Metode pemantauan isolasi sistem tegangan tinggi
kendaraan energi baru
Pada sistem yang terpasang di kendaraan, pemantauan isolasi biasanya dilakukan dengan metode seperti pemantauan listrik, pemantauan fisik, dan injeksi sinyal frekuensi rendah. Yaitu, melalui sensor dan modul pemantauan yang dipasang di simpul-simpul utama, resistansi isolasi dan arus bocor dideteksi secara real time atau berkala. Setelah parameter yang relevan dideteksi lebih rendah dari ambang batas, sistem akan segera memicu peringatan atau bahkan memutus pasokan daya tegangan tinggi untuk melindungi keselamatan kendaraan dan penumpang. Beberapa metode pemantauan konvensional diperkenalkan sebagai berikut:
1. Pemantauan arus bocor
Prinsipnya adalah memantau arus antara sistem tegangan tinggi dan tanah (bodi kendaraan). Setiap aliran arus yang tidak terduga (yaitu, arus bocor) menunjukkan bahwa mungkin ada isolasi yang buruk. Dalam keadaan normal, arus bocor sistem tegangan tinggi ke tanah seharusnya sangat kecil. Ketika arus bocor melampaui ambang batas yang ditetapkan, dianggap ada masalah dengan isolasi.
Dalam proses implementasi yang sebenarnya, sensor arus diintegrasikan ke dalam BMS atau unit kontrol tegangan tinggi lainnya. Dengan pemantauan arus secara real-time di sirkuit tegangan tinggi, terutama arus yang mengalir ke tanah, perangkat lunak menganalisis data ini melalui algoritma dan membandingkannya dengan standar keselamatan yang telah ditetapkan sebelumnya untuk menentukan apakah ada kelainan.
2. Pemantauan resistensi isolasi
Nilai resistansi isolasi pada bagian utama sistem tegangan tinggi diukur secara berkala atau dalam kondisi tertentu untuk mengevaluasi kinerja isolasi.
3. Pemantauan metode injeksi sinyal frekuensi rendah
Metode deteksi ini merupakan teknologi pemantauan isolasi tegangan tinggi yang efisien. Prinsip kerjanya adalah menyuntikkan sinyal AC frekuensi rendah puluhan hertz hingga ratusan hertz ke salah satu ujung sirkuit tegangan tinggi (seperti elektroda positif atau negatif baterai tegangan tinggi), dan menetapkan titik pemantauan di ujung lainnya (seperti sasis atau ground). Ketika sinyal frekuensi rendah yang disuntikkan melewati sirkuit tegangan tinggi, jika kinerja isolasi sirkuit ini baik, redaman sinyal ini sangat kecil, tetapi jika terdapat cacat isolasi atau jalur kebocoran di sirkuit, sinyal akan bocor ke ground di sepanjang jalur ini, sehingga mengakibatkan melemahnya kekuatan sinyal yang mencapai titik pemantauan. Selama proses tersebut, besarnya impedansi isolasi dapat dihitung dengan mengukur amplitudo, perubahan fase, atau respons frekuensi sinyal dalam loop, dan dengan membandingkan ambang batas keamanan yang telah ditetapkan sebelumnya dari sistem, ketika redaman sinyal yang terdeteksi atau impedansi isolasi yang dihitung lebih rendah dari ambang batas ini, sistem akan memicu alarm untuk menunjukkan adanya kesalahan isolasi.
Berdasarkan prinsip di atas, proses implementasi spesifik dapat menggunakan generator sinyal khusus untukmenghasilkan sinyal AC frekuensi rendah, dan menyuntikkannya ke sistem tegangan tinggi melalui coupler isolasi, dan mengatur sensor arus atau tegangan presisi tinggi di ujung lain loop untuk mengumpulkan sinyal, dan mengoptimalkan kualitas sinyal melalui rangkaian pengkondisian sinyal untuk analisis selanjutnya, dan kemudian mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital melalui konverter A/D, dan memprosesnya secara digital oleh MCU atau sirkuit terpadu khusus aplikasi (ASIC), untuk menghitung parameter seperti pelemahan sinyal dan pergeseran fasa, dan kemudian memperkirakan impedansi isolasi. Akhirnya, status isolasi dinilai dengan membandingkan hasil analisis dengan standar yang telah ditetapkan. Jika ditemukan masalah, strategi keselamatan yang sesuai diterapkan.
Selain metode pemantauan isolasi konvensional yang disebutkan di atas, yang digerakkan oleh kecerdasan, untuk memantau keamanan isolasi dengan lebih baik, dalam beberapa sistem yang lebih maju, sensor suhu dan sensor kelembapan juga digunakan untuk memantau lingkungan sekitar sistem tegangan tinggi (karena faktor lingkungan dapat memengaruhi kinerja isolasi, seperti lingkungan bersuhu tinggi atau kelembapan tinggi. Kinerja bahan isolasi akan menurun). Dengan menggabungkan parameter ini, penilaian yang lebih rinci terhadap kondisi isolasi sistem tegangan tinggi dapat dilakukan lebih lanjut.
