Giảm nguy cơ điện giật do ô tô điện với công nghệ mới
của Đại học York
Ảnh: Pixabay / CC0
Công nghệ mới, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học York, đã chứng minh thành công trong việc giảm nguy cơ điện giật cho người lái và hành khách trên xe điện do xe bị hư hỏng trong các vụ tai nạn đường bộ lớn.
Khi doanh số bán xe điện tiếp tục tăng trên toàn thế giới, các vấn đề về an toàn trở nên quan trọng hơn, đặc biệt là cách xe ô tô được bảo dưỡng và cách điện áp trong xe có thể giảm trong trường hợp mạch điện bị hỏng.
Xe điện có hệ thống điện áp và năng lượng cao hơn xe hơi truyền thống và để giảm nguy cơ bị điện giật trong trường hợp va chạm, điện áp phải được giảm càng nhanh càng tốt.
Vấn đề an toàn chính trong xe điện là điện áp cao của "xe buýt" DC — các dây dẫn điện lưu trữ điện ở điện áp cao và phân phối điện cho các mạch điện khác trong xe. Để giảm dòng điện tăng vọt khi va chạm, một bộ ngắt mạch được lắp đặt để ngắt kết nối giữa pin và bộ chuyển đổi tăng áp, thường sẽ hoạt động để nâng điện áp lên mức cao.
Ngắt mạch
Tiến sĩ Yihua Hu, từ Trường Vật lý, Kỹ thuật và Công nghệ của Đại học York, nói rằng “trong trường hợp xảy ra va chạm, xe điện hiện nay có bộ ngắt mạch để ngăn pin hoạt động trên bất kỳ thành phần nào khác của xe. Điều này sẽ ngăn chặn sự gia tăng điện năng, nhưng nó không làm giảm điện áp được lưu trữ trong cái mà chúng ta gọi là 'bus' DC. "
"Điện áp xe buýt trong hầu hết các mẫu ô tô điện là 400V, cao hơn nhiều so với điện áp trong hệ thống gia đình của chúng tôi là 230V, cũng như các cấp công nghiệp là 380V."
"Để giảm đáng kể nguy cơ bị điện giật tử vong trong trường hợp va chạm ô tô, chúng tôi cần điện áp từ 60V trở xuống và giảm xuống mức đó trong vòng chưa đầy năm giây."
Mô hình lai
Nghiên cứu liên quan đến việc thiết kế một mô hình hybrid của xe buýt DC sử dụng cả các cơ chế bên trong xe và các đường dẫn bên ngoài cho phép năng lượng di chuyển an toàn. Nhóm nghiên cứu hiện có một hệ thống, trong trường hợp mạch điện bị hỏng, sẽ tiêu thụ bất kỳ điện áp còn lại nào để năng lượng không tích tụ, làm tăng nguy cơ bị điện giật.
Dựa trên công việc này, nhóm đã đề cập đến việc làm thế nào để đảm bảo bảo vệ toàn bộ hệ thống điện của xe khỏi sự cố mạch điện trong trường hợp xảy ra sự cố. Các nhà nghiên cứu đã phát minh ra một thuật toán xả năng lượng có nghĩa là ngay cả trong trường hợp mất điện, bus DC vẫn có thể giảm điện áp đầu ra và bảo vệ các mạch điện khác trong xe.
Sau khi lập mô hình toán học thành công, công nghệ này hiện đã được thử nghiệm trong hệ thống thử nghiệm hệ thống truyền lực trên ô tô — một tổ hợp của tất cả các bộ phận giúp ô tô chạy — và nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng điện áp giảm xuống 60V trong vòng chưa đầy năm giây trong trường hợp hư hỏng Chu trình. Điều này cuối cùng sẽ bảo vệ người lái và hành khách khỏi bị thương nghiêm trọng hoặc điện giật gây tử vong.
Phục vụ
Tiến sĩ Yihua Hu, nói rằng "xe điện ở đây để tồn tại và doanh số bán hàng sẽ tiếp tục tăng, vì vậy chúng tôi phải trả lời được những câu hỏi quan trọng này về an toàn và cách chúng tôi bảo dưỡng những chiếc xe này để chủ sở hữu phương tiện có thể yên tâm về an toàn cá nhân. trong bất kỳ loại sự cố đường nào. "
Nhóm nghiên cứu hiện đang xem xét các cách thức có thể bảo dưỡng xe điện để đảm bảo các tính năng an toàn hoạt động hiệu quả.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí IEEE Transactions of Power Electronics.
