高压互锁是什么东西,高压互锁故障严重吗

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-01-01 03:46:45

公众号:汽车ECU开发

高压互锁的定义

通过低压信号来检查整个高压系统回路的完整性及连续性,识别回路的异常断开,并及时断开高压输入端的控制电器件。

高压互锁的设计原则

1. HVIL回路必须能够有效、实时、连续地监测整个高压回路的通断情况,

2. 所有高压连接器应具备机械互锁装置,且高压连接器断开时,HVIL首先断开;接合时,后接通HVIL。

3. 所有高压连接器在非人为的情况下,不能被接通或断开

4. 高压互锁回路应具备在特殊情况下,可以直接通过BMS检测HVIL回路,直接断开高压回路

5. 在识别到HVIL有异常时,车辆必须报警指示,比如仪表指示灯或声音、光等形式提醒驾驶员。

下面介绍两种不同的设计方案

方案一如图1所示,粗实线表示检测回路中12V低压电源回路,虚线表示HVIL监控回路。高压部件(DCDC、PTC、压缩机等)的HVIL监控回路通过VCU控制,电池包内部的三个高压继电器低压控制输出端通过检测点1直接搭铁,用于监控紧急断电电路的工作情况。电机和DCU高压的HVIL回路直接接到低压继电器2的控制线圈,另一端搭铁。

高压互锁是什么东西,高压互锁故障严重吗(1)

图1 方案一

工作原理

当出现紧急断线时,监测点1把检测结果直接反馈至BMS,BMS断开三个高压继电器。当电机和DCU的高压接插件连接好时,低压继电器2接通,BMS的12V接通,当高压接插件未连接好时,通过低压继电器2断开BMS的电源,从而实现断电功能。其他高压部件分别通过检测点3、4、5来检测各自的HVIL状态,并反馈给VCU。

优缺点

各高压部件有自己的HVIL检测,如果出现故障,易于排查。电机和DCU的HVIL状态能直接决定BMS是否工作,减少风险,其缺点是增加了低压继电器控制BMS电源,使线束设计更复杂,线束总质量增加, 另外如果低压继电器2粘连,VCU只能通过BMS间接断开高压部件。

方案二(如图2所示)中粗实线表示12V电源线,虚线表示HVIL的检测回路,相比方案一,除电机和DCU外,其他高压部件串联,仅需一个监测点。另外少了低压继电器2。

高压互锁是什么东西,高压互锁故障严重吗(2)

图2 方案二

工作原理

当遇到紧急断电的工作情况时, 检测点1把检测结果直接发至BMS,BMS直接断开高压继电器; 电机和DCU通过检测点2检测高压连接器的连接情况, 并发送至VCU。 若有连接器连接不完好, VCU检测结果控制BMS, 使BMS控制高压继电器动作来实现断电。其他三个高压部件的HVIL状态通过监测点3来确定,若出现一个未连接,VCU通过控制BMS断开高压继电器。

优缺点

相比方案一,方案二在线束设计和线束质量方面有优势,但是如果检测点3出现异常,难以确定是哪一个高压部件的HVIL异常。

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