EV-ni va sanoat tizimining xavfsizligini keyingi avlod sug'urta texnologiyasi bilan ta'minlang
Energiya saqlash tizimidagi eng so'nggi xavfsizlik va ishonchliligini ta'minlash uchun juda muhim himoya darajasini ta'minlaydigan yuqori mahsuldorlik xavfsizligi komponentlarini va zamonaviy elektron-himoya echimlarini talab qiladi.
Elektr transport vositalari 19-asrning o'rtalaridan beri mavjud bo'lib, Texasdagi neft konlaridan arzon benzin dinamikani o'zgartirguncha juda mashhur bo'lgan. O'sha dastlabki EV-lar energiya zichligi va energiya tejamkorligi bilan bog'liq jiddiy muammolarga duch kelishgan, ammo elektr transport vositasi o'tgan asrning boshiga qadar er tezligi bo'yicha rekord o'rnatgan. Birinchi avlod avtoulovlarining akkumulyator tizimlari bilan bog'liq eng katta xavfsizlik muammosi asosan yuklarni etkazib berish va kislotalarni elektrolitlarda saqlash bilan bog'liq edi (1-rasm).
1. Dastlabki akkumulyator tizimlari kam energiya zichligi va ishlatilgan gidroksidi materiallardan aziyat chekdi.
Zamonaviy EV batareyalar to'plami ushbu antiqa tizimlarga qaraganda ancha yuqori quvvat zichligi va quvvatiga ega va ularni hal qilish uchun zarur bo'lgan xavfsizlik muammolari va jarayonlari zamonaviy texnologiyalarga o'tib ketgan. Bugungi EVlarda ishtirok etadigan yuqori oqimlarni boshqarish xavfsizlikning asosiy muammosiga aylandi, chunki noto'g'ri boshqariladigan qisqa tutashuv hodisasi halokatli nosozlik holatiga aylanishi mumkin.
Xavfsizlik va ishlash
Xuddi shu samaradorlik va energiya zichligi talablari elektr energiyasining elektronikasiga ham tegishli bo'lib, ular juda yuqori darajadagi xavfsizlik va funksionallikni talab qiladi. Faqatgina zamonaviy batareyalar tizimlari va quvvatni boshqarish elektronikasiga ega bo'lish orqaligina, bugungi EVlar assortimenti, ishlashi va xavfsizligi ehtiyojlarini qondirishi mumkin. Energiya tizimlaridagi keng polosali yarimo'tkazgichlar kabi ilg'or materiallarga o'tish ikki qirrali qilich bo'lib, ish samaradorligini va xavfsiz ishlashga bo'lgan ehtiyojni oshiradi.
Batareyalar yaxshiroq
Yaxshilangan energiya tejashga bo'lgan talab deyarli barcha bozor sektorlarida tobora o'sib bormoqda. Tibbiy kiyinadigan asboblardan tortib to elektr tarmog'igacha bo'lgan tizimlarga qadar bugungi echimlar yuqori zichlikdagi batareyalarni talab qiladi.
Ushbu dasturlar xavfsiz va ishonchli ishlashi uchun turli xil usullarga muhtoj, chunki quvvat darajasi xatolarga yo'l qoldirmaydi. Elektr tarmog'idagi tarmoqni eng yuqori tarash va boshqa yuklarni almashtirish metodologiyalaridan tortib, unga ulangan EVlarga xizmat ko'rsatuvchi tezkor zaryadlovchi elektronikaga qadar batareyalar xavfsizligini ta'minlash juda muhimdir (2-rasm).
2. Avtomobilni tez zaryadlash kabi zamonaviy quvvat dasturlari xavfsiz, ishonchli va tejamkor ishlashi kerak.
Xavfsizlik uchun birlashma
Ushbu yuqori zichlikdagi quvvatni boshqarish tizimlarini avtoulovning ishlash muddati davomida xavfsizligini ta'minlash uchun mustahkam va yuqori samarali himoya qismlarini ularning dizaynlariga kiritish juda muhimdir. Sug'urtalash moslamalari yoki shunga o'xshash qurilmalar elektronni himoya qilish komponentlari talab qilinadi, bu avtomobilni qisqa tutashuv sharoitidan juda aniq sharoitlarda elektr zanjirini uzish orqali himoya qiladi. Ushbu ko'plab sonli sigortalar asosiy jihati, ya'ni ishlab chiqarilgan o'tkazgichning bir qismidir.
Ushbu moslashtirilgan bog'lanish, odatda metall, ulanishni nazorat qilish usulida eritish (yoki bug'lantirish) orqali uzish uchun baholanadi. Bu odatda qisqa tutashuv natijasida hosil bo'lgan yuqori harorat sharoitida sodir bo'ladi va tizimning xavfsizligini quvvat manbaidan butunlay uzib qo'yadi. Shunga qaramay, bir nechta kamchiliklar mavjud, ammo ular orasida yuk ostida bo'lgan sxema har doim ham doimiy va silliq oqim oqimini namoyish etmaydi.
Masalan, yuqori quvvatli impulslarni boshdan kechiradigan konstruktsiyalarda, oqimning keng o'zgarishi, bezovtalanmaslik uchun yuqori qiymatli sug'urta ishlatilishini anglatadi. Muammo shundaki, ushbu echim elektronni haddan tashqari issiqlik va issiqlik etishmovchiligiga ko'proq ta'sir qiladi. Bundan tashqari, sigortaların bir martalik ishlatilishi, qayta tiklanadigan va yonib ketadigan qismlarga ega bo'lmagan o'chirgichlar kabi zamonaviy xavfsizlik moslamalarini ko'proq ishlatishga olib keldi.
Kontaktorlar ulanmoqda
Kontaktorlar elektromekanik himoya vositalari bo'lib, ular elektron to'sarlarga o'xshash bo'lsa-da, qisqa vaqt ichida to'xtamasliklari bilan ajralib turadi. Aksincha, ular yuqori oqim yuklariga to'g'ridan-to'g'ri ulanadigan yuqori samarali kommutatsiya moslamalari sifatida ishlaydi. Tashqi boshqaruv bilan ishlaydigan quvvat kontaktorlari yuqori oqim darajasi mavjud bo'lgan davrni tiklashni talab qiladigan vazifalarni bajaradi. O'rnimizni ishlashga o'xshash kontaktorlar, shuningdek, almashtirish paytida hosil bo'lgan kamonlarni boshqarish va bostirish funktsiyalarini taklif qilishadi.
Yuqori kuchlanishli kontaktorlar gibrid va elektr transport vositalarini saqlashda, batareyalarni zaryadlovchi qurilmalarda va yuqori quvvatli sanoat tizimlarida xavfsizlik va elektr uzluksizligini ta'minlaydi, boshqlarni yoqish va o'chirish masalalarini boshqarishda quvvatni tez va ishonchli tarzda ulab, uzib qo'yadi. Bitta misol EVlarda, odatda ochiq kontaktorlar batareyalar to'plami bilan tizim o'rtasidagi aloqani boshqaradi, mashina ishlatilmaganda avtomatik ravishda uzilib qoladi.
Keyingi avlodni himoya qilish
Sxemani sug'urtalovchidan tezroq ochadigan va bezovtalanishga chidamli bo'lgan boshqa elektronni himoya qilish echimlari mavjud. Ushbu va boshqa zamonaviy xususiyatlar termal sigortalardan ko'ra kamroq shikastlanish xavfini ta'minlaydi. Bunday echimning namunasini Sensata Technologies brendi GIGAVAC tomonidan ishlab chiqarilgan Dissmann Fuse-da topish mumkin (3-rasm).
3. EVlarga yo'naltirilgan Sensata Dissmann sug'urtasi - past issiqlik hosil qiluvchi tezkor elektromekanik moslama.
Germetik muhrlangan, tezkor ishlaydigan elektromexanik moslama kam issiqlik hosil qiladi va aniq oqimda uchib ketadi. Xususiyatlari yuqori darajada pasaytirilgan qarshilikni, termal qarishni va tizim samaradorligini oshirishni o'z ichiga oladi. Ham passiv, ham passiv-faol o'zgarishlarda ta'minlangan qurilmalar qurilmani ishga tushirish uchun oqim oqimining magnit maydonidan (Lorents kuchi) foydalanadi. 4-rasm, uning qanday ishlashini ko'rsatadi, jadvaldagi ko'k chiziq tetiklash chegarasini ko'rsatadi.
4. Ushbu diagramma Dissmann sug'urtasi singari elektronni himoya qilish echimlarining ishlashini namoyish etadi. Moviy chiziq qo'zg'alish chegarasini bildiradi, bu qurilmaning elektronni sug'urtadan tezroq ochishini va kerakli ish sharoitlariga yaqinlashishini ko'rsatadi.
Ushbu jadvalda qurilmaning elektronni sug'urtadan ko'ra tezroq va kerakli ish sharoitlariga yaqinlashtirishi ko'rsatilgan. 200 dan 500 A gacha bo'lgan doimiy reyting oralig'ida mavjud bo'lib, uni ishga tushirish chegarasining yo'li ham sozlanishi. Ish paytida ozgina issiqlik hosil qilib, vaqt o'tishi bilan o'tkazgichning mo'rtlashishiga olib keladigan issiq va salqin operatsion tsikllar natijasida yuzaga keladigan termal qarishdan va bezovtalanishdan himoyalanmaydi.
Dissmann sug'urtasi sanoatning aniq oqimlarda ishlaydigan birinchi germetik sug'urtasi deb da'vo qilmoqda. Bu qarshilikni sezilarli darajada kamaytirish, o'rnatish vaqtini, murakkabligini va narxini kamaytirishga mo'ljallangan bo'lib, tizim samaradorligini oshirishga yordam beradi.
Ulanishning jismoniy va operatsion yaxlitligini ta'minlash orqali tizimning ishlash muddatini uzaytirganda, sug'urta atrof-muhit haroratiga qaramasdan tez va izchil aniq vaqtga ega. Bu yuqori quvvatli elektrostantsiyalarda tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda, bu erda qo'zg'aluvchan elektronikaning issiqlik ta'siriga har qanday qo'shilish boshqa issiqlikka sezgir bo'lgan quyi tizimlarning ishlashiga ta'sir qilishi mumkin.
Tez ishlash shuningdek, kontaktor ish faoliyatini yaxshilaydi. Kontaktor ish paytida ko'tarilishi mumkin, bu sug'urta ishga tushishi uchun mavjud bo'lishi kerak bo'lgan energiyani tarqatib yuborishi va buning o'rniga oqimni kontaktorga yuklashi mumkin. Bu sug'urta qisqa "ko'rishni" oldini oladi va potentsial halokatga olib keladi. 500-A kontaktori va 500-A sigortasi bilan bog'liq vaziyatni ko'rib chiqsak, bunday konfiguratsiya 1000 A da bir-ikki soniyani bosib o'tishi mumkin, ammo tezkor echim 1000 A ga o'rnatilishi mumkin, masalan, 3 mil.
Termal sug'urta holatlarida, oqim darajasi kontaktorni bosib ketishi mumkin, bu esa yukni to'xtatish qobiliyatini yo'qotib, uni termal nuqtaga etib borishi uchun sug'urta yoqishi mumkin. Ushbu xavf juda past kontaktga chidamliligi 0,15 mΩ dan past bo'lgan mahsulotlar bilan bartaraf qilinadi, bu esa kam quvvat yo'qotilishiga va tizim samaradorligini oshirishga olib keladi.
Mulohazalar
Aniq va tez o'chirib qo'yadigan himoya vositalari yuqori quvvatli tizimlarda elektron xavfsizligini ta'minlaydi, ammo ularning afzalliklari faqat zamonaviy batareyalarga xizmat ko'rsatish bilan cheklanmaydi. Sanoat robototexnika va muqobil energiya tizimlarini o'z ichiga olgan juda ko'p turli xil dasturlar bunday echimning samaradorligi, issiqlik xususiyatlari va ish tezligidan foydalanishi mumkin. Ushbu tez ishlaydigan, germetik muhrlangan elektromexanik qurilmalar issiqlik qarishi yoki bezovtalanish muammoli bo'lgan joylarda juda mos keladi.
Dissmann Fuse yordami kontaktorini muvofiqlashtirish kabi quvvatni himoya qilish echimlari va qisqa tutashuv sharoitida himoyani ta'minlaydi. Keyingi avlod energiya saqlash tizimlari bir xil darajada yuqori mahsuldorlik xavfsizligini va ishonchli va ishonchli bo'lishini ta'minlash uchun talab qilinadigan muhim himoya darajalarini ta'minlay oladigan yuqori darajadagi xavfsizlikni ta'minlaydigan komponentlarni va zamonaviy elektron himoya echimlarini talab qiladi.