聚焦新能源:汽車高壓互鎖系統解析,為何要設計汽車高壓互鎖
整車高壓線束的主要設計方案涉及到線束走向設計,以及線徑設計和高壓聯結器選型,充電口的型別、應用,遮蔽設計、高壓線束固定卡扣造型,高壓線槽設計、高壓互鎖HVIL設計、GROMMET設計等。高壓系統裡面有超過500伏以及上百安培的電流,對高壓部件的執行以及維護,還有維修安全帶來嚴峻的考驗,其中高壓互鎖是新能源汽車電氣保護的關鍵組成。
ISO國際標準中規定,新能源汽車上的高壓部件應該有高壓互鎖裝置。
高壓互鎖指的是高壓互鎖迴路。
高壓互鎖指的是,用低壓訊號監視高壓回路完整性的一類安全設計方法,透過用低壓訊號來檢查電動汽車上所有和高壓線束相連的各個元件,檢測各個高壓系統迴路的電氣連線完整性,或者說是連續性。
理論上,低壓監測迴路比高壓接通的早,之後斷開,中間維持必要的提前量,時間能夠按照專案的具體狀況確定,例如150ms,大概在這個量級。具體的高壓互鎖實現形式,不一樣的專案設計也不一樣。
在電動汽車高壓回路里面,要求具備HVIL功能的電氣元件主要是高壓聯結器,還有手動維修開關(MSD)等這種要求人力操控,實習電路接通或是斷開的電氣介面元件。
高壓互鎖的目的是為了確認高壓系統的完整性,當高壓系統迴路斷開或是完整性受到破壞時,就需要啟動安全措施了。
高壓互鎖主要是為了保障高壓系統安全,主要作用有三個:
第一個,為了檢測高壓回路鬆動,也就是會致使高壓斷電,整車失去動力,導致乘車安全受到影響,而且在高壓斷電之前,給整車控制器提供報警相關資訊,預留整車系統採取應對措施的時長。
第二個,在車輛上電行車之前發揮作用,檢測到電路不完整,也就是系統沒辦法上電,避免由於虛接等問題導致事故發生。
第三個,防止因為人為錯誤操作導致安全事故發生。在汽車高壓系統運作的過程中,假如沒有高壓互鎖設計的存在,手動斷開高壓連線點。在斷開的瞬間裡,整個迴路電壓加在斷點兩端,電壓擊穿空氣,在兩個器件之間拉弧。時長雖然不長,但是能量很高,可能會對斷點附近的人員以及裝置造成損害。