Новая технология сделает электромобили ещё безопасней

Новая технология, разработанная исследователями из Йоркского университета, доказала свою эффективность в снижении риска поражения электрическим током водителей и пассажиров электромобилей в результате повреждения автомобилей в крупных дорожно-транспортных происшествиях.

Поскольку продажи электромобилей во всем мире продолжают расти, большое значение приобретают вопросы безопасности, в частности, как обслуживаются автомобили и как можно снизить напряжение в транспортных средствах в случае повреждения электрической цепи.

Электромобили имеют более высокое напряжение и более мощные энергетические системы, чем традиционные автомобили, и для снижения риска поражения электрическим током в случае столкновения напряжение должно быть снижено как можно быстрее.

Основной проблемой безопасности в электромобилях является высокое напряжение «шины» постоянного тока — электрических проводников, которые хранят энергию под высоким напряжением и распределяют ее по другим цепям в автомобиле. Чтобы уменьшить скачки напряжения во время столкновения, установлен автоматический выключатель, который прерывает соединение между аккумулятором и повышающими преобразователями, которые обычно поднимают напряжение до высоких уровней.

Автоматический выключатель

Доктор Ихуа Ху из Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета говорит, что «в случае столкновения в настоящее время электромобили имеют автоматический выключатель, который изолирует аккумулятор от работы с любым другим компонентом автомобиля. Это предотвратит скачки напряжения, но не уменьшит напряжение, хранящееся в том, что мы называем «шиной постоянного тока».

«Напряжение шины в большинстве моделей электромобилей составляет 400 В, что намного выше, чем напряжение в наших домашних системах в 230 В, а также промышленные уровни в 380 В».

«Чтобы значительно снизить риск смертельного поражения электрическим током в случае автомобильной аварии, нам нужно, чтобы напряжение составляло 60 В или меньше и снижалось до этого уровня менее чем за пять секунд».

Гибридная модель

Исследование включало разработку гибридной модели шины постоянного тока, в которой использовались как внутренние механизмы автомобиля, так и внешние пути, обеспечивающие безопасное прохождение энергии. Теперь у команды есть система, которая в случае повреждения схемы будет потреблять любое оставшееся напряжение, чтобы энергия не накапливалась, увеличивая риск поражения электрическим током.

Опираясь на эту работу, команда решила, как обеспечить защиту всей электрической системы автомобиля от неисправности цепи в случае аварии. Исследователи разработали алгоритм сброса энергии, который означал бы, что даже в случае сбоя в электросети шина постоянного тока все равно сможет снизить выходное напряжение и защитить другие схемы в автомобиле.

После успешного математического моделирования технология была опробована в системе тестирования автомобильной трансмиссии — сборке всех компонентов, заставляющих автомобиль работать, — и команда продемонстрировала, что напряжение снижается до 60 В менее чем за пять секунд в случае повреждения силовой установки. схемы. Это в конечном итоге защитит водителей и пассажиров от серьезных травм или смертельного поражения электрическим током.

Обслуживание

Доктор Ихуа Ху говорит, что «электромобили никуда не денутся, и продажи будут продолжать расти, поэтому мы должны быть в состоянии ответить на эти важные вопросы о безопасности и о том, как мы обслуживаем эти автомобили, чтобы владельцы транспортных средств могли быть уверены в личной безопасности ». при любом дорожном происшествии».

В настоящее время команда рассматривает способы обслуживания электромобилей, чтобы обеспечить эффективность функций безопасности.

Исследование опубликовано в журнале IEEE Transactions of Power Electronics.

Источник