Öryggi er mikilvægur þáttur í háspennudreifingu nýrra orkutækja, sem gegnir mikilvægu hlutverki við að einangra og útrýma skammhlaupsvillu háspennurásar rafknúinna ökutækja. Þessi grein greinir grunneiginleika og hönnunarhugmynd háspennuöryggis sem notuð eru í farartæki, til að víkka út hugmyndir fyrir bílaframleiðendur, rafhlöðupakka og rafstýringarframleiðendur til að velja viðeigandi EV öryggi.
Í nýjum orkutækjum, þar á meðal hreinum rafknúnum og tvinnbílum, eru hringrásarvarnareiningar eða öryggi mikilvægari en nokkru sinni fyrr. Víxbeiting lágspennuöryggis og rafbúnaðar í ökutækjareglugerð setur fram erfiðari kröfur um öryggi.
Eiginleikar hefðbundinna rafrænna aflöryggis falla undir UL248 röð Norður-Ameríku staðal eða IEC60127/60269 röð, og það er engin krafa um áreiðanleika öryggi. Hefðbundin bílaöryggi, skilgreind af ISO8820 seríunni staðli, skilgreina samsvörun og áreiðanleikakröfur raflagna fyrir bíla, en málspenna þeirra nær aðeins yfir 32VDC og lægri (nýja ISO8820-7/8 skilgreinir öryggi fyrir efnarafala og tvinnbíla, einnig aðeins upp að 420VDC og IR).
Sem stendur er vinnuspenna fólksbíla almennt meira en 370V og rútur eru meira en 576V, sem er mun hærra en 12V/24V hefðbundinna rafmagnsíhluta í bifreiðum. Svo há spenna vinnupalla krefst þess að EV/HEV öryggi hafi bæði mikla brotgetu lágspennuöryggis og mikla áreiðanleika bílaöryggis. Eftirfarandi grein mun greina öryggið sem notað er í nýjum orkutækjum og kanna hönnunarhugmynd þess og tækniþróun.
Helstu breytur öryggi
Í samanburði við aðra hringrásarvarnarþætti, eins og PTC (flókin efnasamsetning), aflrofar (flóknir hreyfanlegir hlutar) o.s.frv., má segja að öryggi séu frekar einfaldir íhlutir: fyrir lágspennuöryggi, aðeins bræðsluna (kjarnahluti öryggisins), einangrunarrörið, rafmagnstengurnar og kvarssandurinn til að slökkva ljósboga. Vegna einfaldrar uppbyggingar getur öryggið náð bæði miklum áreiðanleika og litlum tilkostnaði.
Auðvitað hafa jafnvel einfaldar íhlutir sína eigin hönnunarerfiðleika og áskoranir. Lykilbreytum EV öryggi er stuttlega lýst sem hér segir:
1: Málspenna
Vinnuvettvangsspenna nýrra rafknúinna ökutækja er há. Vinnuspenna fólksbíla er almennt meira en 370V og rútan mun vera meira en 576V. Nafnspenna samsvarandi öryggi þarf að vera 500V og 700V í sömu röð.
Á sama tíma eru einkenni rafhlöðu aflgjafa, framleiðsla háspennu BEIN straumur algjörlega frábrugðin AC máttur fyrri iðnaðardreifingar, DC boga slökkvigeta öryggisins er mikil, verður að forðast mistökin við að velja hefðbundna iðnaðar AC hraðbráðnun.
2.: Brothæfileiki
Staðallinn fyrir lágspennuöryggi (GB13539.5.3.1) nefnir að dæmigerður skammhlaupsstraumur- sé 10 sinnum nafnstraumur öryggisins og straumurinn fyrir ofan, og ofhleðslustraumur undir 10 sinnum. Í mörgum tilfellum gefa viðskiptavinir of mikla eftirtekt til vísitölunnar fyrir hámarksbrotgetu öryggisins (I1), en hunsa lága brottíma (I2a og I5). En í reynd er það oft misbrestur á{10}}lítilföldu aðskilnaði. Sérstaklega undir DC spennu, vegna þess að straumur / spenna er ekki meira en núll, er bogaslökkvihæfni öryggisins mjög mikil. Jafnvel öryggi af-gerð eru aðallega notuð til- skammhlaupsvörn, en í hagnýtri notkun, vegna óvissu um getu rafhlöðupakka, SOC og skammhlaupsstaða-, getur raunverulegur skammhlaupsstraumur-þekjað 1500A-10000A eða jafnvel breiðari.
3:Anti-bylgjugeta
Fyrir rafhlöðupakkaframleiðendur, til að bræða straumvarnargetu án of mikillar athygli, en fyrir oems eða pdus framleiðanda, sem er mikilvægt, sérstaklega loftræstiþjöppuútibú eða hjálparmótorhlutar, leiðir þessi hluti oft til þess að einingar sem tengjast aðgerðum fyrir slysni missa virkni. Þessi bilun leiðir ekki til verulegs rafmagnsleysis, en hún getur dregið verulega úr upplifun viðskiptavina.
Fyrir PTC/ loftræstiþjöppu/vökvastýri og aðrar aukaeiningar (aukavélar), vegna flókinnar hringrásarhönnunar, er óhjákvæmilegt að það verði skammvinn straumur af völdum ræsingar/kveikja-slökkt o.s.frv. Á þessari stundu vonum við að öryggið þoli bylgjuna án þess að trufla eininguna frá kerfinu vegna snemmtækrar aðgerða.
Sem stendur velja rafeindastýringar / PDU framleiðendur að mestu aR gerð hraðbráðnunar. Til að standast bylstrauminn eru oft valin öryggi með hærri nafnstraum, sem fórna lágri yfirálagsvörninni.
Taflan hér að neðan er samanburður á fremri-bogatíma sömu spennu/straums milli BO TOMahawk rafeindabúnaðar og B vörumerkis (athugið: Því lengri-bogatíminn sem er, því stærri sem fremri-boga I2T er, því sterkari er-bylgjuvarnargetan)
4: Áreiðanleikakröfur
Með því að njóta góðs af þróun HEV í 20 ár gaf JASO út FUSE staðalinn D622 fyrir HEV, sem tilgreinir áreiðanleikakröfur sem öryggi þarf að uppfylla.
Þrátt fyrir að eingöngu rafmagnsöryggi geti ekki afritað þennan staðal að fullu (eins og smurolíuviðnám og kröfur um tiltölulega lága spennu og brotgetu), getur áreiðanleiki verið í fullu samræmi við þennan þroskaða staðal:
Til viðbótar við ofangreinda nokkra lykilvísa er það ekki punkturinn sem sumir sjást á yfirborði sumra þátta, eins og rörefnið er glertrefjar + plastefni eða keramik samsett efni, einn rör líkami eða tveir rör líkami samhliða, eða hvers vegna yfirborð málmhluta málmhúðunar, jafnvel öryggi inni í kvarssandi er að lækna, eru viðskiptavinir ekki að borga eftirtekt til lykilþáttanna. Lykillinn er hvort öryggi framleiðandinn geti tryggt að varan uppfylli helstu rafmagnseiginleika (svo sem lágt afl og mikla DC brotgetu) og kröfur um áreiðanleika.