Система автономного хода троллейбуса Volgabus 5270T

    1 - высоковольтный контактор силового вывода "+"; 2 - высоковольтный контактор силового вывода "-"; 3 - быстродействующий высоковольтный предохранитель; 4 - датчик тока; 5 - центральный высоковольтный контактор; 6 - система предзаряда высоковольтной линии.

    Блок состоит из 14 модулей с ячейками, системы контроля и управления блока (СКУ), системы предзаряда и системы термостатирования.
    Каждый модуль изготовлен из двенадцати литий-ионных ячеек соединённых последовательно, а также системы контроля и управления модуля (СКУ1), обеспечивающей измерение и передачу в СКУ блока значений температуры и напряжения в процессе заряда/разряда каждой ячейки, а также балансирование любого из элементов по команде СКУ блока. Четырнадцать модулей сформированы в аккумуляторный блок. Блоки (2 шт.) расположены на крыше симметрично относительно продольной оси симметрии ТС.

    СКУ блока обеспечивает:
    - контроль напряжения аккумуляторов и отключение при достижении 4,2В (705В – на блоке) в процессе заряда и не менее 2,8В (470В – на блоке) – в процессе разряда;
    - балансировку ячеек в модуле и каждого из модулей в процессе заряда и разряда блока между отдельными ячейками, при разнице напряжения между ячейками более 30 мВ;
    - контроль лимитов токов разряда/заряда и размыкание контакторов силовых выводов при превышении величины тока;
    - в диапазоне температур от 5°С до 45°С СКУ не ограничивает ток заряда. В диапазонах температур от 0°С до 5°С и от 45°С до 55°С СКУ линейно ограничивает ток заряда в зависимости от температуры;
    - управление температурой внутри блока (термостатирование).

    Заряд блока проводится в диапазоне температур от 0°С до 55°С:
    - при достижении температуры 45°С СКУ блока подает команду к снижению зарядного тока до 0(А) при температуре 55°С размыкает контакторы; следует учитывать, что в диапазонах температур от 0°С до 5°С и от 45°С до 55°С СКУ ограничивает ток заряда
    - при достижении температуры 0°С СКУ блока подает команду к снижению зарядного тока до 0(А).

    Отключение заряда блока до истечения установленного времени, осуществляется СКУ блока при достижении максимального напряжения (4,15 ± 0,01) В на любой из ячеек.
    Регулирование температуры блока осуществляет СКУ в соответствии с уставкой величины тока, состояния заряда, показаний температуры ячеек.

    Батарейный блок может быть двух исполнений в зависимости от типа охлаждения:
    1 способ – воздушное охлаждение. Внутри корпуса блока находится радиатор, который подключен к воздушной системе охлаждения транспортного средства. Блок вентилируется внутренним вентилятором.
    Внутренним вентилятором аккумуляторного блока управляет СКУ, при необходимости вентилятор включается/выключается автоматически, чтобы способствовать необходимому охлаждению при повышении температуры элементов.
    2 способ – жидкостное охлаждение. Поддержание температурного режима обеспечивается жидким теплоносителем, циркулирующим между теплообменниками модулей аккумуляторов и системой терморегулирования за счет работы встроенного электрического насоса. Блок системы терморегулирования располагается отдельно от блоков и выполнена в исполнении с нагревателем теплоносителя. Объём теплоносящей жидкости - 1,5 л. Требование к теплоносителю – смесь этиленгликоля и деонизированной воды 50/50. Применение жидкостного охлаждения позволяет избежать взрыва и возгорания в аккумуляторной ячейке даже в случае её повреждения, короткого замыкания, механических и прочих видов деформации.

    Управление системой обогрева-охлаждения обеспечивается на уровне транспортного средства по командам СКУ.
    При достижении температуры блока 3°С и ниже, а также наличии напряжения на входе разъема СКУ (24В) и разъема системы термостатирования (24В) включается подогрев блока.
    При достижении температуры блока 5°С и выше подогрев блока отключается. Питание системы подогрева происходит от внешнего источника 24 В постоянного тока.
    СКУ блока осуществляет постоянный мониторинг тока заряда/разряда в процессе эксплуатации блока и может изменять значение протекающего тока в зависимости от температуры и степени заряженности блока.
    СКУ начинает ограничивать ток разряда при достижении температуры более 45°С и менее минус 15°С и отключает разряд при значениях температуры 55°С и минус 30°С.
    СКУ снижает ток заряда также при достижении температуры более 45°С и менее минус 5°С и отключает заряд при значениях температуры 55°С и 0°С.
    СКУ снижает ток разряда также при уменьшении степени заряженности блока ниже 20%.
    СКУ начинает ограничивать ток заряда при достижении степени заряженности 80 %.

    Система воздушного охлаждения (СВО) предназначена для поддержания температурного режима модулей тяговых аккумуляторов.
    Поддержание температурного режима обеспечивается воздухом, циркулирующим между модулями ТАБ и СВО за счет работы вентилятора испарителя СВО. Охлаждение обеспечивает компрессорный холодильный агрегат (кондиционер, активное охлаждение) или воздух окружающей среды (пассивное охлаждение), в случае, когда при ее температуре ниже 50°С, кондиционер не работает. Управление работой СВО обеспечивает блок реле и предохранителей. Электропитание – от бортовой сети 24VDC.

    Технические характеристики СВО-4:
    - Максимальная мощность активного охлаждения 4 КВт (Токр=400°С);
    - Рабочий диапазон температур -40…400°С при любой влажности;
    - Электропитание – 24VDC, максимальное потребление – 2,5КВт;
    - Спиральный компрессор с бесколлекторным синхронным электромотором с постоянным магнитом на роторе и встроенным контроллером, охлаждаемый всасываемым компрессором хладагентом;
    - Алюминиевый пластинчатый теплообменник испарителя;
    - Многопоточный микроканальный алюминиевый теплообменник конденсатора;
    - Хладагент - R-134A (600 грамм);
    - Габариты - 548×488×343 мм, горизонтальный монтаж;
    - Присоединительные патрубки воздуха – Ø75мм;
    - Масса - 45 кг.

    1 - пробка расширительного бака; 2 - точка заземления М6; 3 - смотровые окна контроля уровня теплоносителя; 4 - входной патрубок теплоносителя; 5 - смотровое окно уровня хладогента; 6 - разъем подключения +24В электропитания системы; 7 - разъем управления и ипитания 24В контроллера; 8 - разъем подключения -24В электропитания системы; 9 - кнопка ручного включения циркуляционного насоса; 10 - выходной патрубок теплоносителя; 11 - высоковольтное подключение нагревателя 600 VDC.

    Система терморегулирования (СТР) предназначена для поддержания температурного режима модулей тяговых аккумуляторов. В ТС используется СТР в исполнении с нагревателем теплоносителя. Поддержание температурного режима обеспечивается жидким теплоносителем, циркулирующим между теплообменниками модулей аккумуляторов и СТР за счет работы встроенного электрического насоса. Охлаждение обеспечивает компрессорный холодильный агрегат (активное охлаждение) или теплообменник охлаждения воздухом окружающей среды (пассивное охлаждение). Нагрев теплоносителя в системе СТР-4W обеспечивает высоковольтный электрический PTC нагреватель. Управление работой СТР обеспечивает цифровой контроллер, взаимодействующий с электронным оборудованием электротранспорта по шине Can 2.0. В зависимости от программного обеспечения контроллера, СТР может работать в режиме автоматического поддержания заданной температуры или под внешним управлением в режимах циркуляции, пассивного или активного охлаждения и нагрева. СТР реализована на бесщеточных электромоторах вентилятора охлаждения и циркуляционного насоса с пропорциональным управлением и электрическом компрессоре холодильного агрегата с бесщеточным электромотором, работающим в режиме старт/стоп. Алгоритмы работы контроллера обеспечивают работу СТР с учетом текущей температуры окружающей среды и теплоносителя.
    Электропитание при наличии встроенного нагревателя – 600VDC.
    Контейнер СТР реализован для горизонтального монтажа. Боковые, фронтальная и верхняя панели контейнера выполнены съемными и обеспечивают доступ ко всем компонентам СТР.
    На фронтальной части находится коробка электрооборудования. При снятой крышке коробки электрооборудования обеспечивающая доступ к блоку управления и электрическим предохранителям.
    Ниже коробки электрооборудования находятся присоединительные патрубки теплоносителя, разъемы управления и электропитания, кнопка ручного включения циркуляционного насоса со встроенным индикатором аварии и контрольный глазок для контроля уровня хладагента холодильного агрегата.
    На фронтальной панели контейнера имеются проемы, обеспечивающие визуальный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке, а сам бак оборудован датчиком уровня теплоносителя.
    Гидравлическое подключение СТР осуществляется через патрубки Ø20 мм расположенные на корпусе. Движение потока теплоносителя осуществляется встроенным насосом.

    Управление работой СТР обеспечивается сообщением, передаваемой по шине Can 2.0 от внешнего источника. СТР передает по шине внешним потребителям сообщения, соответствующие текущему состоянию.
    СТР обеспечивает поддержание заданной температуры на выходе системы, градиент +/-1°С. При достижении заданной температуры обеспечивается только циркуляция теплоносителя. Пассивное охлаждение используется при температуре окружающей среды ниже 5°С.
    При отказе датчика температуры теплоносителя на выходе СТР регулирование производится по температуре датчика на входе («по возвратному теплоносителю»).
    В режиме «Циркуляция» обеспечивается движение теплоносителя через теплообменник пассивного охлаждения без включения вентилятора охлаждения.
    В режиме «Охлаждение» обеспечивается движение теплоносителя через теплообменник испарителя холодильного агрегата при работающем компрессоре.
    Производительность вентилятора охлаждения определяется давлением хладагента холодильного агрегата.
    В режиме активного охлаждения компрессор работает в режиме «старт/стоп», обеспечивая плавный пуск при включении, а частота его вращения определяется установленной перемычкой (указаны на электросхеме) выбора производительности компрессора. Провода с разъемами для подключения перемычки имеют цвета «красный»/«зеленый»/«оранжевый» и соответствуют минимальной/средней/максимальной частоте вращения. Заводская установка на средней частоте вращения.
    Изменение режима работы активного охлаждения производится при сохранении условий его изменения в течение не менее 5 секунд.
    В случае отсутствия давления хладагента СТР переходит в режим пассивного охлаждения.
    В режиме «Пассивное охлаждение» обеспечивается движение теплоносителя через теплообменник пассивного охлаждения с включенным вентилятором охлаждения. Максимальная производительность вентилятора ограничена 50%, а текущее значение производительности вентилятора определяется разницей заданной температуры теплоносителя и температурой на выходе системы.
    В случае возникновения отказов на передней панели включается индикатор неисправности. Кроме того, система внешнего управления по шине Can 2.0 получает сообщение, включающее идентификатор неисправности.