12 浅谈动力电池包的安全钥匙-MSD(手动维护开关)

电池包msd的原理
MSD（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，即金属氧化物半导体场效应晶体管）电池包是一种新型的电池技术，其原理如下：
1. 正电极：正电极由锂钴酸锰、氧化铝等材料组成。

锂钴酸锰（LiCoO2）是最常用的正极材料，具有高容量和稳定性。

2. 负电极：负电极由石墨等材料组成。

石墨具有高比表面积和良好的导电性能，能够大量嵌锂。

3. 电解质：电解质是电池中离子传输的介质，通常使用有机溶剂和锂盐的混合物。

电解质具有良好的离子传导性，同时具有较高的稳定性和电化学窗口。

4. 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：MOSFET作为电池包的控制模块，用于监测电池包的电压、温度和电流等参数，并根据需要进行电池保护和管理。

整个电池包的工作原理如下：
充电过程：
1. 在充电时，正极材料中的锂离子通过电解质向负极石墨材料中迁移，同时负极上的电子向外流动，供应给外部电路。

2. 此时，MOSFET控制模块检测电池包的电压、温度和电流等参数，并监测充电状态，以确保安全和有效的充电过程。

放电过程：
1. 在放电时，负极石墨材料中的锂离子再流回到正极材料中，同时负极上的电子流动回电池内部完成电路。

2. 同样地，MOSFET控制模块监测电池的参数，以确保电池状态的稳定和安全放电。

总结：
电池包MSD的原理是通过正负极材料之间的锂离子迁移和电子流动，在充电和放电过程中实现能量的转换。

MOSFET控制模块用于监测和保护电池包，确保电池的安全和性能。

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
分析动力电池系统之MSD功能与选型
为了保证电池在使用过程及维护过程的安全性，动力电池系统Pack
中的MSD的开始由选配逐渐成为标配。

MSD具备哪些功能，如何保证Pack 的安全性，在这里给大家分享一些个人理解，抛砖引玉。

1. MSD简述
MSD的英文全称：Manual Service Disconnect；中文名：手动维护
开关。

MSD的主要功能：为了保护在高压环境下维修电动汽车的技术人员
安全或应变突发的事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作出
于一种较为安全的状态，如外部短路情况保护，维修时需要断开高压。

图 1.BMW i3电池包的MSD安装位置
图 2. Leaf电池包的MSD安装位置
MSD的基本原理：将MSD设计在Pack主回路中，内置高压保险丝，
及高压互锁功能。

在外部短路时保险丝切断高压回路；需要手动断开高压时，高压互锁先断开，然后再断开高压回路。

2.MSD需要具备的功能
在实际的应用中，MSD的设计要求还应该包括使用温度范围，带载
切断能力，耐化学腐蚀，机械强度可靠性等功能要求。

3. MSD在Pack中选用需要考虑的要素
a：设计在Pack的电池中间位置，如100串的电池Pack，需要将
专注下一代成长，为了孩子。

图 1 车型 A 手动维护开关电气部位开关进行操作。

（2）紧急维护开关的操作应由专业人员进行，至少操作人员应该进行过相关培训。

（3作时，操作人员必须佩戴必要的劳保用品，如绝缘手套、绝缘胶鞋等，其电压等级必须大于电池组的最高电压。

用前需检查其是否完好无损，确保安全。

（拔下紧急维护开关手柄后，必须妥善保管，直至检修完毕，避免误操作。

（5）拆开紧急维护开关之后，必须等待至少 10 min 后方能进行维护操作，以确保高压线路的余电已释放，如果条件允许，建议等待时间为30 min。

2.3 关键性能指标及实验方法防护等级：产品防护等级按照 GB 4208-2008防护等级（IP 代码）中 IP67 的试验方法。

规定。

绝缘电阻在环境温度为 23±5℃和相对湿度为45%～75% 时，用 1 000 V 兆欧表对 MSD 中带电电路与外壳之间的绝缘电阻进行测量。

耐电压、耐电压试图 2 车型 B 手动维护开关电气部位表3 易接近部件的温升极限图 3 温度因素的校正曲线应用, 推荐自然冷却, 则 Kv 为 1。

图４，风冷因素的校正曲线。

图 4 风冷因素的校正曲线Ke 连接器件热传导因数。

熔断器采用铜排连接，依照铜排的电流密度从图 5 连接器件热传导因数校正曲线图，可得热连接校正因数 Ke。

一般熔断器的铜排电流密度在 2～4 amp/mm2, 额定电流大的应尽量让电图 5 连接器件热传导因素的校正曲线Kf 频率校正因数。

直流电流频率 1 000 Hz 以下Kf 为 1。

图 6，频率因素的校正曲线。

图 6 频率因素的校正曲线通过公式（2）计算得出的熔断器额定值是一个初步选型数据，初步选型完成后，根据实际运行工况数据对熔断器额定电流值进行参数校正，例如通过过载电流持续时间、电流大小，冲击电流持续时间、电流大小等因素进行参数修正。

对于电动汽车, 该因数通常的控制系统。

, 系用途及工；电机控DC/DC3.2 大电流接插件设计选型扭簧插孔是比上述片簧和冠簧插孔更新一代的连接方案，技术特点是既能在电流承载能力上达到或者超过其他类型的端子，并且在使用寿命上远远超过其他端子，可以满足使用寿命2万次。

浅谈动力电池包的安全钥匙-MSD(手动维护开关)1.概述MSD的英文全称：Manual Service Disconnect 中文名：手动维护开关。

MSD是一种高压、大电流机械式开关，串接在整个动力电池系统内部，起到接通断开功能，MSD总成包含：插座（接触铜排、互锁装置）、插头（熔断器或铜排、互锁装置）、密封件等附属件。

MSD外形结构内置熔断器外形结构2.MSD在系统中的重要性及作用在高压环境下为应对维护技术人员安全或应变突发事件，可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作出于一种较为安全的状态，既可以作为维修保护开关，同时也可以起到短路保护的作用，如外部短路保护、维修时需要断开高压等。

3.机械性能3.1箱体的安装结构位置MSD的安装结构一般分为前置安装和后置安装，行业内大致的安装位置基本安装在箱体搭载到可操作的箱体顶端及侧端，便于驾舱内及驾舱外的应急和维护操作。

对于乘用车的安全等级较高，MSD必须安装在车内，在出现突发极端情况下，可以实现车内驾乘人员快速的切断高压回路，避免人员财产安全损失。

对于商用车，因PACK箱体布局位置的局限，大部分就近布置在箱体可操作的端面位置。

某款乘用车MSD位置（橙色部件）3.2 MSD的工作原理及具备功能MSD的基本原理：1.将MSD设计在PACK的主回路中，插头内置熔断器或铜排，插头和插座共同构成高压互锁回路功能，若整车外部出现极端过电流及短路工况条件，内置熔断器切断高压回路；2.在维护整车高压电路时，可手动断开高压，高压互锁先断开，然后再断开高压回路，确保BMS检测不到高压互锁信息,防止误操作高压上电。

MSD需要具备的关键功能：耐火性能、IP等级、IP防护、高压互锁、可直接手动断开等。

3.3材料性能材料：MSD除熔断器外的材料都是塑料材质：PA66-GFXX,必须保证材质满足耐火等级UL94 V-0以及禁用限用物质要求和相关海外安全标准要求。

3.4防护性能IP等级：为保证PACK满足IP67或IP6k9k,MSD自身必须达到IP67或IP6k9k。

电动汽车动力电池系统手动维修开关（MSD）应用技术条件分析摘要：本文由电动汽车引入具体介绍了电动汽车最主要的零部件电池系统，通过设计师在手动维修开关（MSD，后续简称）具体选型应用的条件保证电池系统安全性能，电气性能，寿命性能来简述相关技术条件。

关键词：电动汽车，动力电池系统，安全设计，手动维修开关，MSD一、MSD概述动力电池系统作为各种电动汽车必不可少的核心部件，其安全设计的关键零部件MSD的选型应用技术条件显得尤为重要。

本文简述了手动维修开关（Manual Service Disconnector，以下简称MSD）的技术要求、试验方法。

二、术语和定义GB/T 19596定义的以及下列术语和定义适用于本文件。

2.1.MSD内置高压互锁回路装置和选装的高压保险,可不使用工具手动操纵使相应的插合元件进行连接和分离，从而实现高压电气回路连接和断开，并可通过内置高压互锁回路装置和选装的高压保险实现主、被动（有高压保险时）安全防护的组合部件。

2.2互换性MSD的对插部件在更换同一型号的部件后能满足原来规定的功能和性能。

2.3接触电阻在规定条件下一对插合接触件的电阻。

2.4绝缘电阻用绝缘材料隔开的两个导电体之间在规定条件下的电阻。

2.5熔断器额定电流按照规定的方法测出的用于标识熔断器的电流值。

2.6 MSD额定电流在规定条件下，MSD能长期承受而不使性能降低的电流。

2.7锁止装置用于保证MSD可靠连接,避免意外断开。

三、技术要求3.1 互换性同一型号的MSD具有互换性3.2外观及尺寸符合图纸和技术要求。

表面光洁平整、无划伤、裂纹、气泡、凸凹不平、疙窝、缺胶、脱层、重皮、拧劲、泛白、缺肉等影响外观及使用性能的缺陷。

3.3锁止装置3.3.1 非螺栓锁紧固定的MSD应具有锁止装置，且该装置为二次锁止结构设计，防止工作和维修过程中的意外断开。

3.3.2 MSD未安装到位时，锁止装置应不能锁止到位，并有明确状态指示（包括但不限于卡扣锁止到位发出的声音反馈等）。

新能源汽车故障诊断模拟题及答案1、下列描述中不属于碳纤维缺点的是。

（）A、可修复性高B、高昂的价格C、可回收性低D、以上的都对答案：A2、当纯电动车发生火灾，最有效的灭火方式是采用（）来进行灭火。

A、大量水B、大量沙C、干冰灭火器D、干粉灭火器答案：A3、通过充电电缆连接给整车充电的模式叫做（）。

A、无线充电模式B、传导充电模式C、换电模式D、远程充电模式答案：B4、汽车使用材料中，铝合金耐腐蚀、（）强，应用由内部零件罩体向全铝车身过渡。

A、锻造性B、耐磨性C、抗冲击D、屈服强度答案：B5、事件及事故分析会的主要目的是寻找其（），并制定针对措施，杜绝同类事件再次发生。

A、直接原因B、根本原因C、间接原因D、次要原因答案：B6、电动汽车驱动电机控制器应具有满足整车要求的（）、故障诊断的功能。

A、发电功能B、整流功能C、通讯功能D、扭矩输出功能答案：C7、带电灭火时，不能选用（）来灭火。

A、水B、二氧化碳灭火器C、1211 灭火器D、干粉灭火器答案：A8、直流充电充电时，唤醒BMS的信号是（）。

A、CC1B、CC2C、辅助电源D、直流电源答案：C9、轮胎左右侧胎压不一致不会导致（）。

A、转向沉重B、车身倾斜C、轮胎磨损D、制动跑偏答案：A10、电动汽车充电插座传导连接到电网，应有一个端子将电平台与电网的接地部分连接，这是充电枪（）端子。

A、CPB、PEC、S+D、S-答案：B11、动力电池高压母线连接出现故障时，下面哪些操作是没必要的( )A、用万用表测量线束两端的电压降B、检查MSD（手动维修开关）是否松动C、插拔高压线束，看是否存在接触不良问题D、检查动力电池绝缘情况答案：D12、动力电池系统给内部的接触器一般由（）供电。

A、动力电池包B、低压电池C、动力电池管理系统D、BCM答案：C13、蓄电池是将所获得的电能以（）的形式储存，并能够将其转换成电能的电化学装置，可以重复充电和放电。

A、机械能B、化学能C、动能D、势能答案：B14、驱动电机系统处于电动工作状态时，输入功率为驱动电机控制器直流母线输入的电功率，输出功率为驱动电机轴端的（）。

手动维修开关底座料号：螺柱尺寸保险丝规格产品料号产品尺寸（mm ）M8短接版2315855-711011053630A2315855-6500A2315855-5450A2315855-4350A2315855-3250A2315855-2200A 2315855-1手动维修开关性能参数：■工作温度：-40℃~65℃■额定电压：800V■额定电流：最大240A■保险丝规格：200A ~ 630A TE Connectivity （TE ）推出了全新设计的高压系统手动维修开关（以下简称MSD ）。

该产品由中国生产,并符合USCAR标准，可应用于新能源汽车电池包或高压配电柜总成中。

MSD 内配有保险丝，有多种额定电流等级的产品可供选择，最大额定电流可达 240A 。

不同额定电流等级的产品采用不同的防错槽设计，可以防止混配导致误操作。

该产品的额定电压可达800V ，可满足绝大多数应用要求。

该MSD 产品性能优越，设计防护等级满足IP67/IP6K9K 的标准 ，可满足严苛的环境应用。

且采用高压互锁的（HVIL ）设计，可有效防止产品在带电插拔时产生电弧。

当上盖和底座分离时，手指保护（IPx2B ）的防护设计可防止手指触碰导体引发的安全隐患。

■高压互锁设计：Yes ■防护等级：对配：IP67/IP6K9K 未对配：IPx2B ■产品规范：108-101601 ■应用规范：408-101003/408-101004TE Connectivity 中国产品咨询热线：400-820-6015/ict联系我们：*****************TE Connectivity 已尽全力确保本文的准确性，但TE 并不保证本文不会出现任何纰漏，对信息的准确性、正确性、可靠性及现行有效性，TE 亦不做任何其它说明或担保。

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