Blokada wysokonapięciowa-dla
Nowe pojazdy energetyczne
Wprowadzenie do blokady wysokonapięciowej-
Tylko wtedy, gdy obwód blokady tworzy całkowicie zamkniętą pętlę, elementy pojazdu pod wysokim-napięciem można uznać za normalne i dopiero wtedy można podłączyć-elektryczność wysokiego napięcia. Napięcia źródła sygnału HVIL zazwyczaj występują w trzech postaciach: cykl pracy 5 V/12 V/PWM.
Cel blokowania-wysokonapięciowego
Zestawy akumulatorów nowych pojazdów energetycznych zwykle działają przy napięciach sięgających 300–800 V i generują bardzo duże prądy. Dlatego potrzebne jest urządzenie zabezpieczające, aby poprawić bezpieczeństwo pojazdu i personelu konserwacyjnego.
Projektowanie blokad wysokiego napięcia-ma na celu przede wszystkim rozwiązanie następujących problemów:
1. Uniemożliwianie personelowi konserwacyjnemu podłączania i odłączania, gdy obwód jest pod napięciem: złącza wysokiego-napięciowego zawierają liczne metalowe styki. Jeśli zostaną bezpośrednio odłączone pod obciążeniem (prądem), w momencie rozłączenia styków powstanie silny łuk elektryczny. Łuk ten osiąga niezwykle wysokie temperatury, powodując poważne spalanie metalowych styków złącza, co prowadzi do zwiększonej rezystancji styków, przegrzania, a nawet pożaru. Jednocześnie sam łuk elektryczny jest również znaczącym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych.
2. Zapobieganie przypadkowemu odłączeniu złączy-wysokonapięciowego: podczas pracy pojazdu lub podczas konserwacji lub kolizji mogą wystąpić wibracje, które mogą spowodować poluzowanie lub przerywane działanie złącza wysokonapięciowego-. Jeśli system pozostanie nieświadomy i nadal będzie dostarczał zasilanie, przerywane połączenie może się przegrzać z powodu nadmiernej rezystancji styków, co stwarza ryzyko pożaru.
3. Wyświetlanie ostrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa: Przed uruchomieniem pojazdu BMS (system zarządzania baterią) lub VCU (jednostka kontrolera pojazdu) przeprowadza-samokontrolę HVIL. Jeśli obwód nie jest otwarty, system zgłosi usterkę i uniemożliwi włączenie-systemu wysokiego napięcia, chroniąc w ten sposób bezpieczeństwo personelu i pojazdu.
Zasada działania blokady wysokonapięciowej-
Istotą blokady wysokonapięciowej-jest obwód sygnałowy o niskim-napięciem i niskim-prądzie.
1. Podstawowe komponenty
(1) Źródło sygnału HVIL: zazwyczaj sygnał monitorujący o niskim-napięciem (np. 5 V lub 12 V) jest dostarczany przez system zarządzania akumulatorem (BMS) lub moduł sterujący pojazdu (VCU).
(2) Obwód HVIL: cienki przewód sygnałowy niskiego-napięcia, przypominający „sznur kandyzowanych głogów”, jest połączony szeregowo przez wszystkie elementy-wysokonapięciowe, które należy monitorować, oraz ich złącza.
(3) Odbiornik HVIL: Sygnał ostatecznie powróci do portu monitorowania BMS lub VCU.
2. Proces pracy (na przykładzie najpopularniejszego „obwodu szeregowego”)
(1) Stan normalny (wszystkie złącza są podłączone)
① BMS wysyła sygnał monitorujący 5 V HVIL.
② Sygnał ten przepływa sekwencyjnie przez styki blokujące wewnątrz złączy wszystkich elementów-wysokonapięciowych, takich jak sterownik silnika, sprężarka klimatyzacji, PTC i przetwornica DC/DC.
③ Ponieważ wszystkie złącza są podłączone, cały obwód przewodzi.
④ Sygnał ostatecznie powraca płynnie do odbiorcy BMS.
⑤ BMS wykrywa cały sygnał zwrotny, stwierdza, że „połączenie obwodu wysokiego-napięcia jest normalne” i umożliwia wykonanie kolejnych operacji, takich jak-wstępne ładowanie i-włączenie zasilania.
(2) Stan nieprawidłowy (dowolne złącze jest odłączone lub luźne)
① Załóżmy, że technik odłączył złącze sprężarki klimatyzacji podczas konserwacji.
② W momencie rozłączenia tego złącza jego wewnętrzne styki blokady HVIL zostaną rozłączone jako pierwsze (w projekcie zazwyczaj stosowana jest konfiguracja styków typu „przerwanie-przed-wykonaniem”).
③ W tym miejscu cała pętla sygnałowa HVIL zostaje przerwana.
④ Odbiornik BMS natychmiast wykrywa brak sygnału zwrotnego (napięcie wynosi 0).
⑤ BMS może zidentyfikować usterkę w ciągu milisekund i natychmiast wdrożyć następujące środki bezpieczeństwa:
1) Alarm: na desce rozdzielczej zapala się kontrolka-wysokiego napięcia, aby ostrzec kierowcę.
2) Odcięcie-zasilania: wszystkim odpowiednim sterownikom natychmiast zaprzestaje się pracy, a główne przekaźniki dodatni i ujemny zostają odłączone, odcinając zasilanie całego systemu-wysokiego napięcia.
3) Rozładowanie: Komponenty takie jak sterownik silnika mają za zadanie aktywnie rozładowywać kondensatory szyny, szybko redukując napięcie do bezpiecznego poziomu.
