關(guān)注一下電池高壓安全的問題，本文整理了一些關(guān)于高壓互鎖回的一些要求，這些要求都是一般性的要求，針對(duì)這些要求，每個(gè)廠商都會(huì)有各自不同的實(shí)現(xiàn)方式。

從法規(guī)的角度來看，比如，GB/T 18384.3-2015 《電動(dòng)汽車安全要求第3部分：人員觸電防護(hù)》在6.6.1提到：“如果遮欄/外殼允許直接進(jìn)入，則只能通過工具或維修鑰匙打開或去掉，或者有某種方法使B級(jí)電壓帶點(diǎn)部分?jǐn)嚯姡缁ユi”。這里的互鎖一般指高壓互鎖回路High Voltage Interlock Loop（HVIL），它通過低壓回路來檢測(cè)高壓部件、導(dǎo)線和連接器的電氣完整性或連通性，識(shí)別回路的異常斷開，并及時(shí)斷開高壓輸入端的控制器。當(dāng)HVIL發(fā)生故障的時(shí)候，要確保高壓系統(tǒng)以合適的方式進(jìn)行安全斷電，在故障排除之前高壓系統(tǒng)不能上電，同時(shí)觸發(fā)相應(yīng)的DTC。高壓模塊從高壓電路斷開時(shí)，要注意高壓電路中的電容性負(fù)載，以及高電壓電纜帶電，防止操作人員觸電。車輛正常工作時(shí)，防止由于人為操作不當(dāng)、車輛振動(dòng)、產(chǎn)品老化、線路磨損帶來的局部發(fā)熱和拉弧而造成觸電。

設(shè)計(jì)要求

1) 控制器中與HVIL相關(guān)的模塊的功能安全等級(jí)應(yīng)達(dá)到ASIL C

2) HVIL應(yīng)包括一個(gè)信號(hào)發(fā)生器和2個(gè)信號(hào)檢測(cè)裝置

3) 必須能夠連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)回路的通/斷

4) HVIL回路的所有高壓連接器在不使用工具、或無意識(shí)情況下，不能被打開、分離

5) 高壓回路的所有高壓連接器應(yīng)該有機(jī)械互鎖裝置，只有在HVIL回路先行斷開的情況下，高壓連接器才能被打開

6) HVIL回路應(yīng)該有安全冗余設(shè)計(jì)，即某個(gè)關(guān)鍵器件的失效不會(huì)嚴(yán)重影響高壓回路監(jiān)測(cè)功能的誤判

7) 特殊情況下，可以直接通過HCU或BMS檢測(cè)HVIL回路，直接斷開高壓回路

8) HVIL識(shí)別到危險(xiǎn)時(shí)，車輛必須做出提示報(bào)警

診斷功能要求

HVIL相關(guān)控制器應(yīng)診斷出以下故障

1) 回路斷開

2) 對(duì)地短路

3) 對(duì)12V電源短路

4) 回路短路

5) 回路阻抗變大

信號(hào)源要求

1) HVIL信號(hào)源電壓一般5V

2) HVIL與12V電源短路，信號(hào)源不能失效，且具備反向保護(hù)

3) HVIL線束不能出現(xiàn)分支壓接觸點(diǎn)

4) 當(dāng)12V鉛酸電池電壓降低時(shí)，比如10V左右，也需要保護(hù)HVIL信號(hào)源有穩(wěn)定輸出。

高壓連接器要求

1) 高壓連接器需要集成互鎖功能

2)  高壓連接器斷開時(shí)，HVIL首先斷開；接合時(shí)，后接通HVIL，有些設(shè)計(jì)是同s時(shí)接通的

3) 高壓連接器接合后的接觸電阻滿足《汽車電線束插接件技術(shù)條件》

4) 互鎖線束在布置時(shí)，應(yīng)該從高壓零部件的低壓接口引出，并且與高壓線束分開。

5) 連接器的一般以壓接、插拔形式居多，角度一般是90°或180°，通常是在線束端或加插件端內(nèi)置互鎖短接片或針腳。例如下圖就是現(xiàn)在比較常見的一個(gè)MSD里面的HVIL設(shè)計(jì)（黃色虛線框），采用的是針腳。（這個(gè)MSD還包括了一些其他的安全設(shè)計(jì)特征在里面，比如IPXXB，這個(gè)下次再具體討論）

危險(xiǎn)控制策略

HVIL識(shí)別到危險(xiǎn)時(shí)，整個(gè)控制器需要根據(jù)事發(fā)時(shí)候的行車狀態(tài)及故障危害程度合理運(yùn)用安全策略，這里收集了一些常見的安全策略：

1) 故障報(bào)警。無論車輛是否處于行駛狀態(tài)，HVIL識(shí)別到危險(xiǎn)時(shí)，必須以某種形式發(fā)出提示警報(bào)，提醒駕駛員及時(shí)處理

2) 切斷高壓。當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，HVIL檢測(cè)到危險(xiǎn)時(shí)，需要告訴系統(tǒng)控制器斷開高壓。

3) 降功率運(yùn)行。行駛過程中識(shí)別到危險(xiǎn)時(shí)，不能馬上斷開高壓，首先發(fā)出提示或警報(bào)讓駕駛員知道異常發(fā)生，然后控制系統(tǒng)降低電機(jī)的運(yùn)行功率，降低車速，讓高壓系統(tǒng)工作在較小負(fù)荷，為駕駛員提供一定的時(shí)間靠邊停車，以便下一步的故障分析。

HVIL在電氣設(shè)計(jì)上有很多實(shí)現(xiàn)的方式，每種方式的實(shí)現(xiàn)都需要考慮到各個(gè)高低壓器件之間的相互關(guān)系，需要綜合考慮系統(tǒng)的整體需求。

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