随着国家倡导绿色发展,电动汽车产业发展迅速,我国电动汽车保有量的快速增长,电动汽车安全问题愈发得到人们的重视。相对于传统的内燃机汽车相比,纯电动汽车内部多了动力电池、驱动电机、电动空调、电机控制器和充电机等高压元件,且各模块之间通过高压线束连接。动力电池是纯电动汽车的唯一能量来源,电动汽车车辆的加速性、续航里程等不同对电源有更高的要求,目前主流的纯电动汽车均采用高电压驱动方案,在正常状态下动力电池输出的直流电压均大于400V,与交流电相比,高压的直流电更具有危险性,当发生同样的触电事故时高压直流电对人身的伤害更大;在这一背景下,纯电动汽车的高压安全成为研究热点。
为什么要做高压互锁设计高压互锁主要是用来保证高压系统安全,主要有三个作用:
一是,用来检测高压回路松动(会导致高压断电,整车失去动力,影响乘车安全)并在高压断电之前给整车控制器提供报警信息,预留整车系统采取应对措施的时间。
二是,在车辆上电行车之前发挥作用,检测到电路不完整,则系统无法上电,避免因为虚接等问题造成事故;
三是,防止人为误操作引发的安全事故。在高压系统工作过程中,如果没有高压互锁设计存在,手动断开高压连接点,在断开的瞬间,整个回路电压加在断点两端,电压击穿空气在两个器件之间拉弧,时间虽短,但能量很高,可能对断点周围的人员和设备造成伤害。
高压互锁原理
动力电池包是高压回路的动力来源,同样给低压回路提供一个检测用电源,低压信号沿着闭合的低压回路进行传递。低压信号传递过程中一旦信号中断,就可以说明某一个高压连接器出现松动或者脱落。
高压互锁插头中高压电源的正、负极端子物理长度比中间互锁端子长,故当连接高压插头插合时,高压插头的电源端子先于中间互锁端子插合;断开高压插头时,中间互锁端子同样先于高压电源的正、负极端子脱开,从而避免了高压环境下拉弧的产生。采用低压导线作为高压互锁装置中的信号线,信号线与高压电源线并联在高压线束护套管内,通过这种方式将所有高压部件串联起来形成闭合回路。除此,高压互锁装置内还配备了行程开关,用于监测高压部件盖板是否可靠关闭 。同时,还有用于触发断电信号的车辆碰撞和翻转信号监测装置,从而确保在短时间内高压回路断开,并将汽车高压部件电容端的电压通过放电回路短时间内放掉,保证整车安全。
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