1、什么是高壓互鎖?
新能源汽車(chē)的電壓互鎖,一般稱(chēng)為危險(xiǎn)電壓互鎖回路,簡(jiǎn)稱(chēng)HVIL;
高壓互鎖(HVIL)是一種安全功能,它旨在使用低壓回路來(lái)監(jiān)控高壓回路的完整性,確保被拔掉的高壓連接器在被拔掉后不再帶電,進(jìn)而避免可能接觸電動(dòng)汽車(chē)高壓部件的人員觸電的風(fēng)險(xiǎn)。
通俗來(lái)講,就是通過(guò)低壓來(lái)檢測(cè)高壓,即通過(guò)低壓回路來(lái)監(jiān)測(cè)V車(chē)輛高壓器件、電氣線(xiàn)路、連接器以及護(hù)蓋的電氣完整性。
當(dāng)高壓動(dòng)力插件松脫或者插接不到位的時(shí)候,可以快速檢測(cè)到低壓側(cè)的通斷,從而判斷高壓動(dòng)力接插件連接是否可靠;一旦檢測(cè)出高壓回路中的異常斷開(kāi),就可以通過(guò)BMS反饋信號(hào),并傳送故障至整車(chē)來(lái)切斷高壓;
以上對(duì)于高壓,尤其是目前大規(guī)模受到歡迎的800V 平臺(tái)來(lái)說(shuō)尤其重要;
對(duì)于新能源車(chē)的使用者、從業(yè)人員、售后人員等帶來(lái)了安全保障;
能夠高效快捷地檢測(cè)出高壓回路中的異常斷開(kāi),并傳送故障至整車(chē)及時(shí)切斷高壓,以保證人員安全。
因此,高壓互鎖單元必不可少,也尤其重要;
高壓環(huán)路互鎖檢測(cè)原理
常用的檢測(cè)方法有兩種:
一、總電壓判斷法
這是最簡(jiǎn)單的一種方法,通過(guò)檢測(cè)后端總電壓有沒(méi)有異常,判斷高壓回路是否斷開(kāi)。
判斷邏輯:電池單體電壓的累加和Vsum減去電池后端或負(fù)載端采集到的總電壓Vout大于一定值,判斷高壓回路存在斷開(kāi)或者松動(dòng),觸發(fā)環(huán)路互鎖故障。
二、低壓環(huán)路互鎖信號(hào)檢測(cè)法
這種方法的實(shí)現(xiàn)首先需要高壓連接器支持。在高壓線(xiàn)束連接器和高壓維修開(kāi)關(guān)(MSD)上需要集成環(huán)路互鎖檢測(cè)(HVIL)接口。
組成高壓系統(tǒng)時(shí),將所有HVIL接口通過(guò)低壓線(xiàn)束連到一起,并連到控制器,由控制器進(jìn)行檢測(cè)(通常為BMS或VCU)。
大致原理如下圖所示,控制器判斷輸出電壓V1減去輸入電壓V2大于一定值,判斷為高壓回路存在斷開(kāi)或者松動(dòng),觸發(fā)環(huán)路互鎖故障。
常見(jiàn)高壓接插件,由高壓插入和低壓插入兩部分組成。
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到高壓回路出現(xiàn)異常斷開(kāi)時(shí),它將在毫秒級(jí)的極短時(shí)間內(nèi)切斷高壓電源,從而確保用戶(hù)的安全。
高壓互鎖系統(tǒng)的控制策略一般就是老一套的三步走,即報(bào)警、限功率、斷高壓:
1、故障報(bào)警:
即監(jiān)測(cè)到高壓斷開(kāi)或有問(wèn)題時(shí),有故障信號(hào)傳出,通過(guò)儀表、聲音等進(jìn)行故障報(bào)警;
2、限功率運(yùn)行:
顯而易見(jiàn)的限功率運(yùn)行也是必要的,甚至斷開(kāi)高壓;
3、切斷高壓源:
由BMS上報(bào)電池故障信號(hào)給到VCU整車(chē)控制器,實(shí)施斷高壓操作;
高壓互鎖主要目標(biāo)有三個(gè)方面:
1、確保高壓系統(tǒng)完整性:
通過(guò)在整車(chē)高壓上電之前檢測(cè)高壓系統(tǒng)的完整性,實(shí)現(xiàn)將高壓系統(tǒng)置于封閉的工作環(huán)境中,從而提高整個(gè)高壓系統(tǒng)的安全性。這一步驟旨在防止可能的電氣故障或漏電現(xiàn)象,確保高壓系統(tǒng)在操作時(shí)處于可靠的狀態(tài)。
2、應(yīng)對(duì)異常情況的高壓安全防護(hù):
在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中,如果出現(xiàn)異常情況,如高壓系統(tǒng)回路斷開(kāi)或完整性受到破壞,高壓互鎖系統(tǒng)將啟動(dòng)車(chē)輛高壓安全防護(hù)機(jī)制。這旨在防止觸電、漏電、短路等危險(xiǎn)事故的發(fā)生。通過(guò)及時(shí)切斷高壓電源,系統(tǒng)迅速應(yīng)對(duì)異常情況,保障車(chē)輛及乘員的安全。
3、防止帶電插拔高壓連接器的潛在危險(xiǎn):
通過(guò)高壓互鎖系統(tǒng),有效防止在帶電狀態(tài)下插拔高壓連接器的可能性,以避免高壓端子產(chǎn)生拉弧損壞。這一措施旨在最小化在連接或斷開(kāi)高壓設(shè)備時(shí)的風(fēng)險(xiǎn),確保這一過(guò)程的安全性和可靠性。
這三個(gè)目標(biāo)共同構(gòu)成了高壓互鎖系統(tǒng)的重要功能,通過(guò)這些措施,確保了整車(chē)高壓系統(tǒng)在各種情況下的安全運(yùn)行。
高壓互鎖的工作原理:
高壓互鎖的工作原理涉及兩個(gè)主要檢測(cè)回路,其任務(wù)分別是檢測(cè)高壓供電回路的完整性和監(jiān)測(cè)所有高壓部件的保護(hù)蓋是否開(kāi)啟。高壓互鎖檢測(cè)線(xiàn)將所有的互鎖接口串接起來(lái),形成一個(gè)閉合回路。
低壓插頭實(shí)際上是短接導(dǎo)通的(插頭的正中心位置),高壓插入是高于低壓插入部分的,也就是說(shuō)插頭插入插座時(shí),高壓插座先一步被插入,直到低壓插頭也完全插入后,連通低壓插座。
如果高壓回路的某一部分未正確連接或者高壓部件的保護(hù)蓋打開(kāi),互鎖信號(hào)將傳送至整車(chē)控制器。
高壓互鎖的監(jiān)測(cè)原理:
在高壓互鎖檢測(cè)中,可以根據(jù)信號(hào)類(lèi)型和形式的不同將其分為不同類(lèi)型。根據(jù)信號(hào)類(lèi)型,高壓互鎖檢測(cè)可分為恒壓檢測(cè)、PWM占空比檢測(cè)和模塊單獨(dú)檢測(cè)。
圖來(lái)源-電車(chē)兔
而根據(jù)檢測(cè)形式的不同,高壓互鎖檢測(cè)可分為高壓接口斷開(kāi)檢測(cè)和高壓部件開(kāi)蓋檢測(cè)等多種形式。
常見(jiàn)的恒壓方式高壓互鎖檢測(cè)(圖來(lái)源-電車(chē)兔)
對(duì)于一輛新能源電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)。高壓互鎖回路可以根據(jù)控制的需要分成兩到三個(gè)回路:動(dòng)力電池、高壓配電盒、車(chē)載充電機(jī)和空調(diào)則各自構(gòu)成獨(dú)立的檢測(cè)回路,分段設(shè)計(jì)方式更靈活,穩(wěn)定性更高。
高壓環(huán)路互鎖故障如何初步排查?
1、高壓保險(xiǎn)是否熔斷?
2、高壓線(xiàn)束連接器或者高壓維修開(kāi)關(guān)是否安裝?是否松動(dòng)?
3、環(huán)路互鎖檢測(cè)(HVIL)接口是否斷路、退針或松動(dòng)?
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有,本文僅用于技術(shù)分享與交流,非商業(yè)用途!對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立,若您認(rèn)為文中來(lái)源標(biāo)注與事實(shí)不符,若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知,將及時(shí)修訂刪除,感謝關(guān)注!
-----------------------------------------------------------------
0、重磅 | 《新能源汽車(chē)動(dòng)力電池包PACK設(shè)計(jì)課程從入門(mén)到精通40講+免費(fèi)分享篇》視頻-2025年課程安排
持續(xù)更新:典型電池包案例分析(奧迪etron、捷豹I-pace、大眾MEB、MODEL3、通用BOLT等):
為什么選擇這套課程:
大家好,我是LEVIN老師,近10年專(zhuān)注新能源動(dòng)力電池包PACK系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池包熱管理設(shè)計(jì)及CFD仿真。
該課程是全網(wǎng)唯一系統(tǒng)層級(jí)的PACK設(shè)計(jì)教程,從零部件開(kāi)發(fā)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)校核一系列課程,重點(diǎn)關(guān)注零部件設(shè)計(jì)、熱管理零部件開(kāi)發(fā)、電氣零部件選型等,讓你從一個(gè)小白從零開(kāi)始入門(mén)學(xué)習(xí)新能源電池包設(shè)計(jì)。
2024回饋新老新能源人,(新能源電池包技術(shù))公眾號(hào)特惠,為方便大家提升,限量50份半價(jià)出售全套《新能源電池包PACK設(shè)計(jì)入門(mén)到進(jìn)階30講+免費(fèi)能分享篇》、《Fluent新能源電池包PACK熱管理仿真入門(mén)到進(jìn)階28講+番外篇》視頻課程,并送持續(xù)答疑!了解更多課程,加微信號(hào)詳詢(xún):LEVIN_simu
1、獨(dú)家 | Ansys Fluent新能源動(dòng)力電池PACK熱仿真從入門(mén)到精通28講-2023年課程安排(電池包熱仿真)
說(shuō)明:第5部分為免費(fèi)分享篇,部分內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)資料收集和整理,不作為商業(yè)用途。
解決動(dòng)力電池包MAP等效4C充電、熱失控?zé)嵋种啤?/span>恒功率AC/PTC滯環(huán)控制電路SOC模型設(shè)置教程;是目前市場(chǎng)上唯壹一套從PACK模型的簡(jiǎn)化到熱模型建立和后處理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)講解。希望能幫助到大家。
了解更多《動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)》、《starccm+電池包熱仿真課程》、《儲(chǔ)能系統(tǒng)熱管理設(shè)計(jì)與仿真課程》,
關(guān)注公眾號(hào):新能源電池包技術(shù)
或加右方微信號(hào):LEVIN_simu
聲明:本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng),請(qǐng)讀者僅作參考,并自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若對(duì)該稿件內(nèi)容有任何疑問(wèn)或質(zhì)疑,請(qǐng)立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系,本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理,再次感謝您的閱讀與關(guān)注。
不想錯(cuò)過(guò)新鮮資訊?
微信"掃一掃"