Блокування високої-напруги для
Нові енергетичні транспортні засоби
Вступ до блокування-високої напруги
Лише тоді, коли схема блокування утворює повний замкнутий цикл, можна-високовольтні компоненти транспортного засобу вважати нормальними, і лише тоді можна під’єднати високу{1}}електрику. Напруга джерела сигналу HVIL зазвичай має три форми: 5 В/12 В/швидкочастотний імпульс.
Призначення блокування високої-напруги
Акумуляторні блоки транспортних засобів з новими джерелами енергії зазвичай працюють при напрузі 300-800 В з дуже великими струмами. Тому для підвищення безпеки транспортного засобу та обслуговуючого персоналу необхідний захисний пристрій.
Конструкція високовольтних блокувань-насамперед спрямована на вирішення таких проблем:
1. Запобігання обслуговувальному персоналу підключати та від’єднувати штекер, коли ланцюг під напругою: роз’єми високої-напруги містять численні металеві контакти. Якщо їх безпосередньо від’єднати під навантаженням (струмом), у момент роз’єднання контактів виникне сильна електрична дуга. Ця дуга досягає надзвичайно високих температур, сильно спалюючи металеві контакти роз’єму, що призводить до підвищеного контактного опору, перегріву та навіть пожежі. Водночас сама електрична дуга також є значним джерелом електромагнітних перешкод.
2. Запобігання випадковому від’єднанню роз’ємів високої-напруги: під час роботи автомобіля може виникнути вібрація, або технічне обслуговування чи зіткнення можуть призвести до того, що роз’єм високої{2}}напруги стане слабким або переривчастим. Якщо система залишатиметься невідомою та продовжує подавати живлення, переривчасте з’єднання може перегрітися через надмірний контактний опір, що створює ризик пожежі.
3. Надання попереджень про безпеку: перед запуском автомобіля BMS (система керування батареєю) або VCU (контролер автомобіля) виконує само-перевірку HVIL. Якщо ланцюг не розімкнуто, система повідомить про помилку та запобіжить увімкненню високовольтної-системи, таким чином захищаючи безпеку персоналу та автомобіля.
Принцип роботи блокування високої-напруги
Суть блокування високої-напруги полягає в ланцюзі сигналу низької-напруги та малого{2}}струму.
1. Основні компоненти
(1) Джерело сигналу HVIL: зазвичай сигнал моніторингу низької -напруги (наприклад, 5 В або 12 В) подається системою керування батареєю (BMS) або контролером автомобіля (VCU).
(2) Схема HVIL: тонкий сигнальний провід низької-напруги, схожий на «нитку зацукрованих плодів глоду», з’єднаний послідовно через усі компоненти високої{2}}напруги, які потрібно контролювати, та їхні роз’єми.
(3) Приймач HVIL: сигнал зрештою повернеться до порту моніторингу BMS або VCU.
2. Робочий процес (на прикладі найпоширенішої «послідовної схеми»)
(1) Нормальний стан (усі роз’єми підключено)
① BMS надсилає моніторинговий сигнал HVIL 5 В.
② Цей сигнал проходить послідовно через контакти блокування всередині роз’ємів усіх високо-компонентів напруги, таких як контролер двигуна, компресор кондиціонера, PTC і перетворювач постійного/постійного струму.
③ Оскільки всі роз’єми під’єднано, весь ланцюг є провідним.
④ Згодом сигнал плавно повертається до приймального кінця BMS.
⑤ BMS виявляє повний зворотний сигнал, визначає, що "з’єднання високої-напруги нормально", і дозволяє наступні операції, такі як попереднє-заряджання та-увімкнення.
(2) Ненормальний стан (будь-який роз’єм від’єднано або ослаблений)
① Припустімо, що під час технічного обслуговування технік від’єднав роз’єм компресора кондиціонера.
② Коли цей роз’єм від’єднано, його внутрішні блокувальні контакти HVIL від’єднаються першими (зазвичай у конструкції використовується конфігурація контактів «break-before-make»).
③ У цій точці весь контур сигналу HVIL розривається.
④ Приймач BMS негайно виявляє відсутність зворотного сигналу (напруга стає нульовою).
⑤ BMS може визначити несправність протягом мілісекунд і негайно вжити таких заходів безпеки:
1) Сигналізація: на панелі приладів світиться індикатор високої{1}}напруги, щоб попередити водія.
2) Відключення-живлення: усім відповідним контролерам негайно наказано припинити роботу, а основні позитивні та негативні реле від’єднано, що припиняє живлення всієї системи високої-напруги.
3) Розрядка: такі компоненти, як контролер двигуна, одержують інструкцію активно розряджати конденсатори шини, швидко знижуючи напругу до безпечного рівня.
