Ի՞նչ է մարտկոցի անվտանգության կառավարման համակարգը:
անվտանգության կառավարում
Մարտկոցի անվտանգության կառավարման համակարգը հիմնականում ապահովում է մարտկոցի փաթեթի անվտանգ և արդյունավետ աշխատանքը՝ կանխելով այն բարձր ջերմաստիճանի պատճառով հրդեհվելուց կամ ցածր ջերմաստիճանի պատճառով խափանվելուց: Քանի որ մարտկոցի փաթեթը բարձր-լարման սարք է, բարձր-մեկուսիչ պաշտպանության համակարգը կարևոր է մեքենայի ուղեւորների և հետիոտների անվտանգությունն ապահովելու համար: Մարտկոցի անվտանգության կառավարման համակարգը պետք է կարողանա առավելագույնի հասցնել ինչպես մարտկոցի, այնպես էլ մեքենայի աշխատանքը՝ միաժամանակ ապահովելով մեքենայի անվտանգ շահագործումը: Մարտկոցների անվտանգության կառավարման համակարգերի մշակումը մեծ նշանակություն ունի կյանքի և գույքի անվտանգության ապահովման և էլեկտրական մեքենաների զարգացմանը նպաստելու համար։
Բարձր-լարման մեկուսացման փորձարկման համակարգ
Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների էներգիայի պահպանման սարքերը, ինչպիսիք են էներգիայի մարտկոցները, վառելիքի բջիջները կամ գերկոնդենսատորները, աշխատում են մարդու մարմնի համար անվտանգ լարման միջակայքը գերազանցող լարման դեպքում. Որոշ էլեկտրական ավտոբուսներ նույնիսկ ունեն մարտկոցներ, որոնք աշխատում են 600 Վ լարման վրա: Մեքենայում մեկուսիչ նյութերի մեկուսացման գործունակությունը աստիճանաբար վատանում է օգտագործման ընթացքում մաշվածության պատճառով, իսկ խոնավության բարձրացումը նաև նվազեցնում է բարձր լարման հոսանքի մարտկոցի և շասսիի միջև մեկուսացման արդյունավետությունը: Երբ մարտկոցի դրական և բացասական տերմինալների մեկուսացման շերտը մաշվում է և շփվում է շասսիի հետ, առաջանում է արտահոսքի հոսանքի հանգույց, որն ազդում է շարժիչի կարգավորիչի, ցածր{4}}այլ էլեկտրական սարքերի աշխատանքի վրա և նույնիսկ վտանգում է ուղևորի անվտանգությունը: Երբ մարտկոցի փաթեթի միացման մի քանի կետերի և շասսիի միջև մեկուսացումը հնանում է, տեղի է ունենում ինքնա-լիցքաթափում և էներգիայի կուտակում, ինչը ծանր դեպքերում կարող է հանգեցնել հրդեհի: Մեքենայի անվտանգ շահագործումն ապահովելու համար պետք է տեղադրվի մեկուսացման արդյունավետությունը հայտնաբերող սարք, որը իրական ժամանակում վերահսկելու է բարձր լարման համակարգի և շասսիի միջև մեկուսացման դիմադրությունը:
Մեկուսացման փորձարկման ամենատարածված մեթոդները ներառում են.
1. Ուղղակի արտահոսքի չափման մեթոդ
DC համակարգերում սա ամենապարզ և գործնական մեթոդն է: Սահմանեք մուլտիմետրը ընթացիկ միջակայքում և միացրեք այն մարտկոցի փաթեթի դրական տերմինալի և սարքի պատյանի (կամ հողի) միջև: Սա կբացահայտի արտահոսքի հոսանքը մարտկոցի փաթեթի բացասական տերմինալի և պատյանի միջև: Նմանապես, այն կարող է հաջորդաբար միացվել բացասական տերմինալի և պատյանի միջև՝ դրական տերմինալի և պատյանի միջև արտահոսքի հոսանքը հայտնաբերելու համար: Այս մեթոդը պարզ է և հեշտ կիրառելի, և սովորաբար օգտագործվում է-վթարների հայտնաբերման և տրանսպորտային միջոցների սովորական զննումների ժամանակ:
2. Ընթացիկ սենսորային մեթոդ
Hall-ի էֆեկտի հոսանքի սենսորը բարձր-հոսքի հաստատուն համակարգերում արտահոսքի հայտնաբերման ընդհանուր մեթոդ է: Մարտկոցային համակարգի դրական և բացասական ուժային ավտոբուսները միասին անցնում են նույն ուղղությամբ ընթացիկ սենսորի միջոցով: Երբ չկա արտահոսքի հոսանք, դրական տերմինալից հոսող հոսանքը հավասար է բացասական տերմինալ վերադարձող հոսանքին: Հետեւաբար, ընթացիկ սենսորով անցնող հոսանքը զրո է, իսկ ընթացիկ սենսորի ելքային լարումը զրո է: Երբ արտահոսք է տեղի ունենում, ընթացիկ սենսորի ելքային լարումը զրո չէ: Այս լարման նշանը կարող է օգտագործվել հետագա որոշելու համար, թե արդյոք արտահոսքի հոսանքը ծագում է սնուցման աղբյուրի դրական կամ բացասական տերմինալից: Այնուամենայնիվ, այս փորձարկման մեթոդը պահանջում է, որ փորձարկվող մարտկոցի փաթեթը գործարկվի, հոսանքը հոսում է ներս և դուրս: Այն չի կարող գնահատել մարտկոցի համակարգի մեկուսացման արդյունավետությունը գետնին առանց-բեռի պայմաններում:
3. Մեկուսացման դիմադրության հաշվիչի չափման մեթոդ
Այս մեթոդը օգտագործում է մեկուսացման դիմադրության չափիչ՝ մեկուսացման դիմադրության արժեքը չափելու համար: Մեկուսացման դիմադրության հաշվիչը, որը սովորաբար հայտնի է որպես մեգոհմմետր, հաճախ սնուցվում է ձեռքով-կռունկով գեներատորով, հետևաբար նաև կոչվում է մեգոհմմետր: Դրա սանդղակը հիմնված է մեկուսացման դիմադրության վրա և էլեկտրատեխնիկայում սովորաբար օգտագործվող չափիչ գործիք է: Դրա աշխատանքի սկզբունքը ներկայացված է Նկար 8-29-ում:
Գործիքը աշխատում է փորձարկվող սարքը կամ ցանցը հուզելով լարման միջոցով, այնուհետև չափում է գրգռման արդյունքում առաջացած հոսանքը և դիմադրությունը չափելու համար օգտագործելով Օհմի օրենքը: Մեկուսացման դիմադրության հաշվիչը հիմնականում բաղկացած է երկու մասից՝ ձեռքով-կռունկով գեներատոր և մագնիսաէլեկտրական հարաբերակցության հաշվիչ: Բռնակը պտտեցնելով` ձեռքի-կռունկով գեներատորը առաջացնում է AC բարձր լարում, որը ուղղվում է դիոդի միջոցով` ապահովելու DC բարձր լարում չափման համար: Մագնիտոէլեկտրական հարաբերակցության հաշվիչը այնուհետև չափում է հոսանքի հարաբերակցությունը լարման կծիկի և ընթացիկ կծիկի մեջ, իսկ ցուցիչի ցուցիչը ցույց է տալիս դիմադրության սանդղակը:
Վերոհիշյալ երեք մեթոդները բոլորն էլ օգտագործում են սեփական սարքավորումներ արտահոսքի հոսանքի և մեկուսացման դիմադրության փորձարկման համար, ինչը որոշակի դժվարություններ է ներկայացնում մարտկոցների կառավարման համակարգերում ինտեգրվելու համար: Շղթայի չափման մեթոդներն ավելի հաճախ օգտագործվում են մարտկոցների կառավարման համակարգերում: Սովորաբար օգտագործվող DC լարման մեկուսացման չափման սկզբունքը ներկայացված է Նկար 8-30-ում:
Այս բլոկային դիագրամում R1, R2, R3 և R4-ը բարձր-դիմադրության դիմադրություններ են (օրինակ՝ 500kΩ կամ ավելի բարձր), որոնք ապահովում են, որ մեկուսացման մակարդակը արհեստականորեն չի նվազի չափման ընթացքում: Rₙ և Rₚ էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների փաթեթի դրական և բացասական տերմինալների մեկուսացման դիմադրություններն են համապատասխանաբար մեքենայի մարմնին: R'-ը և R»-ը փոքր դիմադրությամբ լարման բաժանարար դիմադրություններ են (օրինակ՝ մոտ 2000Ω), ինչը թույլ է տալիս A{9}}D փոխակերպման չիպին ստանալ mV{10}}մակարդակի անալոգային ազդանշաններ դրանց միջով:
Երբ S անջատիչը անջատված վիճակում է, Rₙ և Rₚ լարման արժեքները կարելի է ստանալ չափիչ չիպի միջոցով, ինչը հանգեցնում է հետևյալ հավասարմանը.
Բանաձևում V1-ը և V2-ը ներկայացնում են դրական և բացասական շղթաների լարումները դեպի հողը, երբ անջատիչը բաց է:
Նմանապես, երբ S անջատիչը փակ է, կարող է ստացվել մեկ այլ հավասարում.
Բանաձևում V'1 և V'2 ներկայացնում են դրական և բացասական լարերը դեպի հող, երբ S-ը փակ է:
Քանի որ R1, R2, R3, R4, R և R' շարքի դիմադրիչների դիմադրության արժեքները հայտնի են, R₊ և R₋ համարները լուծելու համար կարող է օգտագործվել (8-5) և (8-6) հավասարումների համակարգը:
Մեկուսացման դիմադրության չափման այլ մեթոդներ, որոնք օգտագործվում են մարտկոցների կառավարման համակարգերում, ներառում են հավասարակշռված կամրջի մեթոդը, բարձր{0}}հաճախականության ազդանշանի ներարկման մեթոդը և օժանդակ էներգիայի մատակարարման մեթոդը: Քանի որ էներգիայի մարտկոցների լարումը մեծանում է և դրանց կիրառումը դառնում է ավելի լայն, էլեկտրական մեքենաների մեկուսացման անվտանգությունը դառնում է ավելի կարևոր, և հետազոտողները շարունակաբար նախագծում և վավերացնում են մեկուսացման մոնիտորինգի տարբեր մեթոդներ:
Պիկ հզորություն
SOP (Հզորության վիճակը) առավելագույն հզորությունն է, որը մարտկոցը կարող է արձակել կամ կլանել կանխորոշված ժամանակային ընդմիջումով: Պիկ հզորությունը օգտագործվում է լիցքավորման տարբեր վիճակներում էներգիայի մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման սահմանաչափերը գնահատելու համար՝ վճռորոշ դեր խաղալով մարտկոցների փաթեթի և մեքենայի հզորության կատարողականի համընկնումը օպտիմալացնելու, ինչպես նաև էլեկտրական շարժիչի վերականգնողական արգելակման գործառույթը առավելագույնի հասցնելու համար: Այն նաև տեսական և գործնական նշանակություն ունի մարտկոցների ռացիոնալ օգտագործման համար՝ խուսափելով գերլիցքավորումից կամ չափից-լիցքաթափումից, բարելավելով մարտկոցի անվտանգությունը և երկարացնել մարտկոցի կյանքը: Այնուամենայնիվ, մարտկոցի առավելագույն հզորությունը ենթակա է բազմաթիվ անվտանգության սահմանափակումների. միայն այս անվտանգության սահմաններում առավելագույն հզորությունը գործնական նշանակություն ունի: Այս բաժինը քննարկում է մարտկոցի որոշ պարամետրեր, որոնք սահմանափակում են առավելագույն հզորությունը և ուսումնասիրում է մարտկոցի անվտանգության և առավելագույն հզորության միջև կապը:
1. Ջերմաստիճանի-հիմնված սահմանափակումներ
Էլեկտրոլիտի հաղորդունակությունը և անոդի և կաթոդի նյութերի ակտիվությունը փոխվում են ջերմաստիճանի հետ՝ այդպիսով ազդելով մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման հզորության վերին սահմանի վրա։ Էլեկտրոդների ռեակցիայի արագությունը նվազում է, երբ ջերմաստիճանը նվազում է: Ջերմաստիճանը նույնպես ազդում է էլեկտրոլիտում իոնների և էլեկտրոնների տեղափոխման արագության վրա: Այս տեմպերը մեծանում են ջերմաստիճանի բարձրացման հետ և հակառակը: Ավելին, եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է՝ գերազանցելով սահմանված ջերմաստիճանի սահմանը, մարտկոցի ներսում քիմիական հավասարակշռությունը կխախտվի՝ առաջացնելով մարտկոցի անվտանգության հետ կապված խնդիրներ:
Ինչպես ցույց է տրված Նկար 8-ում-31, մարտկոցի գագաթնակետային հզորությունը փոխվում է ջերմաստիճանի հետ՝ ցուցադրելով հստակ ոչ գծային կոր: Պիկ հզորությունը նվազում է, քանի որ ջերմաստիճանը նվազում է, ցածր ջերմաստիճանի դեպքում դանդաղ փոխվում: Պիկ հզորությունը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, սակայն չափազանց բարձր ջերմաստիճանը դժվարացնում է ջերմության արտանետումը, ինչը բացասաբար է անդրադառնում մարտկոցի անվտանգության և կյանքի տևողության վրա:
2. Լիցքավորման դրություն (SOC)-Հիմված սահմանափակումներ
SOP-ի (գործարկման սկիզբ) սահմանափակումը նախատեսված է շահագործման ընթացքում էլեկտրաէներգիայի մարտկոցի գերլիցքավորումը և{0}}շատ լիցքաթափումը կանխելու համար՝ ապահովելով մարտկոցի անվտանգությունը: Պիկ հզորության և SOC-ի միջև կապն ուսումնասիրելիս պետք է հաշվի առնել այնպիսի գործոնների ազդեցությունը, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը և լիցքավորման/լիցքաթափման արագությունը SOC-ի վրա՝ SOC-ի չափման ճշգրտությունը բարելավելու համար: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 8-32-ում, լիցքավորման վիճակի (SOC) բարձրացման հետ լիցքաթափման հզորությունը մեծանում է, մինչդեռ լիցքավորման հզորությունը նվազում է: Օրինակ, նույն SOC միջակայքում, երբ SOC-ն ավելանում է 10%-ից մինչև 90%, լիցքաթափման առավելագույն հզորությունը մեծանում է 222 Վտ-ից մինչև 693 Վտ, մինչդեռ լիցքավորման առավելագույն հզորությունը նվազում է 675 Վտ-ից մինչև 300 Վտ: Պիկ հզորության ուսումնասիրությունը տարբեր SOC պայմաններում կարող է գնահատել մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման հնարավորությունները՝ տրամադրելով տվյալներ և տեխնիկական աջակցություն էլեկտրական մեքենաներում դրա օգտագործման համար:
3. Օհմական դիմադրության վրա հիմնված սահմանափակումներ
Ինչպես ցույց է տրված Նկար 8-33-ում, մարտկոցի գագաթնակետային հզորությունը մոտավորապես հակադարձ համեմատական է նրա ohmic ներքին դիմադրությանը: Որքան փոքր է ohmic ներքին դիմադրությունը, այնքան ավելի մեծ և արագ է հզորության գագաթնակետը; ընդհակառակը, որքան մեծ է ohmic ներքին դիմադրությունը, այնքան փոքր և դանդաղ է գագաթնակետային հզորությունը:
Մարտկոցի ջերմաստիճանը, լիցքավորման վիճակը (SOC) և ներքին դիմադրությունը սերտորեն կապված են դրա անվտանգության կարգավիճակի հետ: Հետևաբար, մարտկոցի շահագործման վիճակը (SOP) պետք է համապատասխանի այս երեք գործոններով պայմանավորված սահմանափակումներին՝ անվտանգ շահագործումն ապահովելու և դրա շահագործման ժամկետը երկարացնելու համար:
