Mètode de control de l'aïllament del sistema d'alta tensió
de vehicles de nova energia
En els sistemes muntats en vehicles, el control de l'aïllament es realitza normalment mitjançant mètodes com ara el control elèctric, el control físic i la injecció de senyal de baixa freqüència. És a dir, mitjançant sensors i mòduls de monitorització instal·lats als nodes clau, es detecten en temps real o periòdicament la resistència d'aïllament i el corrent de fuga. Un cop es detecti que els paràmetres rellevants són inferiors al llindar, el sistema activarà immediatament un avís o fins i tot tallarà l'alimentació d'alta tensió per protegir la seguretat del vehicle i els ocupants. S'introdueixen diversos mètodes de control convencionals de la següent manera:
1. Monitorització de corrent de fuga
El principi és controlar el corrent entre el sistema d'alta tensió i el terra (cos del vehicle). Qualsevol flux de corrent inesperat (és a dir, corrent de fuga) indica que pot haver-hi un aïllament deficient. En circumstàncies normals, el corrent de fuga del sistema d'alta tensió a terra hauria de ser molt petit. Quan el corrent de fuga supera el llindar establert, es considera que hi ha un problema amb l'aïllament.
En el procés d'implementació real, un sensor de corrent s'integra al BMS o a una altra unitat de control d'alta tensió. Mitjançant la supervisió en temps real del corrent al circuit d'alta tensió, especialment el corrent que flueix a terra, el programari analitza aquestes dades mitjançant un algorisme i les compara amb els estàndards de seguretat preestablerts per determinar si hi ha una anormalitat.
2. Monitorització de la resistència d'aïllament
El valor de la resistència d'aïllament de les parts clau del sistema d'alta tensió es mesura regularment o en condicions específiques per avaluar el rendiment de l'aïllament.
3. Monitorització del mètode d'injecció de senyal de baixa freqüència
Aquest mètode de detecció és una tecnologia eficient de control d'aïllament d'alta tensió. El seu principi de funcionament és injectar un senyal de CA de baixa freqüència de desenes d'hertzs a centenars d'hertzs en un extrem del circuit d'alta tensió (com l'elèctrode positiu o negatiu de la bateria d'alta tensió) i establir un punt de control. a l'altre extrem (com ara el xassís o el terra). Quan el senyal de baixa freqüència injectat passa pel circuit d'alta tensió, si el rendiment d'aïllament d'aquest circuit és bo, l'atenuació d'aquest senyal és molt petita, però si hi ha un defecte d'aïllament o una ruta de fuites al circuit, el senyal es filtrarà a terra al llarg d'aquest camí, donant lloc a una intensitat del senyal debilitada que arribi al punt de monitorització. Durant el procés, la magnitud de la impedància d'aïllament es pot calcular mesurant l'amplitud, el canvi de fase o la resposta de freqüència del senyal al bucle, i comparant el llindar de seguretat preestablert del sistema, quan l'atenuació del senyal detectada o l'aïllament calculat. la impedància és inferior a aquest llindar, el sistema activarà una alarma per indicar l'existència d'una falla d'aïllament.
D'acord amb el principi anterior, el procés d'implementació específic pot ser utilitzar un generador de senyal dedicatgenerar un senyal de CA de baixa freqüència i injectar-lo al sistema d'alta tensió mitjançant un acoblador d'aïllament i establir un sensor de corrent o tensió d'alta precisió a l'altre extrem del bucle per recollir el senyal i optimitzar la qualitat del senyal mitjançant el circuit de condicionament del senyal per a l'anàlisi posterior, i després convertir el senyal analògic en un senyal digital mitjançant un convertidor A/D i processar-lo digitalment mitjançant un MCU o un circuit integrat específic d'aplicació (ASIC), per calcular paràmetres com l'atenuació del senyal. i el canvi de fase i, a continuació, calculeu la impedància d'aïllament. Finalment, es valora l'estat d'aïllament comparant els resultats de l'anàlisi amb els estàndards preestablerts. Si es troba un problema, s'implementa l'estratègia de seguretat corresponent.
A més dels mètodes convencionals de control de l'aïllament esmentats anteriorment, impulsats per la intel·ligència, per tal de controlar millor la seguretat de l'aïllament, en alguns sistemes més avançats, també s'utilitzen sensors de temperatura i sensors d'humitat per controlar l'entorn del sistema d'alta tensió (perquè factors ambientals poden afectar el rendiment de l'aïllament, com ara entorns d'alta temperatura o alta humitat. El rendiment dels materials d'aïllament disminuirà). Combinant aquest paràmetre, es pot realitzar una avaluació més detallada de l'estat d'aïllament del sistema d'alta tensió.
