Isolasjonsovervåkingsmetode for høyspentsystem
av nye energikjøretøyer
I kjøretøymonterte systemer utføres isolasjonsovervåking vanligvis ved metoder som elektrisk overvåking, fysisk overvåking og lavfrekvent signalinjeksjon. Det vil si at gjennom sensorer og overvåkingsmoduler installert ved nøkkelnoder, oppdages isolasjonsmotstand og lekkasjestrøm i sanntid eller periodisk. Når de relevante parameterne oppdages å være lavere enn terskelen, vil systemet umiddelbart utløse en advarsel eller til og med kutte av høyspentstrømforsyningen for å beskytte sikkerheten til kjøretøyet og passasjerene. Flere konvensjonelle overvåkingsmetoder introduseres som følger:
1. Lekkasjestrømovervåking
Prinsippet er å overvåke strømmen mellom høyspentanlegget og bakken (kjøretøyets karosseri). Enhver uventet strømflyt (dvs. lekkasjestrøm) indikerer at det kan være dårlig isolasjon. Under normale omstendigheter bør lekkasjestrømmen fra høyspentsystemet til bakken være svært liten. Når lekkasjestrømmen overstiger den innstilte terskelen, vurderes det at det er et problem med isolasjonen.
I selve implementeringsprosessen integreres en strømsensor i BMS eller annen høyspentstyringsenhet. Ved sanntidsovervåking av strømmen i høyspentkretsen, spesielt strømmen som flyter til bakken, analyserer programvaren disse dataene gjennom en algoritme og sammenligner dem med de forhåndsinnstilte sikkerhetsstandardene for å finne ut om det er en unormalitet.
2. Overvåking av isolasjonsmotstand
Isolasjonsmotstandsverdien til nøkkeldelene av høyspenningssystemet måles regelmessig eller under spesifikke forhold for å evaluere isolasjonsytelsen.
3. Overvåking av metode for lavfrekvent signalinjeksjon
Denne deteksjonsmetoden er en effektiv høyspent isolasjonsovervåkingsteknologi. Arbeidsprinsippet er å injisere et lavfrekvent AC-signal på titalls til hundrevis av hertz i den ene enden av høyspentkretsen (som den positive eller negative elektroden til høyspentbatteriet), og sette et overvåkingspunkt i den andre enden (som chassiset eller bakken). Når det injiserte lavfrekvente signalet passerer gjennom høyspentkretsen, hvis isolasjonsytelsen til denne kretsen er god, er dempningen av dette signalet veldig liten, men hvis det er en isolasjonsfeil eller lekkasjebane i kretsen, vil signalet vil lekke til bakken langs denne banen, noe som resulterer i at en svekket signalstyrke når overvåkingspunktet. Under prosessen kan størrelsen på isolasjonsimpedansen beregnes ved å måle amplituden, faseendringen eller frekvensresponsen til signalet i sløyfen, og ved å sammenligne den forhåndsinnstilte sikkerhetsterskelen til systemet, når den detekterte signaldempningen eller den beregnede isolasjonen impedansen er lavere enn denne terskelen, vil systemet utløse en alarm for å indikere at det finnes en isolasjonsfeil.
Basert på prinsippet ovenfor kan den spesifikke implementeringsprosessen være å bruke en dedikert signalgenerator tilgenerere et lavfrekvent AC-signal, og injisere det inn i høyspenningssystemet gjennom en isolasjonskobler, og sett en høypresisjonsstrøm- eller spenningssensor i den andre enden av sløyfen for å samle signalet, og optimere signalkvaliteten gjennom signalbehandlingskretsen for påfølgende analyse, og konverter deretter det analoge signalet til et digitalt signal gjennom en A/D-omformer, og behandle det digitalt av en MCU eller en applikasjonsspesifikk integrert krets (ASIC), for å beregne parametere som signaldempning og faseforskyvning, og estimere deretter isolasjonsimpedansen. Til slutt vurderes isolasjonstilstanden ved å sammenligne analyseresultatene med de forhåndsinnstilte standardene. Hvis det oppdages et problem, implementeres den tilsvarende sikkerhetsstrategien.
I tillegg til de konvensjonelle isolasjonsovervåkingsmetodene nevnt ovenfor, drevet av intelligens, for å bedre overvåke isolasjonssikkerheten, brukes i noen mer avanserte systemer også temperatursensorer og fuktighetssensorer for å overvåke det omgivende miljøet i høyspenningssystemet (fordi miljøfaktorer kan påvirke isolasjonsytelsen, for eksempel miljøer med høy temperatur eller høy luftfuktighet. Ytelsen til isolasjonsmaterialer vil reduseres). Ved å kombinere denne parameteren kan en mer detaljert vurdering av isolasjonstilstanden til høyspenningssystemet utføres videre.
