Metódy monitorovania izolácie
V systémoch vozidiel sa monitorovanie izolácie zvyčajne realizuje elektrickým monitorovaním, fyzickým monitorovaním, vstrekovaním nízkofrekvenčného signálu atď., To znamená, že prostredníctvom snímačov a monitorovacích modulov inštalovaných v kľúčových uzloch sa v reálnom čase alebo periodicky zisťuje izolačný odpor a zvodový prúd. . Keď sa zistí, že príslušné parametre sú nižšie ako prahová hodnota, systém okamžite spustí varovanie alebo dokonca preruší vysokonapäťové napájanie, aby ochránil bezpečnosť vozidla a cestujúcich. Zavádza sa niekoľko bežných monitorovacích metód takto:
1. Monitorovanie unikajúceho prúdu
Princípom je sledovanie prúdu medzi vysokonapäťovou sústavou a zemou (karosériou auta). Akýkoľvek neočakávaný tok prúdu (tj zvodový prúd) naznačuje, že izolácia môže byť slabá. Za normálnych okolností by zvodový prúd vysokonapäťového systému do zeme mal byť veľmi malý. Keď zvodový prúd prekročí nastavenú prahovú hodnotu, považuje sa to za problém s izoláciou.
V samotnom procese implementácie je v BMS alebo inej vysokonapäťovej riadiacej jednotke integrovaný snímač prúdu. Monitorovaním prúdu vo vysokonapäťovom obvode v reálnom čase, najmä prúdu tečúceho do zeme, softvér analyzuje tieto údaje pomocou algoritmov a porovnáva ich s vopred nastavenými bezpečnostnými štandardmi, aby zistil, či ide o abnormalitu.
2. Monitorovanie izolačného odporu
Hodnota izolačného odporu kľúčových častí vysokonapäťového systému sa meria pravidelne alebo za špecifických podmienok na vyhodnotenie izolačného výkonu.
3. Monitorovanie vstrekovania nízkofrekvenčného signálu
Táto metóda detekcie je efektívna technológia monitorovania izolácie vysokého napätia. Jeho pracovný princíp spočíva v tom, že sa na jeden koniec vysokonapäťového obvodu (ako je kladný alebo záporný pól vysokonapäťovej batérie) privedie nízkofrekvenčný striedavý signál s desiatkami Hz až stovkami Hz a nastaví sa monitorovací bod. na druhom konci (ako je podvozok alebo zem). Keď vstrekovaný nízkofrekvenčný signál prechádza cez vysokonapäťový obvod, ak je izolačný výkon tohto obvodu dobrý, útlm tohto signálu je veľmi malý, ale ak je v obvode porucha izolácie alebo úniková cesta, signál bude unikať na zem pozdĺž tejto cesty, čo bude mať za následok oslabenie sily signálu dosahujúceho monitorovací bod. V tomto procese možno veľkosť izolačnej impedancie vypočítať meraním amplitúdy, fázovej zmeny alebo frekvenčnej odozvy signálu v obvode a porovnaním vopred nastaveného bezpečnostného prahu systému, keď sa zistí útlm signálu alebo vypočítaná izolácia. ak je impedancia nižšia ako táto prahová hodnota, systém spustí alarm, ktorý indikuje existenciu poruchy izolácie.
Na základe vyššie uvedeného princípu môže byť špecifickým implementačným procesom použitie vyhradeného generátora signálu na generovanie nízkofrekvenčného striedavého signálu a jeho vstreknutie do vysokonapäťového systému cez izolačnú spojku a nastavenie vysoko presného prúdu alebo napätia. senzor na druhom konci slučky na zhromažďovanie signálu a optimalizáciu kvality signálu cez obvod na úpravu signálu pre následnú analýzu a potom konvertuje analógový signál na digitálny signál cez A/D prevodník a digitálne ho spracuje MCU alebo aplikačne špecifický integrovaný obvod (ASIC), aby sa vypočítali parametre, ako je útlm signálu a fázový posun, a potom sa odhadla izolačná impedancia. Nakoniec sa posúdi izolačný stav na základe porovnania výsledkov analýzy s vopred stanovenými normami. Ak sa zistí problém, implementuje sa zodpovedajúca bezpečnostná stratégia.
Okrem vyššie uvedených konvenčných metód monitorovania izolácie, poháňaných inteligenciou, s cieľom lepšieho monitorovania bezpečnosti izolácie, sa v niektorých pokročilejších systémoch kombinujú snímače teploty a snímače vlhkosti na monitorovanie okolitého prostredia vysokonapäťového systému (pretože environmentálne faktory môžu ovplyvniť výkon izolácie, napríklad výkon izolačných materiálov sa zníži v prostredí s vysokou teplotou alebo vysokou vlhkosťou). Kombináciou tohto parametra možno ešte jemnejšie vyhodnotiť izolačný stav vysokonapäťového systému.
