Kio estas bateria sekureca administra sistemo?
sekureca administrado
La bateria sekureca administra sistemo ĉefe certigas la sekuran kaj efikan funkciadon de la kuirilaro, malhelpante ĝin ekbruli pro altaj temperaturoj aŭ malsukcesi pro malaltaj temperaturoj. Ĉar la kuirilaro estas alta-tensia aparato, alta-izola protektosistemo estas esenca por certigi la sekurecon de veturiloj kaj piedirantoj. La bateria sekurecadministra sistemo devas povi maksimumigi la agadon de kaj la baterio kaj la veturilo certigante sekuran veturilan operacion. La disvolviĝo de bateriaj sekurecaj administradsistemoj havas grandan signifon por certigi la sekurecon de vivo kaj posedaĵo kaj antaŭenigi la disvolviĝon de elektraj veturiloj.
Alta-tensia izolaj testa sistemo
La energistokaj aparatoj en elektraj veturiloj, kiel elektraj bateriopakaĵoj, fuelpiloj aŭ superkondensiloj, funkcias ĉe tensioj multe superantaj la sekuran tensiointervalon por la homa korpo; iuj elektraj busoj eĉ havas bateriopakaĵojn funkciantajn je 600V. La izola rendimento de la izolaj materialoj en la veturilo iom post iom plimalboniĝas dum uzo pro eluziĝo, kaj pliigita humideco ankaŭ reduktas la izolan rendimenton inter la alta-tensia potenca baterio kaj la ĉasio. Kiam la izola tavolo de la pozitivaj kaj negativaj terminaloj de la baterio estas eluzita kaj venas en kontakton kun la ĉasio, elflua kurenta buklo kreiĝas, influante la funkciadon de la motorregilo, aliajn malalttensiajn elektrajn aparatojn, kaj eĉ endanĝerigante pasaĝeran sekurecon. Kiam la izolajzo inter multoblaj punktoj de la bateriopaka cirkvito kaj la ĉasio maljuniĝas, mem-malŝarĝo kaj energia amasiĝo okazas, eble kondukante al fajro en severaj kazoj. Por certigi la sekuran funkciadon de la veturilo, oni devas instali izoladan rendimentan detektan aparaton por kontroli la izolan reziston inter la alta-tensia sistemo kaj la ĉasio en reala tempo.
Ofte uzataj izolaj testaj metodoj inkluzivas:
1. Rekta Elflua Mezura Metodo
En DC-sistemoj, tio estas la plej simpla kaj plej praktika metodo. Metu multimetron al la nuna gamo kaj konektu ĝin en serio inter la pozitiva terminalo de la kuirilaro kaj la aparato (aŭ grundo). Ĉi tio detektos la elfluan fluon inter la negativa terminalo de la kuirilaro kaj la enfermaĵo. Simile, ĝi povas esti konektita en serio inter la negativa terminalo kaj la enfermaĵo por detekti la elfluan kurenton inter la pozitiva terminalo kaj la enfermaĵo. Ĉi tiu metodo estas simpla kaj facile efektivigebla, kaj estas ofte uzata en sur-detekto de misfunkciadoj kaj rutinaj veturilaj inspektadoj.
2. Nuna Senta Metodo
Kurenta sensilo de Hall-efika estas ofta metodo por detekti elfluon en alt-tensiaj DC-sistemoj. La pozitivaj kaj negativaj potencaj busoj de la bateriosistemo estas pasigitaj kune en la sama direkto tra la nuna sensilo. Kiam ekzistas neniu elflua kurento, la kurento fluanta de la pozitiva terminalo estas egala al la fluo revenanta al la negativa terminalo. Tial, la kurento pasanta tra la nuna sensilo estas nula, kaj la nuna sensila eliga tensio estas nula. Kiam elfluo okazas, la nuna sensila eliga tensio ne estas nula. La signo de tiu tensio povas esti uzita por plue determini ĉu la elflua kurento originas de la pozitiva aŭ negativa terminalo de la elektroprovizo. Tamen, ĉi tiu testa metodo postulas, ke la kuirilaro sub testo estu funkcianta, kun fluo enfluanta kaj eksteren. Ĝi ne povas taksi la izolan rendimenton de la bateriosistemo al grundo sub sen-ŝarĝaj kondiĉoj.
3. Izola Rezisto-Mezura Mezura Metodo
Ĉi tiu metodo uzas izolan rezistmezurilon por mezuri la rezistvaloron de la izolajzo. Izola rezistmezurilo, ofte konata kiel megaohmetro, ofte estas funkciigita per man-krankigita generatoro, tial ankaŭ nomita megaohmetro. Ĝia skalo baziĝas sur izolaj rezisto kaj estas ofte uzata mezurinstrumento en elektrotekniko. Ĝia funkcia principo estas montrita en Figuro 8-29.
La instrumento funkcias ekscitante la aparaton aŭ reton sub testo kun tensio, tiam mezurante la fluon generitan per la ekscito, kaj uzante la leĝon de Ohm por mezuri la reziston. La izolaj rezistmezurilo ĉefe konsistas el du partoj: man-krankigita generatoro kaj magnetelektra proporciomezurilo. Roncante la tenilon, la man-krankigita generatoro generas AC-altan tension, kiu estas ĝustigita per diodo por disponigi DC-alttension por mezurado. La magnetelektra proporciomezurilo tiam mezuras la rilatumon de la kurento en la tensiovolvaĵo kaj la nuna bobeno, kaj la montrilindikilo indikas la rezistan skalon.
Ĉi-supraj tri metodoj ĉiuj utiligas proprietajn ekipaĵojn por elflua kurento kaj izolaj rezisttestoj, kiuj prezentas certajn malfacilaĵojn por integriĝo en bateriajn administradsistemojn. Cirkvitaj mezurmetodoj estas pli ofte uzitaj en bateriaj estrosistemoj. La principo de komune uzata DC-tensia izolaj mezurado estas montrita en Figuro 8-30.
En ĉi tiu blokdiagramo, R₁, R₂, R₃, kaj R₄ estas altaj -rezistiloj (ekz., 500kΩ aŭ pli alta), certigante ke la izolajzonivelo ne artefarite malpliiĝas dum mezurado. Rₙ kaj Rₚ estas la izolaj rezistoj de la pozitivaj kaj negativaj terminaloj de la potencbaterio al la veturilo, respektive. R' kaj R" estas tensiodividaj rezistiloj kun malgrandaj rezistoj (ekz., ĉirkaŭ 2000Ω), permesante al la A-D-konverta blato akiri mV--nivelajn analogajn signalojn trans ili.
Kiam ŝaltilo S estas en la malŝaltita, la tensiovaloroj tra Rₙ kaj Rₚ povas esti akiritaj per la mezurblato, kondukante al la sekva ekvacio:
En la formulo, V₁ kaj V₂ reprezentas la tensiojn al grundo de la pozitivaj kaj negativaj busbaroj kiam ŝaltilo S estas malfermita.
Simile, kiam ŝaltilo S estas fermita, alia ekvacio povas esti akirita:
En la formulo, V'₁ kaj V'₂ reprezentas la pozitivajn kaj negativajn busbartensiojn al grundo kiam S estas fermita.
Ĉar la rezistvaloroj de la seriorezistiloj R₁, R₂, R₃, R₄, R, kaj R' estas konataj, la sistemo de ekvacioj (8-5) kaj (8-6) povas esti uzata por solvi por R₊ kaj R₋.
Aliaj izolaj rezistmezuraj metodoj uzataj en bateriaj administradsistemoj inkluzivas la ekvilibran pontan metodon, la altfrekvencan signal-injektan metodon kaj la helpan elektroprovizon. Ĉar la tensio de potencaj kuirilaroj pliiĝas kaj iliaj aplikoj plivastiĝas, la izolaj sekureco de elektraj veturiloj fariĝas ĉiam pli grava, kaj esploristoj senĉese desegnas kaj validas diversajn izoligajn monitoradmetodojn.
Pinta Potenco
SOP (Stato de Potenco) estas la maksimuma potenco, kiun baterio povas liberigi aŭ absorbi en antaŭfiksita tempintervalo. Pinta potenco estas uzata por taksi la ŝargajn kaj malŝarĝajn limojn de potenca baterio sub malsamaj statoj de ŝargo, ludante decidan rolon en optimumigado de la kongruo inter la potenca baterio kaj veturilpotenca rendimento, kaj ankaŭ maksimumigi la regeneran bremsan funkcion de la elektra motoro. Ĝi ankaŭ havas signifan teorian kaj praktikan valoron por la racia uzo de baterioj, evitante troŝargadon aŭ tro-malŝarĝadon, plibonigante baterian sekurecon kaj plilongigante baterian vivon. Tamen, baterio-pinta potenco estas kondiĉigita de multaj sekurecaj limigoj; nur pintpotenco ene de tiuj sekureclimoj havas praktikan signifon. Ĉi tiu sekcio diskutas kelkajn bateriajn parametrojn, kiuj limigas pintpotencon kaj esploras la rilaton inter bateria sekureco kaj pintpotenco.
1. Temperaturo-Limoj Bazitaj
La konduktiveco de la elektrolito kaj la aktiveco de la anodo kaj katodo materialoj ŝanĝiĝas kun temperaturo, tiel influante la supran limon de la baterio ŝarĝo kaj malŝarĝo potenco. La reagrapideco de la elektrodoj malpliiĝas kiam temperaturo malpliiĝas. Temperaturo ankaŭ influas la transportrapidecojn de jonoj kaj elektronoj en la elektrolito. Ĉi tiuj tarifoj pliiĝas kun pliiĝanta temperaturo kaj inverse. Krome, se la temperaturo estas tro alta, superante la specifitan temperaturlimon, la kemia ekvilibro ene de la baterio estos interrompita, kaŭzante problemojn pri sekurecaj kuirilaroj.
Kiel montrite en Figuro 8-31, la pintpotenco de la baterio ŝanĝiĝas kun temperaturo, elmontrante klare ne-linian kurbon. Pintpotenco malpliiĝas kiam temperaturo malpliiĝas, ŝanĝante malrapide ĉe malaltaj temperaturoj. Pinta potenco pliiĝas kiam temperaturo pliiĝas, sed tro altaj temperaturoj malfaciligas varmegon, influante negative la sekurecon kaj la vivdaŭron de la kuirilaro.
2. State of Charge (SOC)-Bazitaj Limoj
La SOC-limigo al SOP (Komenco de Operacio) estas desegnita por malhelpi troŝargadon kaj tro{0}}malŝarĝadon de la elektra baterio dum operacio, certigante baterian sekurecon. Dum studado de la rilato inter pintpotenco kaj SOC, la influo de faktoroj kiel ekzemple temperaturo kaj ŝargo/senŝargiĝrapideco sur SOC ankaŭ devas esti konsiderita plibonigi la precizecon de SOC-mezurado. Kiel montrite en Figuro 8-32, kun la pliiĝo de Ŝtato de Ŝarĝo (SOC), la malŝarĝa potenco pliiĝas dum la ŝarga potenco malpliiĝas. Ekzemple, ene de la sama SOC-gamo, kiam la SOC pliiĝas de 10% ĝis 90%, la pinta malŝarĝa potenco pliiĝas de 222W ĝis 693W, dum la pinta ŝarga potenco malpliiĝas de 675W ĝis 300W. Studado de la pintpotenco sub malsamaj SOC-kondiĉoj povas taksi la ŝarĝajn kaj malŝarĝajn kapablojn de la baterio, provizante datumojn kaj teknikan subtenon por ĝia uzo en elektraj veturiloj.
3. Limoj Bazitaj sur Ohma Rezisto
Kiel montrite en Figuro 8-33, la pintpotenco de baterio estas proksimume inverse proporcia al sia ohma interna rezisto. Ju pli malgranda estas la ohma interna rezisto, des pli granda kaj pli rapida estas la maksimuma potenco-produktado; inverse, ju pli granda la ohma interna rezisto, des pli malgranda kaj malrapida la pintpotenca eligo.
La temperaturo, stato de ŝargo (SOC) kaj interna rezisto de la baterio estas ĉiuj proksime rilataj al ĝia sekureca statuso. Sekve, la funkcia stato de la kuirilaro (SOP) devas plenumi la limojn truditaj de ĉi tiuj tri faktoroj por certigi sekuran funkciadon kaj plilongigi ĝian vivdaŭron.
