高壓互鎖設(shè)計(jì)是作為電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的一種監(jiān)控手段,主要應(yīng)用于汽車電路設(shè)計(jì)。在電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的工作過程中,最大的風(fēng)險(xiǎn)之一是車輛突然斷電,失去動(dòng)力。車輛動(dòng)力損失的原因有很多,其中之一就是高壓電路連接位置松動(dòng)斷開。
電動(dòng)汽車的另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)是在系統(tǒng)工作過程中人為誤操作,手動(dòng)切斷高壓連接器。在切斷的瞬間,整個(gè)電路電壓加在連接器的端點(diǎn)兩端,但高壓連接器本身沒有切斷能力,電壓突破空氣在兩個(gè)部件之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的弧線,可能會(huì)損傷切斷點(diǎn)周圍的人和設(shè)備。高壓互鎖設(shè)計(jì)的存在,在連接器切斷時(shí),可以同時(shí)切斷動(dòng)力電池的輸出,避免觸電。
解析高壓互鎖
(1)高壓互鎖定義
高壓互鎖簡稱HVIL,是一種利用低電壓信號(hào)監(jiān)測(cè)高電壓電路完整性和連續(xù)性的安全設(shè)計(jì)方法。高電壓互鎖設(shè)計(jì)可以識(shí)別高電壓電路異常斷開或損壞,并及時(shí)斷開高電壓電源。低電壓監(jiān)測(cè)電路比高電壓先斷開,后接通,中間保持必要的提前量,時(shí)間長短可根據(jù)車型的具體策略確定。
(2)高壓互鎖原理
整車所有高壓連接器的連接位置都需要高壓互鎖信號(hào)電路,但互鎖電路與高壓電路沒有必然的聯(lián)系。整車高壓、電氣設(shè)備a和電氣設(shè)備b構(gòu)成完整的電路。但是,高壓互鎖設(shè)計(jì)可以為a電氣設(shè)備設(shè)置單獨(dú)的互鎖信號(hào)電路,同時(shí)為b電氣設(shè)備設(shè)置單獨(dú)的互鎖信號(hào)電路,也可以將a和b的互鎖信號(hào)串聯(lián)到電路中。也就是說,互鎖電路可以設(shè)計(jì)成并聯(lián)模式,也可以設(shè)計(jì)成串聯(lián)模式。
整車高壓系統(tǒng)以動(dòng)力電池為電源,低壓電路也需要檢測(cè)電源,使低壓信號(hào)沿封閉的低壓電路傳輸。當(dāng)?shù)蛪盒盘?hào)中斷時(shí),表明某個(gè)高壓連接器松動(dòng)或脫落。在高壓互鎖信號(hào)電路的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)監(jiān)控點(diǎn)或監(jiān)控電路,負(fù)責(zé)將高壓互鎖信號(hào)電路的狀態(tài)傳遞給BMS。
(3)高壓互鎖電路的構(gòu)成
實(shí)現(xiàn)高鎖設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)需要以下設(shè)備:高壓互鎖連接器和高低壓導(dǎo)線、關(guān)閉的低壓電源信號(hào)電路、高壓互鎖監(jiān)控電路和監(jiān)控模塊(監(jiān)控模塊可以是電池管理系統(tǒng)BMS或整車控制器VCU),監(jiān)控模塊根據(jù)高壓互鎖監(jiān)控結(jié)果控制。
具有高壓互鎖功能的高壓連接器由外殼、高壓導(dǎo)電件、低壓信號(hào)導(dǎo)電件、監(jiān)控模塊和監(jiān)控線路組成。高壓互鎖連接器的一般實(shí)現(xiàn)方式是將一對(duì)高壓連接器和一對(duì)低壓連接器固定在對(duì)插的一對(duì)公端和母端。當(dāng)高壓插件斷開時(shí),低壓電路被切斷;高壓插件處于連接狀態(tài),低壓電路也連接,形成完整的電路。