Metode praćenja izolacije
U sustavima vozila, nadzor izolacije obično se provodi električnim nadzorom, fizičkim nadzorom, ubrizgavanjem niskofrekventnog signala itd., odnosno putem senzora i nadzornih modula instaliranih na ključnim čvorovima, izolacijski otpor i struja curenja otkrivaju se u stvarnom vremenu ili periodički . Nakon što se otkrije da su relevantni parametri niži od praga, sustav će odmah pokrenuti upozorenje ili čak prekinuti visokonaponsko napajanje kako bi se zaštitila sigurnost vozila i putnika. Uvodi se nekoliko konvencionalnih metoda praćenja kako slijedi:
1. Praćenje struje odvoda
Princip je praćenje struje između visokonaponskog sustava i mase (karoserije automobila). Svaki neočekivani tok struje (tj. struja curenja) ukazuje na to da možda postoji loša izolacija. Pod normalnim okolnostima, struja curenja visokonaponskog sustava prema zemlji trebala bi biti vrlo mala. Kada struja curenja prijeđe postavljeni prag, smatra se da postoji problem s izolacijom.
U stvarnom procesu implementacije, strujni senzor integriran je u BMS ili drugu visokonaponsku upravljačku jedinicu. Praćenjem struje u visokonaponskom krugu u stvarnom vremenu, posebno struje koja teče prema zemlji, softver analizira te podatke putem algoritama i uspoređuje ih s unaprijed postavljenim sigurnosnim standardima kako bi utvrdio postoji li abnormalnost.
2. Praćenje izolacijskog otpora
Vrijednost izolacijskog otpora ključnih dijelova visokonaponskog sustava mjeri se redovito ili pod određenim uvjetima kako bi se procijenila učinkovitost izolacije.
3. Praćenje ubrizgavanja niskofrekventnog signala
Ova metoda detekcije učinkovita je visokonaponska tehnologija nadzora izolacije. Njegov princip rada je ubrizgavanje niskofrekventnog AC signala od desetaka Hz do stotina Hz u jedan kraj visokonaponskog kruga (kao što je pozitivni ili negativni pol visokonaponske baterije) i postavljanje točke nadzora na drugom kraju (kao što je šasija ili tlo). Kada ubrizgani niskofrekventni signal prolazi kroz visokonaponski krug, ako je izolacijska izvedba ovog kruga dobra, slabljenje ovog signala je vrlo malo, ali ako postoji nedostatak izolacije ili put curenja u krugu, signal će curiti na tlo duž ove staze, što će rezultirati slabljenjem snage signala koji dolazi do točke praćenja. U tom procesu, veličina izolacijske impedancije može se izračunati mjerenjem amplitude, promjene faze ili frekvencijskog odziva signala u krugu, te usporedbom unaprijed postavljenog sigurnosnog praga sustava, kada detektirano slabljenje signala ili izračunata izolacija impedancija niža od ovog praga, sustav će pokrenuti alarm koji ukazuje na postojanje greške u izolaciji.
Na temelju gornjeg načela, specifični proces implementacije može biti korištenje namjenskog generatora signala za generiranje niskofrekventnog izmjeničnog signala i njegovo ubrizgavanje u visokonaponski sustav kroz izolacijski spojnik i postavljanje struje ili napona visoke preciznosti senzor na drugom kraju petlje za prikupljanje signala i optimizaciju kvalitete signala kroz sklop za kondicioniranje signala za naknadnu analizu, a zatim pretvaranje analognog signala u digitalni signal putem A/D pretvarača i digitalnu obradu putem MCU ili integrirani krug specifičan za primjenu (ASIC), kako bi se izračunali parametri kao što su slabljenje signala i fazni pomak, a zatim procijenila impedancija izolacije. Konačno, stanje izolacije procjenjuje se na temelju usporedbe rezultata analize s unaprijed postavljenim standardima. Ako se pronađe problem, primjenjuje se odgovarajuća sigurnosna strategija.
Uz gore navedene konvencionalne metode nadzora izolacije, potaknute inteligencijom, kako bi se bolje pratila sigurnost izolacije, u nekim naprednijim sustavima senzori temperature i senzori vlage također se kombiniraju za nadzor okoline visokonaponskog sustava (jer okolišni čimbenici mogu utjecati na izolacijsku učinkovitost, kao što je izvedba izolacijskih materijala će se smanjiti u uvjetima visoke temperature ili visoke vlažnosti). Kombinacijom ovog parametra stanje izolacije visokonaponskog sustava može se dalje finije ocijeniti.
