Metoder för isoleringsövervakning
I fordonssystem implementeras isolationsövervakning vanligtvis genom elektrisk övervakning, fysisk övervakning, lågfrekvent signalinjektion etc., det vill säga genom sensorer och övervakningsmoduler installerade vid nyckelnoder, detekteras isolationsresistans och läckström i realtid eller periodiskt . När de relevanta parametrarna upptäcks vara lägre än tröskeln, kommer systemet omedelbart att utlösa en varning eller till och med stänga av högspänningsströmförsörjningen för att skydda fordonets och passagerarnas säkerhet. Flera konventionella övervakningsmetoder introduceras enligt följande:
1. Läckströmsövervakning
Principen är att övervaka strömmen mellan högspänningssystemet och marken (bilkarossen). Eventuellt oväntat strömflöde (dvs. läckström) indikerar att det kan vara dålig isolering. Under normala omständigheter bör högspänningssystemets läckström till marken vara mycket liten. När läckströmmen överstiger det inställda tröskelvärdet anses det vara ett problem med isoleringen.
I själva implementeringsprocessen är en strömgivare integrerad i BMS eller annan högspänningsstyrenhet. Genom realtidsövervakning av strömmen i högspänningskretsen, särskilt strömmen som flyter till marken, analyserar programvaran dessa data genom algoritmer och jämför dem med de förinställda säkerhetsstandarderna för att avgöra om det finns en avvikelse.
2. Övervakning av isolationsmotstånd
Isolationsresistansvärdet för nyckeldelarna i högspänningssystemet mäts regelbundet eller under specifika förhållanden för att utvärdera isoleringsprestandan.
3. Lågfrekvent signalinsprutningsövervakning
Denna detekteringsmetod är en effektiv teknik för övervakning av högspänningsisolering. Dess arbetsprincip är att injicera en lågfrekvent AC-signal på tiotals Hz till hundratals Hz i ena änden av högspänningskretsen (som den positiva eller negativa polen på högspänningsbatteriet) och ställa in en övervakningspunkt i andra änden (som chassit eller marken). När den injicerade lågfrekventa signalen passerar genom högspänningskretsen, om isoleringsprestandan för denna krets är bra, är dämpningen av denna signal mycket liten, men om det finns en isolationsdefekt eller läckageväg i kretsen, är signalen kommer att läcka till marken längs denna väg, vilket resulterar i en försvagning av signalstyrkan som når övervakningspunkten. I processen kan storleken på isolationsimpedansen beräknas genom att mäta amplituden, fasändringen eller frekvenssvaret för signalen i kretsen, och genom att jämföra systemets förinställda säkerhetströskel, när den detekterade signaldämpningen eller den beräknade isoleringen impedansen är lägre än denna tröskel, kommer systemet att utlösa ett larm för att indikera förekomsten av ett isolationsfel.
Baserat på ovanstående princip kan den specifika implementeringsprocessen vara att använda en dedikerad signalgenerator för att generera en lågfrekvent AC-signal och injicera den i högspänningssystemet genom en isoleringskopplare och ställa in en högprecisionsström eller -spänning sensor i andra änden av slingan för att samla in signalen och optimera signalkvaliteten genom signalkonditioneringskretsen för efterföljande analys, och sedan omvandla den analoga signalen till en digital signal genom A/D-omvandlaren och digitalt bearbeta den av MCU eller applikationsspecifik integrerad krets (ASIC), för att beräkna parametrar som signaldämpning och fasförskjutning, och sedan uppskatta isolationsimpedansen. Slutligen bedöms isoleringstillståndet baserat på jämförelsen av analysresultaten med de förinställda standarderna. Om ett problem upptäcks implementeras motsvarande säkerhetsstrategi.
Utöver ovanstående konventionella isoleringsövervakningsmetoder, drivna av intelligens, för att bättre övervaka isoleringssäkerheten, kombineras i vissa mer avancerade system även temperatursensorer och fuktsensorer för att övervaka den omgivande miljön i högspänningssystemet (eftersom miljöfaktorer kan påverka isoleringsprestandan, såsom isoleringsmaterials prestanda kommer att minska i miljöer med hög temperatur eller hög luftfuktighet). Genom att kombinera denna parameter kan högspänningssystemets isoleringsvillkor utvärderas ytterligare mer noggrant.
