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关于大学生电动方程式汽车的安全回路设计

作者:旅游论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-09-29

在赛车比赛中经常发生各种事故。不能及时切断高压功率输出是电动赛车的安全隐患之一。当汽车遇到撞击,高压电接触和其他紧急情况时,应及时切断系统的高压功率输出,以确保赛车手的安全。本文将电动方程式赛车的安全电路与Sensata碰撞开关,Bender绝缘检测装置,KM自锁电路和制动可靠性装置相结合。安全电路设计可以有效地通过绝缘检测,碰撞传感器还可以及时切断高压输出,为整车提供主动安全性;车辆多处提供的急停开关,方便驾驶员切断高压电源输出,确保赛车手和外界的安全。提高汽车的被动安全性。因此,安全回路设计可用于及时采取有效的安全措施,以减少事故发生。

1安全电路总体设计

安全电路包括sensata碰撞传感器,Bender绝缘检测传感器,制动可靠性模块(电压比较模块和延迟比较模块),紧急停止开关,200ω功率电阻器,继电器和稳压电源。将上述模块设计为开关量和双向继电器串联后,即可实现高压电路的控制,当高压断开时,可以接通放电电阻。

2种硬件设置

2.1碰撞传感器

碰撞传感器分为三种类型:机电开关,电子开关和水银开关。本文选择机电式碰撞开关,具有成本低,检测精度高,稳定性好等优点。在实际测试中,当碰撞开关从6g减速到11g时,触点将断开,从而整个安全电路将与高压控制继电器断开,放电电阻将闭合,从而立即减小汽车的电压为0V。

2.2绝缘检测模块

BenderA-ISOMETERiso-F1IR155-3203是一款通用绝缘检测模块,其工作电压为300V,设定绝缘检测响应值为500ω/V,由12V车载电源供电。

发生故障时,模块会检测到绝缘错误,并通过KM互锁电路锁定错误信号,从而及时降低pin8高电位输出。可以使用简单的八边形继电器来实现。自锁模块具有简单稳定的特点,还可以有效避免外界干扰。

2.3制动可靠性装置

制动信号的输出由开关采集,直流母线的电流数据由霍尔元件采集并转换成电压量;然后使用Lm393双电压比较积分器比较两个信号,以确定是否执行了驱动程序发出的命令。

如果电机控制器不执行制动命令而是继续加速,则会触发制动可靠性设备中的光耦合器动作,从而切断整个赛车的功率输出,从而确保制动的可靠性并监视制动状态的车辆。由于汽车在运行过程中的电磁干扰会影响制动可靠性设备的稳定性,因此在电路信号采集中添加电容器以过滤干扰信号,从而确保其稳定性。

2.4放电电路

通过将200Ω电阻与常闭继电器串联来实现放电功能。当继电器打开时,放电电路将断开,以避免整个车辆的消耗和错误操作。放电电阻控制端子需要连接到继电器的常闭端。当汽车停止工作时,高压系统将连接到放电电阻器,以确保汽车的安全。

3个仿真结果

通过MATLAB软件仿真分析计算出放电过程中放电回路中的电压u和电流i。

U=300×E ^(( - T)/(200ω×500μF))(1)

i=300/600×e^((-t)/(200Ω×500μf))(2)

电压特性满足安全电路的要求。0.5s后,电压值下降90%以上,基本满足安全要求。0.5s后,电流下降90%以上,基本满足安全要求。

4结论

通过实际调试验证,配方车安全电路的制动可靠性模块、碰撞模块、绝缘检测模块均工作正常,达到了预期的设计目标,总体方案比较完善。但是,仍有一些方面需要进一步改进。例如,微电子电路可以实现对电路误差信号的配准锁定,增加无线传输,实现对误差数据的远程采集和分析。安全电路在实车上测试实车。结果表明,整个安全电路抗干扰稳定可靠。

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