Глава 10. Електромобілі

При підключенні з гальванічної розв'язкою використовується магнітна зв'язок між обмотками спеціального високоточної трансформатора, первинна обмотка якого розміщена на зарядній станції (зарядної колонці), а вторинна — на електромобілі. При передачі енергії відстань між частинами трансформатора забезпечується мінімальним для хорошою індуктивної зв'язку обмоток (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Підключення з гальванічної розв'язкою

У зарядному устрої напруга мережі змінного струму промислової частоти 50/60 гц випростується і фільтрується. Потім постійна напруга перетворюється на інверторі не ремінне підвищеної частоти. Підвищення частоти в інверторі до 25...40 кГц дозволяє зменшити массогабарити трансформатора і витрати міді в обмотках. Регулювання енергії виробляється у інверторі чи випрямлячі. Змінне напруга підвищеної частоти випростується вже в борту електромобіля і подається на акумуляторну батарею для заряду. Підключення з гальванічної розв'язкою можна використовувати щодо різноманітних режимів заряду. Наприклад, електромобіль Chevrolet P.S 10 випускається з бортовим зарядним пристроєм потужністю 6,6 кВт з індуктивної розв'язкою і часом заряду 2,5...3 години від однофазною мережі. Для прискорення заряду використовується трифазна мережу, у своїй споживається потужність 150... 160 кВт. Зарядне пристрій зазвичай контролює ступінь заряду акумуляторної батареї і індукує час до закінчення заряду. Користувач вставляє термінал стаціонарного зарядного влаштування у спеціальний приймач на борту електромобіля. Після закінчення заряду термінал автоматично виштовхується з приймача. Система управляється мікропроцесорами по обидва боки. Службовий зв'язок виробляється через радіоканал в 915 МГн. Є конструкції, де електромобіль наїжджає на шафу зарядного устрою в такий спосіб, щоб первинна (стаціонарна) обмотка і вторинна (автомобілем) виявилися індуктивно пов'язаними. Основним зручністю такої системи є гальванічної зв'язку електромобіля з допомогою електричної мережею, це підвищує електробезпека. Основним елементом будь-якого бортового зарядного устрою є керований ректифікатор, регулюючий напруга на акумуляторної батареї при заряді. У найпростішому разі це однофазна тиристорна схема з фазним управлінням. Трансформатор підвищує мережне напруга (110 У чи 220 У) до необхідного рівня. Зазвичай, перетворювальна частина зарядного устрою застосовується також як контролера керувати тяговим електродвигуном. Крім тиристорів як комутувальних елементів використовуються силові польові чи біполярні транзистори.

10.4. Зарядні і захисні устрою

Зарядні станції зазвичай добре захищені. Мікропроцесори контролюють струм і непередбачуване напруження заряду. Що стосується перевантажень по току, замикань, несправності заземлення та інших аварійних ситуацій постачання електроенергії припиняється, користувач інформується про несправності. Громадські зарядні станції є потужними споживачами електроенергії. Там підвищення коефіцієнта потужності застосовуються спеціальні коригувальні електронні ланцюга як компенсація втрат надходжень у індуктивних реактивностях преосвітніх каскадів.

10.4.2. Захисні устрою

Акумулятори, електричні кайдани й посадили бортові споживачі електромобіля мали бути зацікавленими захищені. Замикання в електропроводці електромобіля веде до розряду акумуляторної батареї. Під час несправності енергія акумуляторної батареї перетворюється на тепло, дроти під великим струмом можуть розплавитися. Замикання в цінуй постійного струму можуть призвести до виникнення електричної дуги як наслідок, — до пожежі. Генерація тепла і дугового розряд небезпечні життю людини. У багатьох електромобілів напруга тягової акумуляторної батареї близько У. За такого рівня напруги можливі електротравми, яких водій і пасажири би мало бути захищені навіть у суху погоду. У електромобілях металеві частини депутатського корпусу не використовують як провідника (маси), вся електропроводка ізольована від корпусу, колісні покришки (шини) ізолюють корпус від дороги. Порушення ізоляції між електричної ланцюгом і корпусом лише у точці не призводить до появи значних струмів, здатних розрядити акумулятори. Пробою на другий точці дає підстави замикання акумуляторної батареї і дуже небезпечна користувача. Ймовірний сценарій появи короткі замикання:

• проводять відкладення з акумуляторів створюють перший контакти з корпусом чи інші металевими частинами;

• тертя дротів про корпус може пошкодити їх ізоляцію і буде створено другий контакт, що веде до короткому замиканню На рис. 10.3 показані можливі Перший пробою Другий пробою Корпус варіанти виникнення замиканні па електромобілі. Шина Конче важливо знайти перше порушення ізоляції. І тому використовують чутливі системи виміру струмів витоку (менш 0,01 мало), аналогічні тим, що встановлюються у сприйнятті сучасних ванних кімнатах і душових.

РИС. 10.3. Варіанти виникнення замикань

Друге порушення ізоляції веде до короткого замиканню, ланцюг якого має бути розірвано протягом кількох мілісекунд задля унеможливлення розряду акумулятора. І тому застосовують електромагнітні і електронні швидкодіючі контактори, запобіжники.