Pirofusible, elemento de seguridad clave de los vehículos eléctricos

 

Pirofusible (Pyrofuse) elemento de seguridad clave de los vehículos eléctricos

 La seguridad de los vehículos eléctricos en condiciones anormales se garantiza con la ayuda de muchos sistemas. Uno de los dispositivos más utilizados para proteger los vehículos eléctricos contra incendios y cortocircuitos es el llamado: pirofusible.

 ¿Qué es el pirofusible en los vehículos eléctricos?

Pyrosfuse es un fusible explosivo de acción rápida que se utiliza para desconectar de forma definitiva la batería de alto voltaje del circuito durante accidentes graves o detección de algún tipo de anomalía  en el circuito eléctrico de potencia del vehículo.

Estos interruptores de seguridad pirotécnicos (PSS) son activados por el dispositivo de control de la bolsa de aire (AirBag) o BMS y abren el circuito de forma segura y confiable antes de que pueda ocurrir un cortocircuito debido a la deformación del vehículo. Los sistemas de desconexión PSS accionados por pirotecnia emplean iniciadores de airbag. El controlador comprueba periódicamente el funcionamiento de todo el circuito de iniciación, incluida la línea y el iniciador. La desconexión se produce sin el uso de ninguna otra ayuda externa después del pulso inicial.

Todos los fabricantes de vehículos priorizan los problemas de seguridad y, por ello, en los  vehículos  se instalan numerosos sensores, fusibles e interruptores para garantizar una protección óptima del automóvil y de sus pasajeros.

 

Importancia del pirofusible en vehículos eléctricos

DEKRA, una empresa europea de inspección de vehículos, realizó un estudio sobre el impacto de una deformación significativa de la carrocería de un vehículo después de un accidente. Su análisis reveló que casi el 90% de las colisiones en carretera a velocidades superiores a 80 km/h provocan incendios posteriores. Esto se atribuye principalmente a la deformación extrema que provoca un fallo eléctrico en el conductor de mayor diámetro, es decir, el cable que conecta la batería al motor/generador.

 Normalmente, este conductor no está protegido adecuadamente dentro de los mazos de cables. En caso de un siniestro, estos cables expuestos o dañados pueden presentar riesgos de cortocircuito tanto para los pasajeros como para los rescatistas. Los cortocircuitos pueden causar ignición directa y las chispas o arcos resultantes pueden generar incendios latentes debido al intenso calor producido.

Sin embargo, la principal fuente de ignición en el vehículo es la propia batería, ya que su energía eléctrica almacenada contribuye significativamente a convertirse en el principal factor de ignición. Por lo tanto, la investigación de DEKRA enfatiza la importancia de abordar estos problemas para mitigar los riesgos asociados con los incendios posteriores a accidentes y los peligros potenciales que plantean los componentes calientes del motor y la energía eléctrica almacenada en la batería.

 

¿Para qué sirve el pirofusible en los vehículos eléctricos?

Estos se utilizan habitualmente como parte del sistema de protección eléctrica. Un pirofusible es un fusible que utiliza elementos pirotécnicos para desconectar el circuito eléctrico en caso de falla o condición de sobrecorriente. Está diseñado para interrumpir de forma rápida y segura el flujo de corriente para proteger los componentes eléctricos del vehículo y evitar posibles peligros como incendio o daños al sistema de batería.

Los pirofusibles se emplean normalmente en sistemas de alto voltaje de vehículos eléctricos, incluido el paquete de baterías, el controlador del motor u otros componentes críticos. En caso de una falla eléctrica, como un cortocircuito o una corriente excesiva, el pirofusible se activa, generalmente mediante una señal eléctrica, que activa el elemento pirotécnico para interrumpir rápidamente el circuito.

 

 

¿Cómo funciona el pirofusible?

El controlador comprueba periódicamente el funcionamiento de todo el circuito de iniciación, incluida la línea y el iniciador. La desconexión se produce sin el uso de ninguna otra ayuda externa después del pulso inicial. La pirotecnia acelera el pistón de separación activándolo desde la ECU del airbag o del sistema de gestión de la batería BMS. La barra colectora se corta en menos de 0,1 milisegundos, mientras que las conexiones eléctricas se separan en menos de 0,20 milisegundos. El pistón de plástico separa los extremos de la barra colectora, evitando un efecto de arco eléctrico y evitando daños adicionales a los componentes eléctricos.

 

 Ventajas del uso de pirofusible

 #1 Protección contra sobrecalentamiento

La principal ventaja del pirofusible es su capacidad para proteger contra el sobrecalentamiento. Cuando la temperatura supera un umbral específico, el pirofusible se activa y corta la corriente eléctrica. Esto ayuda a evitar daños al dispositivo o posibles riesgos de incendio causados ​​por el calor excesivo.

 #2 Respuesta Rápida

Pyrofuse tiene un tiempo de respuesta rápido, lo que significa que reacciona rápidamente a los cambios de temperatura. Esto garantiza una acción rápida para desconectar la alimentación cuando se produce un sobrecalentamiento, minimizando el riesgo de daños o lesiones.

 #3 Operación confiable

Pyrofuse ofrece un funcionamiento confiable y consistente, proporcionando un mecanismo de seguridad confiable. Está diseñado para responder consistentemente a los cambios de temperatura y brindar protección durante múltiples ciclos de calentamiento.

 #4 Bajo mantenimiento

Una vez que un pirofusible se dispara debido a un sobrecalentamiento, generalmente es necesario reemplazarlo. Sin embargo, estos dispositivos son relativamente económicos y fáciles de reemplazar y requieren un mantenimiento mínimo.

 #5 Diseño compacto

Los pirofusibles son compactos y se pueden integrar en varios dispositivos sin agregar volumen ni complejidad significativa. Su pequeño tamaño permite una instalación flexible y compatibilidad con diferentes aplicaciones.

 #6 Rentable

Los pirofusibles son dispositivos de seguridad rentables en comparación con otros mecanismos de protección complejos. Ofrecen una solución sencilla y eficiente para evitar el sobrecalentamiento, reduciendo el riesgo de daños a los equipos eléctricos y peligros potenciales.

 

Ejemplo de datos de un pirofusible:

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                                              2024.-

 

 

 

  "No estamos ni cerca del final de lo buena que puede llegar a ser esta tecnología".