روش مانیتورینگ عایق سیستم فشار قوی
خودروهای انرژی نو
در سیستمهای سوار بر خودرو، نظارت بر عایق معمولاً با روشهایی مانند نظارت الکتریکی، نظارت فیزیکی و تزریق سیگنال با فرکانس پایین انجام میشود. یعنی از طریق سنسورها و ماژولهای مانیتورینگ نصب شده در گرههای کلیدی، مقاومت عایق و جریان نشتی در زمان واقعی یا دورهای شناسایی میشوند. هنگامی که پارامترهای مربوطه کمتر از آستانه تشخیص داده شد، سیستم فورا یک هشدار ایجاد می کند یا حتی منبع تغذیه ولتاژ بالا را برای محافظت از ایمنی خودرو و سرنشینان قطع می کند. چندین روش پایش مرسوم به شرح زیر معرفی شده اند:
1. نظارت بر جریان نشتی
اصل نظارت بر جریان بین سیستم فشار قوی و زمین (بدنه خودرو) است. هر جریان غیرمنتظره ای (یعنی جریان نشتی) نشان می دهد که ممکن است عایق ضعیفی وجود داشته باشد. در شرایط عادی، جریان نشتی سیستم فشار قوی به زمین باید بسیار کم باشد. هنگامی که جریان نشتی از آستانه تعیین شده فراتر رود، در نظر گرفته می شود که مشکلی در عایق وجود دارد.
در فرآیند پیاده سازی واقعی، یک سنسور جریان در BMS یا سایر واحدهای کنترل ولتاژ بالا ادغام می شود. نرم افزار با نظارت لحظه ای جریان در مدار ولتاژ بالا، به ویژه جریانی که به زمین می گذرد، این داده ها را از طریق یک الگوریتم تجزیه و تحلیل می کند و آنها را با استانداردهای ایمنی از پیش تعیین شده مقایسه می کند تا مشخص کند که آیا یک ناهنجاری وجود دارد یا خیر.
2. نظارت بر مقاومت عایق
مقدار مقاومت عایق قطعات کلیدی سیستم فشار قوی به طور منظم یا تحت شرایط خاص برای ارزیابی عملکرد عایق اندازه گیری می شود.
3. نظارت بر روش تزریق سیگنال فرکانس پایین
این روش تشخیص یک فناوری نظارت بر عایق ولتاژ بالا کارآمد است. اصل کار آن تزریق یک سیگنال متناوب فرکانس پایین ده ها هرتز تا صدها هرتز به یک سر مدار ولتاژ بالا (مانند الکترود مثبت یا منفی باتری ولتاژ بالا) و تنظیم یک نقطه نظارت است. در انتهای دیگر (مانند شاسی یا زمین). هنگامی که سیگنال فرکانس پایین تزریق شده از مدار فشار قوی عبور می کند، اگر عملکرد عایق این مدار خوب باشد، تضعیف این سیگنال بسیار کم است، اما اگر نقص عایق یا مسیر نشتی در مدار وجود داشته باشد، سیگنال در طول این مسیر به زمین نشت می کند و در نتیجه قدرت سیگنال ضعیف شده به نقطه نظارت می رسد. در طول فرآیند، مقدار امپدانس عایق را می توان با اندازه گیری دامنه، تغییر فاز یا پاسخ فرکانس سیگنال در حلقه، و با مقایسه آستانه ایمنی از پیش تعیین شده سیستم، زمانی که تضعیف سیگنال شناسایی شده یا عایق محاسبه شده محاسبه می شود. امپدانس کمتر از این آستانه است، سیستم زنگ هشداری را برای نشان دادن وجود خطای عایق ایجاد می کند.
بر اساس اصل فوق، فرآیند پیاده سازی خاص می تواند استفاده از یک ژنراتور سیگنال اختصاصی باشدیک سیگنال AC با فرکانس پایین تولید کنید و آن را از طریق یک کوپلر ایزوله به سیستم ولتاژ بالا تزریق کنید و یک سنسور جریان یا ولتاژ با دقت بالا را در انتهای دیگر حلقه تنظیم کنید تا سیگنال را جمع آوری کند و کیفیت سیگنال را از طریق بهینه سازی کند. مدار تهویه سیگنال را برای تجزیه و تحلیل بعدی، و سپس سیگنال آنالوگ را از طریق یک مبدل A/D به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند و به صورت دیجیتالی آن را توسط یک MCU یا یک مدار مجتمع خاص برنامه (ASIC) پردازش می کند تا پارامترهایی مانند تضعیف سیگنال را محاسبه کند. و تغییر فاز، و سپس امپدانس عایق را تخمین بزنید. در نهایت، وضعیت عایق با مقایسه نتایج تجزیه و تحلیل با استانداردهای از پیش تعیین شده قضاوت می شود. اگر مشکلی پیدا شود، استراتژی ایمنی مربوطه اجرا می شود.
علاوه بر روشهای مرسوم نظارت بر عایق که در بالا ذکر شد، با هدایت هوشمند، به منظور نظارت بهتر بر ایمنی عایق، در برخی از سیستمهای پیشرفتهتر، از سنسورهای دما و رطوبت نیز برای نظارت بر محیط اطراف سیستم فشار قوی استفاده میشود (زیرا عوامل محیطی ممکن است بر عملکرد عایق تأثیر بگذارد، مانند محیط های با دمای بالا یا رطوبت بالا، عملکرد مواد عایق کاهش می یابد. با ترکیب این پارامتر می توان ارزیابی دقیق تری از وضعیت عایق سیستم فشار قوی انجام داد.
