Méthodes de contrôle de l'isolation
Dans les systèmes automobiles, la surveillance de l'isolement est généralement mise en œuvre par surveillance électrique, surveillance physique, injection de signaux basse fréquence, etc., c'est-à-dire que, grâce à des capteurs et des modules de surveillance installés aux nœuds clés, la résistance de l'isolement et le courant de fuite sont détectés en temps réel ou périodiquement. Une fois que les paramètres pertinents sont détectés comme étant inférieurs au seuil, le système déclenche immédiatement un avertissement ou même coupe l'alimentation haute tension pour protéger la sécurité du véhicule et des passagers. Plusieurs méthodes de surveillance conventionnelles sont introduites comme suit :
1. Surveillance du courant de fuite
Le principe consiste à surveiller le courant entre le système haute tension et la terre (carrosserie). Tout flux de courant inattendu (c'est-à-dire un courant de fuite) indique qu'il peut y avoir une mauvaise isolation. Dans des circonstances normales, le courant de fuite du système haute tension vers la terre doit être très faible. Lorsque le courant de fuite dépasse le seuil défini, on considère qu'il y a un problème d'isolation.
Dans le processus de mise en œuvre réel, un capteur de courant est intégré dans le BMS ou une autre unité de contrôle haute tension. En surveillant en temps réel le courant dans le circuit haute tension, en particulier le courant circulant vers la terre, le logiciel analyse ces données à l'aide d'algorithmes et les compare aux normes de sécurité prédéfinies pour déterminer s'il existe une anomalie.
2. Surveillance de la résistance d'isolement
La valeur de résistance d'isolement des éléments clés du système haute tension est mesurée régulièrement ou dans des conditions spécifiques pour évaluer les performances d'isolement.
3. Surveillance de l'injection de signaux basse fréquence
Cette méthode de détection est une technologie efficace de surveillance de l'isolation haute tension. Son principe de fonctionnement consiste à injecter un signal CA basse fréquence de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de Hz à une extrémité du circuit haute tension (comme le pôle positif ou négatif de la batterie haute tension) et à définir un point de surveillance à l'autre extrémité (comme le châssis ou la terre). Lorsque le signal basse fréquence injecté traverse le circuit haute tension, si les performances d'isolation de ce circuit sont bonnes, l'atténuation de ce signal est très faible, mais s'il y a un défaut d'isolation ou un chemin de fuite dans le circuit, le signal fuira vers la terre le long de ce chemin, ce qui entraînera un affaiblissement de la force du signal atteignant le point de surveillance. Dans le processus, l'amplitude de l'impédance d'isolation peut être calculée en mesurant l'amplitude, le changement de phase ou la réponse en fréquence du signal dans le circuit, et en comparant le seuil de sécurité prédéfini du système, lorsque l'atténuation du signal détectée ou l'impédance d'isolation calculée est inférieure à ce seuil, le système déclenchera une alarme pour indiquer l'existence d'un défaut d'isolation.
Sur la base du principe ci-dessus, le processus de mise en œuvre spécifique peut consister à utiliser un générateur de signal dédié pour générer un signal CA basse fréquence, et l'injecter dans le système haute tension via un coupleur d'isolement, et installer un capteur de courant ou de tension de haute précision à l'autre extrémité de la boucle pour collecter le signal, et optimiser la qualité du signal via le circuit de conditionnement du signal pour une analyse ultérieure, puis convertir le signal analogique en signal numérique via le convertisseur A/N, et le traiter numériquement par le MCU ou le circuit intégré spécifique à l'application (ASIC), afin de calculer des paramètres tels que l'atténuation du signal et le déphasage, puis estimer l'impédance d'isolement. Enfin, l'état d'isolement est jugé sur la base de la comparaison des résultats d'analyse avec les normes prédéfinies. Si un problème est détecté, la stratégie de sécurité correspondante est mise en œuvre.
En plus des méthodes de surveillance d'isolation conventionnelles ci-dessus, pilotées par l'intelligence, afin de mieux surveiller la sécurité de l'isolation, dans certains systèmes plus avancés, des capteurs de température et des capteurs d'humidité sont également combinés pour surveiller l'environnement environnant du système haute tension (car les facteurs environnementaux peuvent affecter les performances d'isolation, comme les performances des matériaux isolants qui diminuent dans des environnements à haute température ou à forte humidité). En combinant ce paramètre, l'état d'isolation du système haute tension peut être évalué plus finement.
