功率因数对熔断器分断能力也有一定的影响，需确保交流的系统的功率因素与熔断器的功率因素匹配。即系统功率因素≥熔断器的功率因素;　　4.5.3 对于IEC60269标准对应熔断器，aR/gR类半导体熔断器，其直流分断的时间常数一般在10 ms ~ 15 ms;aBat/gBat类的电池储能熔断器，其直流分断的时间常数在1 ms ~ 3 ms;　　4.5.4 对于并联的系统而言，汇流处的熔断器的额定分断能力需要>并联系统并联后形成的最大分断电流。　　五、上下级熔断器匹配问题　　为确保上下级熔断器的熔断匹配问题，要求：下级熔断器(F2)的总熔断I2t < 上级熔断器(F1)的弧前I2t。　　需注意的是，为避免上下级熔断器匹配因测量误差的影响，一般推荐下级熔断器(F2)的总熔断1.2x I2t < 上级熔断器(F1)的弧前I2t，必要时，上下级熔断器做实际的串联分断测试。　　六、确定尺寸和安装方式　　根据电路空间和安装条件，选择合适的尺寸和安装方式。具体的尺寸和安装方式可参见赛尔特 (SETsafe | SETfuse) 的产品规格书。　　七、安规要求　　不同的国家和地区，对产品的安规要求不一样。客户可根据自身产品应用的地区进行评估。赛尔特 (SETsafe | SETfuse) 的低压熔断器拥有CQC/CCC，cURus，TUV认证，能满足绝大多数客户的要求，详见对应规格的规格书。　　八、测试和验证　　为消除不可预知的隐患，建议在实际电路中做实际测试，确保其性能符合要求。
2026-01-13 16:40 阅读量：208
赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品：Power Supply Unit (PSU) 电路安全保护
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赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品：Power Supply Unit (PSU) 电路安全保护

　　概述　　PSU (Power Supply Unit 数据中心电源供应单元)是为数据中心内的服务器、存储设备和网络设备提供稳定电力的核心组件。它将交流电(AC)转换为直流电(DC)，确保设备正常运行。PSU的特点包括：高效率(通常符合80 PLUS认证，如钛金或白金级，效率90%以上)，冗余设计(采用N+1或2N配置，保障故障时持续供电)，模块化结构(便于维护和升级)，智能管理功能(支持远程监控和负载优化)，以及高可靠性、耐高温和低噪音特性，以适应数据中心全天候运行和节能环保的需求。　　为什么数据中心电源供应单元 (PSU) 需要进行电路安全保护　　数据中心电源供应单元(PSU)需要电路安全保护的原因主要包括以下几点：　　防止设备损坏：　　电源波动、过载或短路可能导致服务器、存储设备等关键硬件损坏。电路保护(如过流保护、过压保护)能有效防止这些问题，延长设备寿命。　　避免数据丢失：　　电源中断或电压异常可能导致数据中心运行中断，造成数据丢失或损坏。保护电路(如UPS系统和浪涌保护器)可确保供电连续性，保护数据完整性。　　降低火灾风险：　　过载电路、故障接线或设备过热可能引发火灾。电路保护装置(如断路器和熔断器)能及时切断故障电路，减少火灾隐患。　　保障人员安全：　　数据中心涉及高电压设备，电路保护(如接地保护和漏电保护)能防止电击事故，保障运维人员安全。　　确保业务连续性：　　数据中心是关键业务基础设施，任何电源故障都可能导致昂贵的停机成本。保护电路(如冗余电源和快速切换系统)可最大程度减少停机时间。　　应对外部干扰：　　雷击、电网波动等外部因素可能引发浪涌，损坏设备。浪涌保护器可吸收过电压，保护PSU及相关设备。　　符合法规和行业标准：　　电路保护是许多国际和地区安全标准的强制要求，数据中心必须遵守以确保合规性并避免法律处罚。　　强制标准和要求(仅供参考，请以实际为准)：　　IEC 623681(音视频、信息技术设备安全标准)：　　要求：取代IEC 60950，规定PSU需具备防止电击、火灾和伤害的保护措施，包括双重绝缘、接地保护和限流电路设计。　　NFPA 70(美国国家电气规范，NEC)：　　要求：要求每个分支电路配备符合UL 489标准的逆时断路器或瞬时断路器，或者使用CC、J或R类熔断器进行分支电路保护。　　OSHA电气安全指南：　　要求：规定高电压设备需配备适当的接地、绝缘和过流保护装置，限制未经授权人员接触高电压区域。　　ASHRAE TC 9.9(数据中心热管理标准)：　　要求：要求PSU和相关电气系统与高效冷却系统配合，防止因过热导致的电路故障。　　TIA942(数据中心电信基础设施标准)：　　要求：规定数据中心需采用冗余电源设计和可靠的电路保护措施，以确保高可用性和安全性。　　数据中心PSU的电路安全保护是确保设备安全、数据完整性和业务连续性的关键措施，涵盖过流、过压、浪涌保护及接地等功能。强制标准如UL 609501、IEC 623681、NFPA 70等要求PSU具备可靠的保护机制，以防止电气故障、火灾和人员伤害，同时满足合规性需求。这些标准共同确保数据中心在高负载和复杂环境下安全稳定运行。　　数据中心电源供应单元(PSU)常见的电路安全保护方式包括以下几种(仅供参考，请以实际为准)：　　过流保护(Overcurrent Protection)：　　通过熔断器(Fuse)或断路器(Circuit Breaker)限制电流，防止过载或短路损坏设备。　　应用：自动切断超过额定电流的电路，保护PSU和下游设备。　　过压保护(Overvoltage Protection, OVP)：　　检测并限制输入或输出电压超过安全范围，防止电压过高损坏硬件。　　应用：吸收或切断异常高电压，如电网浪涌或雷击。　　欠压保护(Undervoltage Protection, UVP)：　　监测电压低于安全阈值时，自动断开电路或切换至备用电源，防止设备因电压不足而故障。　　应用：应对电网电压骤降或不稳定情况。　　短路保护(Short Circuit Protection)：　　在检测到电路短路时，迅速切断电源，防止过热或火灾。　　应用：通过快速响应电路，保护PSU和连接设备。　　浪涌保护(Surge Protection)：　　使用浪涌保护器(SPD)吸收或转移雷击或电网瞬态浪涌，保护PSU免受高电压冲击。　　应用：常见于数据中心外部电源输入端。　　过温保护(Overtemperature Protection, OTP)：　　通过温度传感器监测PSU内部温度，超温时降低功率输出或关闭设备，防止过热损坏。　　应用：适应数据中心高温运行环境。　　这些保护方式通常结合使用，集成在PSU设计中，符合UL 609501、IEC 623681等标准，确保数据中心电源系统的高可靠性、安全性和稳定性。　　赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案、保护类型、产品、系列　　产品详细参数，请点击“进一步了解”到产品详情页面阅读了解　　保护类型：PSU过流保护　　产品：管状熔断体 (CFL)　　系列：　　SCF632 进一步了解SCF520 进一步了解　　保护类型：PSU过压保护　　产品：瞬态电压抑制二极管 (TVS)　　系列：　　SPC1~4 进一步了解SPCL1~4 进一步了解
2025-12-26 14:34 阅读量：342
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