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高压互锁回路HVIL的一般要求及危险控制策略

归档日期:05-27       文本归类:多回路控制      文章编辑:爱尚语录

  关注一下电池高压安全的问题,本文整理了一些关于高压互锁回的一些要求,这些要求都是一般性的要求,针对这些要求,每个厂商都会有各自不同的实现方式。

  从法规的角度来看,比如,GB/T18384.3-2015《电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护》在6.6.1提到:“如果遮栏/外壳允许直接进入,则只能通过工具或维修钥匙打开或去掉,或者有某种方法使B级电压带点部分断电,例如互锁”。这里的互锁一般指高压互锁回路HighVoltageInterlockLoop(HVIL),它通过低压回路来检测高压部件、导线和连接器的电气完整性或连通性,识别回路的异常断开,并及时断开高压输入端的控制器。当HVIL发生故障的时候,要确保高压系统以合适的方式进行安全断电,在故障排除之前高压系统不能上电,同时触发相应的DTC。高压模块从高压电路断开时,要注意高压电路中的电容性负载,以及高电压电缆带电,防止操作人员触电。车辆正常工作时,防止由于人为操作不当、车辆振动、产品老化、线路磨损带来的局部发热和拉弧而造成触电。

  4)HVIL回路的所有高压连接器在不使用工具、或无意识情况下,不能被打开、分离

  5)高压回路的所有高压连接器应该有机械互锁装置,只有在HVIL回路先行断开的情况下,高压连接器才能被打开

  6)HVIL回路应该有安全冗余设计,即某个关键器件的失效不会严重影响高压回路监测功能的误判

  7)特殊情况下,可以直接通过HCU或BMS检测HVIL回路,直接断开高压回路

  4)当12V铅酸电池电压降低时,比如10V左右,也需要保护HVIL信号源有稳定输出。

  2) 高压连接器断开时,HVIL首先断开;接合时,后接通HVIL,有些设计是同s时接通的

  4)互锁线束在布置时,应该从高压零部件的低压接口引出,并且与高压线)连接器的一般以压接、插拔形式居多,角度一般是90°或180°,通常是在线束端或加插件端内置互锁短接片或针脚。例如下图就是现在比较常见的一个MSD里面的HVIL设计(黄色虚线框),采用的是针脚。(这个MSD还包括了一些其他的安全设计特征在里面,比如IPXXB,这个下次再具体讨论)

  HVIL识别到危险时,整个控制器需要根据事发时候的行车状态及故障危害程度合理运用安全策略,这里收集了一些常见的安全策略:

  1)故障报警。无论车辆是否处于行驶状态,HVIL识别到危险时,必须以某种形式发出提示警报,提醒驾驶员及时处理

  2)切断高压。当车辆处于停止状态时,HVIL检测到危险时,需要告诉系统控制器断开高压。

  3)降功率运行。行驶过程中识别到危险时,不能马上断开高压,首先发出提示或警报让驾驶员知道异常发生,然后控制系统降低电机的运行功率,降低车速,让高压系统工作在较小负荷,为驾驶员提供一定的时间靠边停车,以便下一步的故障分析。

  HVIL在电气设计上有很多实现的方式,每种方式的实现都需要考虑到各个高低压器件之间的相互关系,需要综合考虑系统的整体需求。

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