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高壓互鎖（High Voltage Inter-lock， 簡稱HVIL），用低壓信號監(jiān)督高壓回路完整性的一種安全規(guī)劃辦法。理論上，低壓監(jiān)測回路比高壓先接通，后斷開，中心堅持必要的提前量，時刻長短可以依據(jù)項目詳細景象斷定，比如150ms，大體在這個量級。詳細的高壓互鎖完成方式，不同項目可能有不同規(guī)劃。監(jiān)測方針是高壓連接器這類要求人力操作完成電路接通仍是斷開的電氣接口元件。
在電動汽車高壓回路中，要求具備HVIL功用的電氣元件主要是高壓連接器，手動修理開關（MSD）。
2 電動汽車為什么需求高壓互鎖？
從體系功用安全的視點動身，每個可能存在的危險，都需求裝備相應的安全技能手段予以監(jiān)測，以下降危險發(fā)生的概率。從這個層面動身，高壓互鎖，作為電動汽車高壓體系安全的一個安全措施，在電路規(guī)劃中運用。
電動汽車高壓體系的危險點之一，是俄然斷電，汽車失掉動力?？赡苄纬善囀У魟恿Φ脑蛴袔追N，其中之一就是高壓回路自動松脫。高壓互鎖能夠監(jiān)測到這種痕跡，并在高壓斷電之前給整車操控器供應報警信息，預留整車體系采納應對措施的時刻。
電動汽車的別的一個危險點，是人為誤操作，在體系作業(yè)過程中，手動斷開高壓銜接點。假如沒有高壓互鎖規(guī)劃存在，在斷開的瞬間，整個回路電壓加在斷點兩頭，對于高壓連接器這類本身不具有分斷才干的器材來說，是非常危險的。電壓擊穿空氣在兩個器材之間拉弧，時刻雖短，但能很高，可能對斷點周圍的人員和設備形成損傷。
關于高壓互鎖的詳細意圖，還有幾個不同的說法。有的觀點以為，高壓互鎖首要在車輛上電行車之前發(fā)揮作用，檢測到電路不無缺，則體系無法上電，防止因為虛接等問題形成事端；也有人以為，高壓互鎖首要在磕碰斷電過程中發(fā)揮作用，磕碰信號經(jīng)過觸發(fā)高壓互鎖信號，履行體系下電。僅僅，處于磕碰后比較危殆的狀況中，履行斷電的步驟應該是越少越好，磕碰信號直接傳遞給VCU，邏輯上比較合理一些。
3 高壓互鎖原理
高壓互鎖規(guī)劃有兩個方面的要素需求考慮，一個是低壓體系怎樣全面檢測到整個高壓體系每個銜接方位的銜接狀況；另一個問題是，怎樣完結低壓檢測回路的信息傳遞動作有必要領先于高壓回路斷開的動作。因而高壓互鎖原理需求從這兩個方面動身，考慮全體電路規(guī)劃原理和連接器本身規(guī)劃原理。
3.1 高圧互鎖回路規(guī)劃原理
悉數(shù)高壓連接器對接方位，都合作有高壓互鎖信號回路，但回路方式與高壓回路不具有必定的聯(lián)絡。也就是說，高壓上，電氣A和電氣B構成一個無缺回路。但高壓互鎖，可能給A設置一個獨自的互鎖信號回路，給B獨自設置一個互鎖信號回路；也可能把A和B的互鎖信號串聯(lián)在一個回路中。
高壓回路內(nèi)以動力電池包作為電源，低壓回路也需求一個檢測用電源，讓低壓信號沿著閉合的低壓回路傳遞。一旦低壓信號中止，闡明某一個高壓銜接器有松動或許掉落。高壓互鎖原理圖如下。在下面圖片表現(xiàn)的高壓互鎖信號回路基礎上，依照全體戰(zhàn)略，規(guī)劃監(jiān)測點或許監(jiān)測回路，擔任將高壓互鎖信號回路的狀況傳遞給VCU或許BMS。
高壓互鎖回路的組成
高壓互鎖技能的完結，需求如下設備共同完結：高壓互鎖連接器及高低壓導線，閉合的低壓電源信號周轉回路，高壓互鎖監(jiān)測回路及監(jiān)測器（監(jiān)測模塊能夠在電池管理體系BMS上，也能夠在整車操控器VCU上，或許二者別離具有監(jiān)測功用），直承受高壓互鎖監(jiān)測信號操控的高壓繼電器（假如有），VCU依據(jù)高壓互鎖監(jiān)測成果操控的高壓繼電器。
高壓互鎖監(jiān)測器分為兩種，一種是監(jiān)測高壓回路是否無缺銜接，另一種是監(jiān)測高壓電氣外殼是否就位。兩種監(jiān)測器別離用在不同的高壓互鎖體系中，不能混用。
3.2 HVIL連接器的作業(yè)原理
具有高壓互鎖功用的高壓連接器，由殼體、高壓導電件、低壓信號導電件和監(jiān)測器及監(jiān)測線路共同組成。
高壓互鎖連接器，一般完結方法是，對插的一對公頭、母頭上，別離固定著一對高壓接插件和一對低壓接插件。高壓斷開狀況，低壓回路被堵截；高壓連接狀況，低壓回路的斷點被短接，形成無缺回路
下面這個天然段里提到了幾個名詞，高壓連接器、公頭，母頭，公端子，母端子，公針、母針，沒找到適宜的圖示，請自行理解一下。
以下圖中的高壓連接器為例，直流高壓連接器，有正極和負極兩組公端子母端子。低壓回路相同由兩對公針母針和殼體組成。在公頭和母頭上，高低壓導電件被固定在一個殼體上，相對方位固定。要完結低壓比高壓首要取得斷開的信息，落后取得連接完結的信息，需求確保低壓回路插針晚于高壓回路端子的對觸摸摸時刻，調(diào)理高壓端子和低壓插針的長度就能夠完結。一個籠統(tǒng)的說法是，低壓插針短（或許方位落后），高壓端子剛剛觸摸的狀況，低壓插針還有一段距離；高壓端子現(xiàn)已對接多半，低壓插針才剛觸摸；高壓端子插接到位，低壓端子也插接到位。
監(jiān)測器，擔任采集低壓信號回路的通斷狀況，發(fā)送給操控器。這樣，在高壓回路真正完結通斷曾經(jīng)，操控器現(xiàn)已把握了這個銜接器的狀況。
高壓互鎖連接器的根本完結方式
4 高壓互鎖事例
事例來自孫李璠的文章《純電動汽車高壓互鎖計劃規(guī)劃》，介紹了高壓互鎖技能在電動汽車高壓回路中的應用。
計劃1
下圖中，粗實線表明12V電源的高壓互鎖信號回路，虛線是高壓互鎖監(jiān)測回路，HVIL監(jiān)控回路向VCU報告信息，由VCU確定是否接通或斷開高壓繼電器，并經(jīng)過BMS履行動作
圖中能夠看到，電機和電機操控器串聯(lián)在一個高壓互鎖檢測回路中，由一個檢測點2監(jiān)測狀況；其他3個用電器，每人獨自處于一個高壓互鎖信號回路，具有1個檢測點。
檢測點1的作業(yè)與高壓互鎖無關，是為了應對電路出現(xiàn)反常景象。檢測點1將反常景象傳遞至VCU，VCU要求BMS斷開電池包內(nèi)的主回路繼電器。
檢測點2，既是電機和電機操控器高壓互鎖的監(jiān)測點，也連接著低壓繼電器2的線圈一端。當電機和電機操控器的HVIL連接正常時，檢測點2的電壓是12V，VCU指令繼電器2吸合，經(jīng)過繼電器2給BMS供應12V電源；當連接器沒有無缺連接，VCU要求繼電器2斷開，則檢測點2電壓為0，BMS電源為0，不能作業(yè)；這個回路的總體主意是由電機的連接狀況去操控BMS作業(yè)與否。
檢測點3、 4、 5別離表現(xiàn)DCDC、壓縮機和PTC3個設備的高壓連接器狀況，檢測電壓12V闡明連接良好，檢測電壓0闡明高壓連接器處于斷開狀況，VCU依據(jù) 檢測成果履行操控戰(zhàn)略。
這個計劃，因為繼電器2的作業(yè)方法，使得BMS的作業(yè)狀況與電機和電機操控器產(chǎn)生了聯(lián)動。但VCU始終需求經(jīng)過BMS合分主回路繼電器。
計劃2
如下圖所示，粗線和虛線的含義與計劃1相同，去掉了繼電器2的設置，反常狀況仍然依托檢測點1的信號反應。
檢測點2表現(xiàn)電機和電機操控器的高壓互鎖檢測成果，檢測點3反應DCDC、空調(diào)壓縮機和PTC的高壓互鎖回路無缺景象。假如檢測點2、 3的電壓是12V闡明連接正常，假如是0V，闡明有連接器斷開。VCU依據(jù)檢測點傳遞過來的信息，要求BMS操控主回路繼電器的通斷。
從這個事例咱們不難看出，高壓互鎖回路，假如想要切當了解是哪個電氣的連接器處于斷開狀況，則需求對這個用電器規(guī)劃獨自的HVIL回路并獨自設置檢測點。
假如沒有切當了解的必要，則最好將作業(yè)上有相關性的電氣安排在同一個HVIL回路中，以簡化操控；
實際上，高壓互鎖的監(jiān)測使命，也能夠由BMS來擔任；
某些電動汽車的規(guī)劃，將主回路繼電器的操控權限放在VCU這兒，能夠削減一次VCU判斷高壓互鎖狀況今后，需求發(fā)報文給BMS，才干完結繼電器的通斷的步驟；
事例中，沒有給動力電池包設置高壓互鎖檢測點，這是不太常見的景象。一般，動力電池包的高壓連接器和手動修理開關（MSD）都會設置高壓互鎖。
