Высоковольтное устройство выравнивания напряжения

Общее описание проекта

Высоковольтное устройство выравнивания напряжения (Балансир) предназначено для выравнивания (балансировки) напряжения между 3 аккумуляторными блоками (БАКБ), последовательно соединенными в общий накопитель энергии. Основное функциональное назначение Балансира – свести дисбаланс напряжений между БАКБ к установленному минимуму.

Конструктивно Балансир выполнен в виде платы и имеет колодки для подключения:

- проводов к батареям сечением не менее 1,5 кв.мм.

- внешних светодиодов.

Балансир имеет индикаторные светодиоды, установленные на плате, также есть возможность параллельного подключения внешних светодиодов (рис.). Светодиоды отражают текущий статус Устройства, в пяти состояниях:

1. Непрерывно горит красный (-r) – авария. Отсутствует БАКБ, либо превышена температура.

2. Мигает красный – состояние после устранения аварии. Балансир в течении 10 сек после устранения аварийной ситуации оценивает состояние системы.

3. Мигает синий (-b) – идёт балансировка. Частота мигания субъективно показывает интенсивность обмена энергией между БАКБ.

4. Мигает зелёный (-g) – БАКБ близки по напряжению (дисбаланс около 0,7 В).

5. Непрерывно горит зелёный – БАКБ сбалансированы.

Балансир имеет следующие виды защиты:

1. Защита от отключения одного из 3-х БАКБ (любого в цепочке последовательно включенных 3-х БАКБ). Если отключение происходит в процессе балансировки, то аварийная ситуация не возникает, поскольку в перераспределении энергии участвует непосредственно накопительный конденсатор БАКБ.

2. Защита от перегрева. Данный вид защиты выполнен не только по абсолютному значению температуры (авария и отключение при достижении 80 С) на ключевых элементах. Также температурная защита выполнена по скорости нарастания температуры на ключевых элементах и связана со снижением активности обмена энергией между БАКБ.

От руководителя проекта:

Это один из наших самых проблемных проектов. От момента ознакомления с ТЗ до изготовления опытного образца прошло около 5 недель. Поскольку область применения изделия достаточно ответственна, было принято решение провести масштабные испытания Балансира на полигоне заказчика. Была построена модель испытаний и протестированы экстремальные режимы, которые предвидел сам заказчик. После трёх дневных испытаний (которые образец с честью прошел) Балансир был отправлен на объект, где перестал функционировать через 10 секунд после монтажа.

Как показали исследования максимальное напряжения на ячейке АКБ может достигать 70 В (а не 45 В, как прописано в ТЗ), что является существенным отступлением от договора. От дальнейшей работы с данным заказчиком мы отказались, поскольку были не уверены в корректности остальных пунктов ТЗ.

Для корректного составления ТЗ и получения нужного результата просим ознакомиться с основными этапами разработки.