Sujeten:
- Aféierung
- Schalten op der HV System
- Interlock
- Kuerzschlussschutz
- Permanent Isolatioun Iwwerwachung
- Diagnose mam Megohmmeter
Aféierung:
Den HV System a Gefierer mat engem elektrifizéierten oder voll elektreschen Drive ass mat multiple Schutz ausgestatt. De System kann net bewaffnet ginn bis all Sécherheetsanforderungen erfëllt sinn. De Moment wou e Feeler festgestallt gëtt, schalt den HV System direkt aus. Dëst kann an de folgende Situatiounen geschéien:
- En Deel vum HV System gëtt ofgebaut, an de System gëtt ageschalt.
- Wéinst enger Kollisioun oder Waasserschued, elektresch Deeler oder Verdrahtung kierzen mateneen oder mam Buedem.
- Deeler sinn duerch Iwwerlaascht beschiedegt ginn.
D'Bild hei drënner weist d'Komponenten déi zum Sécherheetssystem gehéieren. En Deel vun der HV Batterie (1) kann a blo gesi ginn, mat der orange Service Plug (2) op der lénker Säit. An der Mëtt sinn dräi Relais (3 bis 5), déi een nom aneren vun der ECU (6) ageschalt ginn. Ënnert der HV Batterie ass d'ECU (7), déi mat de Konsumenten (8) verbonnen ass, wéi zum Beispill den Elektromotor, Heizung, Klimaanlagpompel, Stroumlenkung a Ladesystem.
Ënnertitel:
1. HV Batterie
2. Service Plug mat Sicherung
3. Relais 1
4. Relais 2
5. Relais 3
6. ECU vun HV Batterie
7. ECU vun HV System
8. Elektresch Konsumenten
HV System anschalten:
De Chauffer aktivéiert den HV System andeems Dir op de Startknäppchen dréckt. De Moment wou de Message "HV prett" um Display erscheint, gëtt den HV System aktivéiert. Ier den HV System aktiv ass, sinn d'Relais am HV Batterie Pack kontrolléiert fir de Batteriepack mat de Konsumenten ze verbannen.
Wann de HV System ageschalt ass, kontrolléiert d'ECU (6 an der Figur hei ënnen) d'HV Relais am positive Circuit (Relais 4) an de Buedemkrees (Relais 5). Als éischt gëtt den aktuelle Circuit op der Plussäit iwwer e Widderstand ageschalt. Am Bild hei drënner gesi mir datt de Relais (4) de Stroum un de Widderstand R1 passéiert. De Widderstand limitéiert de Stroum, deen duerch et passéiert, sou datt den Inrushstroum limitéiert ass. Dëst erlaabt d'Kondensatoren am Inverter lues ze laden. Zu dëser Zäit kann de System e Sécherheetscheck bei enger méi niddereger Spannung ausféieren. Nodeems d'Spannung iwwer d'Kondensatoren am Inverter ongeféier d'selwecht ass wéi d'Spannung vum HV Batteriepack, mécht de Relais 3 zou an de Relais 4 mécht op, andeems d'Voltspannung op den Inverter an aner elektresch Komponenten applizéiert gëtt.
Interlock:
Den Interlock System ass de Sécherheetssystem dee Schutz géint elektresche Kontakt bitt wann et oppe Verbindunge gëtt. An all Komponent verbonne mat der HV Batterie gëtt et op d'mannst ee Kontakt deen den HV System kann ausschalten wann eng Ënnerbriechung geschitt. Dës Kontakter kënnen an d'Verdrahtung integréiert ginn oder an d'Gehäuse vun engem Komponent als Schalter agebaut ginn.
Am Bild ënnen lénks gesi mir den aktive System: Relais 3 a 5 sinn zou, dat heescht datt d'Spannung vun der HV Batterie un d'Konsumenten transferéiert gëtt. Den Interlock Circuit ass faarweg blo aus dem Gefier ECU (7). Eng Spannung gëtt op de Widderstand R2 vun der ECU applizéiert. D'Verschloss gëtt duerch d'elektresch Konsumenten (8) als Serieschaltung geréckelt. D'Interlock ass mam Buedem am Batteriepack ugeschloss. Et gëtt eng Branche tëscht Widderstand R2 an der ECU (7) an dem Output un d'Konsumenten, wou d'Spannung op der Interlock gemooss gëtt.
- Interlock OK: Spannung nom Widderstand R2 ass 0 Volt;
- Interlock ënnerbrach: d'Spannung gëtt net am Widderstand R2 verbraucht an ass (ofhängeg vun der Versuergungsspannung) 5, 12 oder 24 Volt.
D'Spannung nom Widderstand R2 gëtt stänneg iwwerwaacht beim Schalten, awer och beim Fuere.
D'Demontage vum Servicestecker (2) oder eng vun den elektresche Komponenten (8) brécht och den Interlock Circuit. Dës Situatioun kann am richtege Bild hei uewen gesi ginn, wou de Service Plug gewiesselt ass. Souwuel d'Sicherung tëscht de Batteriemoduler an dem Interlock Circuit sinn op. Well d'Verschloss net méi mam Gefierergrond ugeschloss ass, klëmmt d'Spannung nom Widderstand R2 op de Wäert vun der Versuergungsspannung. D'Auto-ECU (7) kontrolléiert direkt d'Batterie-ECU (6), sou datt d'Relais 3, 4 an 5 net méi aktivéiert ginn. Den HV System gëtt dann ausgeschalt.
Am Bild gesi mir den orange Service Plug mat de grousse Kontakter an der Mëtt fir déi positiv an negativ Kabelen vun der HV Batterie ze verbannen, a lénks eng méi kleng Steckerverbindung mat zwee Pins. Dëst sinn déi zwee Pins vum Interlock. Mir fannen dës Verbindungen och op Stecker vun HV Komponenten.
Kuerzschlussschutz:
Den HV System muss géint exzessiv Stroum geschützt ginn, wat duerch eng Kuerzschluss an der Drot oder an den elektresche Komponenten verursaacht ka ginn. Ouni Schutz kann dëst zu engem Bogenblitz, Schmelzen vu Päifen oder souguer Feier féieren. Eng Sicherung ass entwéckelt fir de System géint dës Gefore ze schützen. D'Sicherung kann am Service Plug sinn, awer och soss anzwousch am Batterie Pack. Gefierer kënnen och mat multiple Sicherungen ausgestatt sinn, all entwéckelt fir e spezifesche Circuit ze schützen.
Zousätzlech zu der Tatsaach datt d'Sicherung de System géint exzessive Stroum schützt, iwwerdréit de Stroumsensor am positiven oder negativen Kabel vun der HV Batterie de Stroum an d'ECU. D'ECU mécht d'Entscheedung fir d'Relais auszeschalten wann et eng Iwwerlaascht ass.
Permanent Isolatioun Iwwerwachung:
Déi positiv an negativ Säiten vun der HV Batterie kommen net a Kontakt mateneen, nach mat der Ëmwelt. Et gi verschidde Schichten vun Isolatioun ronderëm d'Plus Säit (vun der + Batterie bis zum + vum Inverter) mat enger geflechter Mantel tëscht. Awer d'Minussäit ass och isoléiert a mécht kee Kontakt mat der Karosserie oder dem Haus vun de Komponenten. De Kierper vum Gefier selwer, op der anerer Säit, ass mat der Negativ vun der Bordbatterie verbonnen (12 Volt an Passagéierautoen). Dëst ass net de Fall am HV Deel. D'Ursaachen vun enger Feelfunktioun kënnen sinn:
- No enger Kollisioun, kann Schued un der wiring opgetrueden sinn, wouduerch d'Kupfer vun de positiven an negativen Drot a Kontakt matenee kommen oder de Kierper vum Gefier beréieren;
- wéinst Iwwerlaaschtung - an dofir Iwwerhëtzung - ass d'Isolatioun an engem elektresche Bestanddeel gescheitert (geschmolt), wat de Kontakt mat der Ëmwelt erlaabt;
- Oder et gëtt konduktiv Flëssegkeet, well d'Gefier am Waasser war, e Kuerzschluss tëscht dem Plus a Minus geschitt ass wéinst der Kältemittelleckung am HV Batteriepack Leckage vu Kältemëttel an der elektrescher Klimaanlagpompel kann och Leedung verursaachen.
An den elektresche Komponenten kann eng schlecht Isolatioun eng Verbindung tëscht de positiven oder negativen Kabelen vun der HV Batterie an dem Logement verursaachen. Well de Logement normalerweis um Kierper vum Gefier montéiert ass, kann e Stroum entstoen, wann de Schutz am Fall vun enger schlechter Isolatioun schlecht ass. Wann de Plus vun der HV Batterie mam Gefierkierper iwwer d'Gehäuse verbonnen ass als Resultat vun engem Isolatiounsfehler, ass eng Héichspannung vun Honnerte vu Volt op der Karosserie präsent. Wéi och ëmmer, well et kee Wee ass fir mam Negativ vun der HV Batterie ze verbannen, geschitt näischt well kee Stroum fléisst. D'Saachen ginn nëmme falsch wann et e puer Isolatiounsfehler gëtt, wou souwuel de Plus wéi och de Minus vun der HV Batterie a Kontakt mam Kierper kommen.
An den dräi Biller hei drënner gesi mir den HV Batterie Pack (1) mat de positiven an negativen Kabelen, mat der Gefier Kierper um ënnen (2) an zwee elektresch Konsumenten (3 an 4) tëscht.
- schlecht Isolatioun vun der Plus-Säit vun der Komponent: Wann et schlecht Isolatioun tëscht dem Plus an dem Logement an engem Konsument ass (zum Beispill en elektresche Heizung), gëtt d'Wunneng lieweg. Well et keng Verbindung mat der Negativ vun der HV Batterie ass, fléisst kee Stroum;
- schlecht Isolatioun Minus: erëm gëtt et eng (kleng) Spannung op der carrosserie, awer kee Stroum fléisst;
- schlecht Isolatioun souwuel am Plus a Minus: an dëser Situatioun gëtt et e Kuerzschluss tëscht dem Plus a Minus vun der HV Batterie. De Kierper gëtt d'Verbindung tëscht positiv an negativ. De Stroum wäert séier eropgoen bis d'Sicherung am Service Plug an / oder d'HV Batterie bléist fir de System ze schützen.
Well mat enger schlechter Isolatioun am Plus oder Minus gëtt et nach kee zouene Circuit, d'Sicherung am Service Plug wäert net schmëlzen. D'permanent Isolatiounsiwwerwaachung an elektresche Gefierer erkennt esou Stroumtransfer, de Chauffer mat enger Fehlermeldung warnt. Mat engem Isolatiounsfehler kann d'Gefier nach ëmmer funktionnéieren, ausser den Hiersteller huet et iwwer Software ausgeschalt.
Nummer 5 an der Figur hei drënner weist de Komponent un, wou permanent Isolatiounsiwwerwaachung stattfënnt. A Wierklechkeet ass dësen elektreschen Deel natierlech méi komplex.
Nummer 6 weist de Miesswidderstand un, iwwer deen de Spannungsfall parallel gemooss gëtt.
Déi zwee Biller hei ënnen weisen d'Situatiounen, wou et schlecht Isolatioun am Plus (lénks) an am Minus (riets) ass. Well de Stroum duerch de Miesswidderstand fléisst, gëtt Spannung am Resistenzkrees verbraucht. De Spannungsfall iwwer de Miesswidderstand ass eng Moossnam fir d'Quantitéit vum Stroum, deen duerch d'Widerstande fléisst.
Soubal d'ECU eng Anomalie mat permanenter Isolatiounsiwwerwaachung erkennt, späichert se e Feelercode. Méiglech Beschreiwunge vun de P Coden (wéi P1AF0 an P1AF4) kéint ginn: "Batterie Volt System Isolatioun verluer" oder "Batterie Volt Isolatioun Circuit Feelfunktioun". Wann e Gefier mat engem Isolatiounsfehler an den Atelier erakënnt, kann de Mecanicien d'Isolatiounsresistenz nom Gebrauch vun der Diagnoseausrüstung moossen, oder manuell mat engem Megohmmeter, fir ze kontrolléieren ob et iergendwou en Isolatiounslek ass.
Diagnose mam Megohmmeter:
Déi viregte Sektioun huet d'Konzept vun "Isolatiounsresistenz" erkläert a gewisen wéi d'Gefier d'permanent Isolatiounsiwwerwaachung benotzt fir ze kontrolléieren ob et e Leck ass vun de positiven oder negativen Verbindungen vun der HV Batterie zum Kierper vum Gefier. An dëser Rubrik wäerte mir dat méi am Detail diskutéieren a beschreiwen wéi Dir als Techniker mat engem Megohmmeter d'Plaz vum Feeler erkennt. Natierlech, als Techniker musst Dir zertifizéiert sinn fir un HV Systemer ze schaffen. D'Software an engem Diagnostester kann selwer en Isolatiounstest fir bestëmmte Marken ausféieren, zum Beispill fir Komponenten déi nëmmen en Isolatiounsfehler weisen nodeems se ageschalt sinn, wéi elektresch Heizung oder elektresch Klimaanlag.
An anere Fäll kënne mir d'Isolatiounsresistenz mat engem Megohmmeter moossen. Et ass net méiglech d'Isolatiounsresistenz mat engem normale Multimeter ze moossen, well d'intern Resistenz vum Multimeter bis zu 10 Milliounen Ohm ka sinn. Déi intern Resistenz ass ze héich fir héich Resistenzwäerter ze moossen. E Megohmmeter ass fir dëst gëeegent a gëtt eng Spannung vu 50 bis 1000 Volt eraus fir d'Betribssituatioun ze simuléieren. Dës Héichspannung suergt dofir, datt den emittéierte Stroum de Wee duerch de Kupferkär an d'Isolatioun fënnt, och duerch de klengste Schued an der Isolatioun. Fir mam Megohmmeter ze moossen, set de Meter op déiselwecht Spannung wéi déi vun der HV Batterie, oder e Schrëtt méi héich. Nodeems Dir d'Messkabel verbënnt an de Meter korrekt agestallt hutt, klickt op den orange "Isolatiounstest" Knäppchen. Déi festgeluechte Spannung (am Bild: 1000 Volt) gëtt op d'Messkabel an dofir op d'Komponente applizéiert, a mir liesen dann den ohmesche Wäert vum Display.
- Eng Isolatiounsresistenz méi wéi 550 MΩ (Megaohm, dat heescht 550 Milliounen Ohm) ass OK. Dëst ass de maximale Miessbereich;
- E Wäert manner wéi 550 MΩ kann e Leck an der Isolatioun uginn, awer dat muss net onbedéngt de Fall sinn;
- No der International Electrotechnical Commission (IEC) an dem Institut fir Elektro- an Elektronikingenieuren (IEEE), muss d'Isolatiounsresistenz vun engem EV op d'mannst 500 Ω pro Volt sinn. Bei enger nomineller HV Spannung vu 400 Volt soll d'Resistenz (500 Ω * 400 v) = 200.000 Ω sinn.
- Hiersteller setzen dacks méi héich Qualitéits- a Sécherheetsnormen, wat zu méi héije Minimum Isolatiounsresistenz resultéiert. Aus dësem Grond mussen d'Fabrécksinstruktiounen ëmmer bei der Diagnostik agehale ginn.
D'Instruktioune vum Hiersteller sinn ëmmer féierend.
D'Fabrik Spezifikatioune beschreiwen d'Schrëtt, Sécherheetsreglementer a Minimum Isolatioun Resistenz.
Am nächste Bild gesi mir e Screenshot vun engem Toyota Handbuch. Déi minimal Isolatiounsresistenz vun de Kabelen zum Elektromotor vum entspriechende Modell ginn gewisen.
De Megohmmeter soll op 500 Volt gesat ginn an de Minimum Resistenz vun der Drot (UV a W) zum Elektromotor am Verglach zum Gehäuse soll 100 MΩ (MegaOhm) oder méi sinn.
D'Isolatiounsresistenz vun, zum Beispill, den elektresche Klimaanlagkompressor an Heizelement kënnen ënnerschiddlech sinn. Wann Dir aner Komponenten moosst, kuckt op deen Deel vun de Fabrikdaten.
1. Isolatiounsmessung op der negativ Säit (kee Feeler):
Mam Stecker ofgekoppelt moosse mir och déi negativ Säit am Verglach mat der Gefiermass. Figuren 1 an 2 weisen wéi dës Miessung a schematesch Form an a Wierklechkeet ausgesäit. D'Messung féiert zu enger Isolatiounsresistenz vun >550 MΩ, wat beweist datt d'Isolatioun an engem gudden Zoustand ass.
2. Isolatiounsmessung op der Plussäit (kee Feeler):
Nodeems mir de Stecker ofgeschloss hunn, zum Beispill vum Inverter, befestigen mir de roude Messstift un de Pin am demontéierten Stecker (elo an der Plus-Säit) an de schwaarze Messstift un e Buedempunkt verbonne mat dem Gefierkierper. Figur 1 weist d'Diagramm aus der viregter Sektioun erëm, nummeréiert d'HV Batterie (1), d'Gefiermass (2), an zwee vun de Konsumenten (3 an 4). De Megohmmeter ass ugeschloss an den orange "Isolatiounstest" Knäppchen gouf gedréckt fir d'Isolatiounsresistenz mat der iwwerdroe Spannung vu 500 Volt ze moossen. Dëst entsprécht 133 Megaohm. D'Isolatiounsresistenz ass manner wéi an der viregter Messung. D'Instruktioune vum Hiersteller solle konsultéiert ginn. Mir halen eis un d'Mindestisolatiounsresistenz vun 100 MΩ, déi vum Hiersteller spezifizéiert ass. D'Isolatiounsresistenz ass OK.
3. Isolatiounsmessung op der Plussäit (Feeler):
Beim Miessung op déiselwecht Verbindunge hu mir eng Isolatiounsresistenz vu 65 MΩ gemooss. Och wann de Resistenzwäert méi héich ass wéi de Minimum 500 Ohm pro Volt, deen vun der IEC an der IEEE festgeluegt ass (kuckt de fréiere Paragraphe), gëtt d'Verdrahtung an / oder d'Komponente verworf well den Hiersteller de Minimum Resistenzwäert vun 100 MΩ spezifizéiert huet. D'Verkabelung an / oder Steckerverbindunge kënnen net reparéiert ginn, awer musse komplett ersat ginn.
4. Isolatiounsmessung op der Plussäit (Feeler):
Wann en Isolatiounswäert vun 0 MΩ gemooss gëtt, gëtt et eng direkt Verbindung (dh Kuerzschluss) tëscht dem HV Drot an dem Logement. D'Verkabelung an / oder Steckerverbindunge kënnen net reparéiert ginn, awer musse komplett ersat ginn.
Am Fall vun engem Isolatiounsfehler kënnen d'Stecker vun anere Konsumenten een nom aneren ofgeschalt ginn fir am Stecker ze moossen, wéi am Text an de Biller uewen gewisen.
Zesummenhang Säit:
