新能源轿车高压线束高压互锁效果原理和使用浅析

来源:自媒体 2020-01-21 21:29:57  阅读:3419+作者:奔驰GLC级

来历 | 线束工程师

国家标准界说电压超越60 V就被界说为高压电,和传统汽油车运用12 V低电压体系比较,电动车运用了220 V高压电气体系,高电压电流在随时供给车辆满足动力的一起,也检测着车载高压用电器的运用安全。

高压线束选用多种防护办法来确保可能发作的高压电损伤现象,其间高压线束接插件的高压互锁设备便是其间一项很重要的防护办法。本文将从高压互锁的界说、作业原理、相关接插件的规划思路、运用等多方面来进行浅析。

1 高压互锁的界说和效果

1) 依据《ISO6469》国际标准中所规则的,电动车(包含BEV、PHEV等车型) 的高压部件(及其接插件) 都应具有高压互锁设备。

2) 高压互锁(High Voltage Interlock Loop),其效果是运用12V的小电流来承认整个高压电气体系的完好性,整车一切的高压部件和线束接插件都必须设备到位,无短路或断路的状况。当操控器检测到HVIL回路断开或是完好性受到破坏时,需求发动必要的安全办法。

3) BMS在检测到HVIL回路断开,判别车辆体系存在危险时,会依据其时的车辆状况,挑选不同的必要安全办法。

①毛病报警。常经过外表正告灯亮起或宣布正告鸣声等方式提示驾驭员留意车辆状况,尽早将车辆送至专业修理点检测,防止发作安全事故。

②堵截高压电输出。当车辆处于中止状况,BMS检测到HVIL断开,除了进行必要的正告外,还会直接堵截高压电输出,使车辆无法发动,最大极限地确保乘客安全。

③下降高压输出功率。当车辆处于行进状况下,BMS检测到HVIL断开,直接堵截高压电输出会发生严峻的、不可控的结果。此刻,除了进行必要的正告灯/ 正告音提示驾驭员外,高压操控办理体系将强制下降电机的输出功率,强制下降车速,使车辆一直处于一个下降速的运转状况下,给驾驭员满足的时刻和时机寻觅适宜的地址泊车。如驾驭员在泊车后未及时将车辆送检修理, 那么在下次发动车辆时,BMS将会直接施行上文提及的直接堵截高压电的办法,用以确保用户及车辆安全。

2 高压互锁的体系原理

1) 一般电动车运用的高压部件有:电池包、车载充电设备、电驱动设备及操控电子体系、高电压加热设备(PTC)、空调压缩机等用电器。

2) 高压互锁回路如图1所示。只有当互锁回路形成了一个完好的闭环,BMS以为车辆的高压部件状况正常,才会答应接通高压电源。当回路遭到断开,触发HVIL的断开信号,BMS将在毫秒级时刻内断开高压电,确保用户安全。

3) 除了车辆因为意外或磕碰等要素导致HVIL回路断开外,断开服务插头(Service Disconnect Stecker) 也会导致HVIL回路断路。服务断开插头是低压接插件,在电动车车辆修理时,作为安全确保,修理人员需求先行断开服务插头,行将HVIL回路断开,中止高压电的输出后,才干进行车辆修理。

3 线束接插件的互锁结构

现在市面上的高压互锁规划大多是集成于高压线束接插件。即在高压线束接插件上,额定多一组低压回路用于检测HVIL的回路完好性。

1) 图2是很常见的高压互锁结构。

高压互锁结构包含在接插件内部,经过互锁端子和主回路(高压) 端子的长度和方位差异,完成衔接时,先衔接高压端子,再衔接低压端子;断开时,先断开低压端子,再断开高压端子。该规划的长处是规划紧凑,体积小。

高压及互锁端子衔接次序可见图3,高压及互锁端子断开次序可见图4。

2) 图5是另一种高压互锁接插件。高压互锁结构独立于内塑壳或有一个独自的小衔接器衔接,经过2个衔接器的先后设备联系确保。此规划的长处是便利主体塑壳结构扩展定制,缺陷是规划杂乱。高压及互锁端子断开次序可见图6。

4 高压互锁的规划结构的输入及测验项目

高压互锁的规划结构的输入:高压互锁集成在接插件中,一般是遵从已有的对配公端设备界面进行界说规划。如果在没有一点参阅对配公端界面的状况下,最少经过以下2个输入条件决议高压互锁结构的规划:

①接插件的外形概括尺度要求,然后确认可以挑选的最小端子系列及其接插方位;

②接插件设备方位的环境和温度,然后确认端子所运用的镀层类型。

高压互锁规划结构的一般测验内容:

①高压互锁端子初态触摸电阻;

②高压互锁端子环境老化测验后的触摸电阻;

③在接插件安装状况下,高压互锁端子的触摸深度,以及高压互锁端子别离后,主回路端子的触摸深度。

5 总结

高压互锁作为高压电动车很重要的防护办法之一,线束工程师在规划和运用时需求侧重重视。了解高压接插件的界说、作业原理和运用等信息,将为线束工程师供给一些作业思路。

作者:单黎婷, 胡立芳, 陆敏, 沈豪杰

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