电动汽车高压互锁研究

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1、Design●Research设计●研究电动汽车高压互锁研究李高林，黄舞浩，邹圣星，范学（比亚迪汽车工业有限公司，广东深圳518118）摘要：对电动汽车高压安全领域中的高压互锁系统进行研究，并对高压互锁的组成和控制策略进行详细介绍，为电动汽车的高压安全设计提供借鉴。关键词：电动汽车；高压安全；互锁回路中图分类号：U469.72文献标识码：A文章编号：1003－8639（2013）05－0001－03OntheHazardousVoltageInterlockLoopforEVLIGao-lin，HUANGWu-hao，ZOUSheng-xing，FANXue（BYDAutoIndustryCo

2、.，Ltd.，Shenzhen518118，China）Abstract：Basedonresearchofhazardousvoltageinterlockloop（HVIL），itscompositionandcontrolpolicyofHVILisintroducedtoprovidereferencestothedesignforhighvoltagesafety.Keywords：electricalvehicle（EV）；highvoltagesafety；interlockloop随着经济的发展，能源与环保问题日益突出，2）环境条件和可能发生的意外事件都可能使世界各国都逐渐将目

3、光投向了环保和节能的电动汽得这种保护的强度降低。因此，高压系统配置了绝车。时至今日，电动汽车已成为各大车企争先夺取缘监测功能，一般采用漏电传感器对高压系统进行的高地，我司也成功推出了多款电动汽车产品，并绝缘监控。在国内甚至世界保持领先水平。3）在车辆维修保养时，采用紧急维修开关进相对于传统汽车而言，电动汽车的一个重要特行安全防护。点就是车内装有能保证足够动力性能的高压系统，4）在异常使用时（例如碰撞、非正常操作断包括了充电系统、配电箱、储能系统（动力电池）、开高压连接器等），采用高压互锁、高压泄放（主动力系统（即驱动电机）等高压部件，如图1所示。动放电、被动放电）保障使用安全。由此而存在的高压

4、电伤害隐患完全有别于传统汽5）在电路设计时，应能满足电气间隙、爬电距车，其高达300V以上的电压以及可能达到数十、离等要求，并具备各类过压、过流、短路防护功能。甚至数百安培的电流随时考验着车载高压用电器的以上为电动汽车高压电安全设计的保护措施，使用安全。因此，随着电动汽车行业的不断向前发本文主要对高压互锁进行介绍。展，对电动汽车电安全的研究刻不容缓。电动汽车高压电安全措施有以下几点。1高压互锁的定义在ISO国际标准《ISO6469-3：2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置，但并没有详细地定义高压互锁系统。高压互锁，也指危险电压互锁回路

5、（HVIL-HazardousVoltageInterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），图1电动汽车高压系统示意图识别回路异常断开时，及时断开高压电。高压互锁回路如图2所示。当整车发生碰撞时，1）在用户正常操作时，通过绝缘防护、等电碰撞传感器发出碰撞信号，触发HVIL断电信号，整势（搭铁电阻）、外壳IP防护、泄漏电流等措施提车高压源会在毫秒级时间内自动断开，以保障用户供电气防护。的安全，如图3所示。收稿日期：2013-01-22作者简介：李高林（1960-），男，高级工程师，主要从事汽车整车及零部件检测技术的研究和开发。《汽车

6、电器》2013年第5期1设计●研究Design●Research2）虚线部分用来监测所有高压部件保护盖是否非法开启，利用信号线将所有高压器件上的监测器全部串联起来，组成另外一条监测信号回路。2.2互锁监测器监测器分为两类，一种用于监测高压连接器连接是否完好，另外一种用于监测高压部件的保护盖是否开启。1）高压连接器监测器如图6所示，图6a为将监测器设置在连接器上的一体式的设计，图6b为通用的最新专利设计。图2高压互锁回路示意图图3碰撞时HVIL断开高压电2高压互锁的组成2.1互锁信号回路高压互锁信号回路包括两部分，如图2中黑线和虚线所示。1）黑线部分用于监测高压供电回路的完整性，可以分为两种形式

7、：一种是与高压电源线并联，并在所有高压连接器端与连接器监测器连接，将所有的连接串接起来组成一个完整的回路（图4），可以利用高压线上的屏蔽线组成信号回路的一部分，以图6高压连接器监测器使整个系统变得更简单和可靠；另外一种形式为各个高压部件控制器负责监测各自的HVIL信号，只有通用监测器的设计是利用压接方法在连接器自当全部的控制器收到HVIL接通信号时，才允许接通锁结构上增加电气连接高压源，如图5所示