افزایش ایمنی سیستم باتری‌های پیشرفته خودروهای برقی در حال حاضر از مباحث حیاتی در صنعت وسایل نقلیه الکتریکی محسوب می‌شود.
سیستم باتری‌های پیشرفته خودروهای برقی
در سیستم باتری‌های پیشرفته، کیفیت انرژی الکترونیک تولیدی به تعیین کیفیت محصول نهایی، سطح عملکرد، اعتبار و قابل اعتماد بودن آن کمک می‌کند. این امر در جدیدترین سیستم‌های مدیریت و شارژ باتری که از نیمه هادی‌های پهنای باند و توپولوژیهای قدرت پیشرفته استفاده می کنند ، مورد تاکید قرار گرفته است. در چنین سیستم الکترونیکی پیشرفته‌ای، اگر سیستم های ایمنی به سرعت و با اطمینان کار نکنند ، کل سیستم باتری می تواند دچار یک خرابی فاجعه بار شود که می تواند محصول و کاربرد آن را به طور جدی تحت تأثیر قرار دهد.
تقاضا برای سیستم‌های ذخیره انرژی بهبود یافته
تقریباً هر فضای برنامه پیشرفته که در حال توسعه است ، نیاز به سیستم باتری های نسل جدید دارد. سیستم‌های انرژی سطح شبکه هوشمند به اندازه وسایل نقلیه الکتریکی پیشرفته، نیاز به ذخیره انرژی زیاد دارند، و این نیازها به معنای واقعی کلمه به هم متصل هستند. هر فضا الزامات خاص خود را دارد ، اما نیاز اصلی، ذخیره انرژی ایمنی ، قابل اعتماد بودن و ذخیره انرژی اقتصادی است.
در فضاهای کاربردی حیاتی مانند ایمنی خودرو ، زیر سیستم های بدون خطر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سیستم باتری در یک خودروی الکتریکی شبیه به مخزن بنزین در یک وسیله نقلیه سوختی است، که انرژی ذخیره شده در آن باید امن باشد. در باتری مدرن انرژی زیادی وجود دارد و قطعاً نبود ایمنی در شرایطی می تواند باعث فرار حرارتی (آتش سوزی) شود. افزایش روزافزون تبلیغات حول محور آتش سوزی در خودروهای برقی باعث جلب توجه هرچه بیشتر به این خطر شده است، به همین دلیل باید نگرانی‌های ایمنی،رفع شوند تا از تأثیرات منفی در پذیرش عمومی خودروهای برقی کاسته شود.
تراکم سلول بالاتر در سیستم های باتری پیشرفته ،نیازمند پروتکل ها و دستگاه های ایمنی مناسبی است ، زیرا سطح قدرت درگیر در هنگام کنترل مدارهای کوتاه چالشی بسیار مهم است. تولیدکنندگان برای ایجاد یک سیستم تضمین شده و قابل اعتماد باید اجزایی با کارایی بالا را در طرح‌های خود ادغام کنند، زیرا یک سیستم مستحکم و ایمن به تضمین قابلیت اعتماد یک وسیله نقلیه در طول عمرش کمک خواهد کرد.
نقش فیوزها و کنتاکتورها
فیوزها یا دستگاه‌های مشابه، به اجزای حفاظت مدار نیازمند هستند که در صورت اتصال کوتاه با شکستن خط در شرایط خاص از سیستم محافظت می کنند. فیوزها انواع مختلفی دارند، اما عنصر اصلی در هر قطعه از کنداکتور مهندسی شده، معمولا فلزی است که به صورت کنترل شده و تحت شرایط دمای خط بالا توسط یک اتصال کوتاه دارای درجه شکست ( ذوب ) می‌شود.
اما این پاسخ اشکالاتی نیز دارد؛ مهمترین آنها این است که یک مدار قدرت تحت بار لزوما جریان مداوم ندارد. در طرح‌هایی که پالس‌هایی با قدرت بالا احتیاج دارند، طیف گسترده‌ای از جریان، استفاده از فیوز با جریان بالاتر را برای برطرف شدن اشکالات ، هدایت می کند ، اما این باعث می شود سیستم در برابر گرمای بیش از حد و مسائل حرارتی آسیب پذیر باشد. این امر و همچنین جنبه غیرقابل برگشت فیوزها منجر به افزایش استفاده از وسایل ایمنی الکترومکانیکی مانند قطع کننده های مدار شده است که می توانند مجدداً تنظیم شوند زیرا آنها برای عملکرد به عناصر مخرب متکی نیستند.
کنتاکتور نوعی دیگر از محافظت کننده‌های الکترومکانیکی است، اما با قطع کننده مدار یک تفاوت عمده دارد؛ کنتاکتور قرار نیست جریان کوتاه را قطع کند. کنتاکتورها برای اتصال مستقیم به بارهای با جریان بالا طراحی شده اند ، آنها دستگاه های سوئیچینگ با قدرت بالا هستند که توسط یک کنترل خارجی اداره می شوند. کنتاکتورهای برق در شرایطی که نیاز به تنظیم مجدد جریان و سطح بالای جریان است ترجیح داده می‌شوند. اگرچه در عمل به رله ها مشابه هستند ،اما کنتاکتورها در استحکام و ویژگی های موجود برای کنترل و سرکوب قوس های ایجاد شده هنگام تعویض متفاوت هستند.
وقتی موضوع سیستم باتری‌ها مطرح می‌شود، کنتاکتورهای ولتاژ بالا تداوم مدار ایمن را در خودروهای هیبریدی و برقی و همچنین در سیستم های شارژ و کاربردهای صنعتی پر قدرت فراهم می کنند. این نوع کنتاکتورها می توانند به سرعت و با ایمنی کامل مدار را متصل و یا مجدد متصل کنند ، و موقعیت های کمان و نفوذ را کنترل کنند. به عنوان مثال؛ در خودروهای برقی، کنتاکتورهای باز معمولا بسته باتری را به بصورت ایمن به سیستم وصل می‌کنند، و در هنگامی که وسیله نقلیه بلا استفاده است از هم جدا می‌کند.
بدون دیدگاه