Ticari araçlarda kullanılan devre kesicilerin akıma bağlı ısınma probleminin iyileştirilmesi

Abstract

Gelişen teknoloji ile birlikte binek ve ticari araçlarda kullanılan elektronik sistemlerin kullanım alanı gün geçtikçe artmaktadır. Araçlardan beklenen özelliklerin artmasıyla beraber, istenen özelliklerin karşılanması için gereken batarya kapasiteleri de artış göstermektedir. Özellikle ticari grup araçlarda, aracın fonksiyonuna bağlı olarak yüksek kapasiteli akü/batarya sistemleri kullanılmaktadır. Yüksek gerilim ve akım sağlayan bataryaların olası bir tehlike anında müdahale edilebilmesi için devre kesici sistemler kullanılmaktadır. Aracın çalışması sırasında devre kesicilerin üzerinden geçen yüksek akıma bağlı ısı oluşmaktadır. Bu tezde yüksek voltaj ve akım değerleri altında çalışan devre kesicilerin ısınma problemlerinin çözülmesi için farklı malzeme ve yüzey temas şekilleri incelenmiştir. Devre kesicilerde kullanılan perçinlerin yüzey kaplamaları olarak AgSnO2, AgCdO ve AgNi malzemeleri kullanılmıştır. Her malzemeye özgü düz-düz ve düz-bombeli olacak şekilde yüzey temas geometrisi olan perçin grupları kullanılmıştır. 24V-250A altında malzeme ve yüzey şekil geometrileri farklılık gösteren ürünlere termal analiz ve yüksek akım ömür çevrim testleri uygulanmıştır. Yapılan test ve analizler kıyaslanarak, rezistif yük altında en iyi termal sonuçların AgSnO2 malzemesine ait düz-bombeli temas geometrisinin oluşturduğu gözlemlenmiştir.

With the developing technology, the usage area of electronic systems used in cars and commercial vehicles is increasing day by day. Along with the increase in features expected from vehicles, the battery capacities required to meet the desired features also increase. Especially in commercial vehicles, high capacity battery systems are used depending on the function of the vehicle.Circuit breaker systems are used to intervene in the event of a possible danger of batteries providing high voltage and current. During the operation of the vehicle, heat is generated due to the high current passing through the circuit breakers. In this thesis, different material and surface contact forms were examined to solve the heating problems of circuit breakers operating at high voltage and current values. AgSnO2, AgCdO and AgNi materials were used for surface coatings of rivets used in circuit breakers.Rivet groups with surface contact geometry such as flat-flat and flat-curved are used for each material. Thermal analysis and high current life cycle tests were applied to products with different materials and different surface shape geometries at 24V-250A values. As a result of the tests and analyses, it was observed that the best thermal results under resistive load are formed by the flat-curved contact geometry of the AgSnO2 material.