Методи контролю ізоляції
У системах транспортних засобів моніторинг ізоляції зазвичай здійснюється за допомогою електричного моніторингу, фізичного моніторингу, введення низькочастотного сигналу тощо, тобто через датчики та модулі моніторингу, встановлені на ключових вузлах, опір ізоляції та струм витоку виявляються в режимі реального часу або періодично. . Як тільки буде виявлено, що відповідні параметри нижчі за порогове значення, система негайно видасть попередження або навіть відключить високовольтне джерело живлення, щоб захистити безпеку автомобіля та пасажирів. Нижче наведено кілька традиційних методів моніторингу:
1. Моніторинг струму витоку
Принцип полягає в контролі струму між високовольтною системою і землею (кузов автомобіля). Будь-який несподіваний потік струму (тобто струм витоку) вказує на те, що ізоляція може бути поганою. За нормальних обставин струм витоку високовольтної системи на землю повинен бути дуже малим. Коли струм витоку перевищує встановлений поріг, вважається, що є проблема з ізоляцією.
У фактичному процесі впровадження датчик струму інтегрується в BMS або інший блок керування високою напругою. Відстежуючи в режимі реального часу струм у ланцюзі високої напруги, особливо струм, що тече на землю, програмне забезпечення аналізує ці дані за допомогою алгоритмів і порівнює їх із попередньо встановленими стандартами безпеки, щоб визначити, чи є аномалія.
2. Контроль опору ізоляції
Значення опору ізоляції ключових частин високовольтної системи вимірюється регулярно або за певних умов для оцінки ефективності ізоляції.
3. Моніторинг інжекції низькочастотного сигналу
Цей метод виявлення є ефективною високовольтною технологією моніторингу ізоляції. Його принцип роботи полягає у введенні низькочастотного сигналу змінного струму від десятків до сотень Гц на один кінець високовольтного ланцюга (наприклад, позитивний або негативний полюс високовольтної батареї) і встановлення контрольної точки на іншому кінці (наприклад, шасі або заземлення). Коли поданий низькочастотний сигнал проходить через ланцюг високої напруги, якщо характеристики ізоляції цього ланцюга хороші, ослаблення цього сигналу дуже мале, але якщо в ланцюзі є дефект ізоляції або шлях витоку, сигнал буде просочуватися на землю вздовж цього шляху, що призведе до послаблення потужності сигналу, що досягає точки моніторингу. У процесі величина опору ізоляції може бути розрахована шляхом вимірювання амплітуди, зміни фази або частотної характеристики сигналу в ланцюзі та шляхом порівняння попередньо встановленого порогу безпеки системи, коли виявлене загасання сигналу або розрахована ізоляція повний опір нижчий за цей поріг, система запустить сигнал тривоги, щоб вказати на наявність несправності ізоляції.
Виходячи з наведеного вище принципу, конкретний процес реалізації може полягати у використанні спеціального генератора сигналів для генерації низькочастотного сигналу змінного струму, введення його в систему високої напруги через ізоляційний з’єднувач і встановлення високоточного струму або напруги. датчик на іншому кінці петлі для збору сигналу та оптимізації якості сигналу за допомогою схеми формування сигналу для подальшого аналізу, а потім перетворення аналогового сигналу в цифровий через АЦП і цифрової обробки за допомогою MCU або спеціальна інтегральна схема (ASIC), щоб обчислити такі параметри, як ослаблення сигналу та фазовий зсув, а потім оцінити опір ізоляції. Нарешті, стан ізоляції оцінюється на основі порівняння результатів аналізу з попередньо встановленими стандартами. У разі виявлення проблеми реалізується відповідна стратегія безпеки.
На додаток до вищевказаних звичайних методів моніторингу ізоляції, керованих інтелектом, щоб краще контролювати безпеку ізоляції, у деяких більш просунутих системах датчики температури та датчики вологості також поєднуються для моніторингу навколишнього середовища високовольтної системи (оскільки фактори навколишнього середовища можуть вплинути на ефективність ізоляції, наприклад, ефективність ізоляційних матеріалів погіршиться в умовах високої температури або високої вологості). Комбінуючи цей параметр, можна більш точно оцінити стан ізоляції високовольтної системи.
