本期打算跟大家聊一聊電動(dòng)汽車(chē)的高壓互鎖的設(shè)計(jì)原理，一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

HVIL介紹

高壓互鎖（High Voltage InterLock- HVIL）是一種用低壓信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車(chē)高壓回路完整性的一種安全設(shè)計(jì)方式。原則上，低壓監(jiān)測(cè)回路會(huì)比高壓先接通，后斷開(kāi)。在電動(dòng)汽車(chē)的高壓回路中，要求具備高壓互鎖功能的電氣元件主要是高壓連接。一般，高壓互鎖主要在電動(dòng)汽車(chē)點(diǎn)火過(guò)程中發(fā)揮作用，上電過(guò)程中，如果檢測(cè)到高壓回路不完整，則系統(tǒng)禁止高壓上電，從而避免潛在的安全事故發(fā)生。圖1是一種接觸件的高壓互鎖結(jié)構(gòu)。

圖1高壓互鎖結(jié)構(gòu)

HVIL設(shè)計(jì)原理

HVIL 回路貫穿整車(chē)中的每一個(gè)高壓器件和高壓連接器。圖2展示了整車(chē)的高壓電路、高壓組件和一些高壓線束連接器。

圖2 整車(chē)中串聯(lián)式的高壓互鎖回路示意圖

從圖2中，我們可以看出，基本原理是：BMS發(fā)出一個(gè)常電流信號(hào)，并且測(cè)量在回路中幾個(gè)已知電阻的電壓降。如果電阻值改變了，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致電壓降高于或者低于最大的閾值，從而B(niǎo)MS報(bào)出HVIL故障。

HVIL診斷策略

一般來(lái)說(shuō)，車(chē)輛在不同的運(yùn)行模式下，對(duì)HVIL故障處理的策略是不同的。通常分為行車(chē)模式和其他模式兩種：

如果整車(chē)處于Ready、Support 或者Charge模式，當(dāng)BMS檢測(cè)到高壓互鎖故障時(shí)，通常會(huì)以Fault的形式上傳到CAN上，此時(shí)，整車(chē)會(huì)斷開(kāi)繼電器，切斷動(dòng)力輸出或者保持繼電器斷開(kāi)狀態(tài)。

如果整車(chē)處于RUN模式，當(dāng)BMS檢測(cè)到高壓互鎖故障時(shí)，通常會(huì)以WARNING的形式上傳到CAN上，由于此時(shí)整車(chē)處于駕駛模式，為避免整車(chē)在行駛過(guò)程中突然失去動(dòng)力，整車(chē)不會(huì)直接斷開(kāi)繼電器，而是以警告的形式告知駕駛員。

如果整車(chē)處于高壓上電前，BMS檢測(cè)到HVIL故障，此時(shí)，車(chē)輛會(huì)被禁止上電；如果在高壓過(guò)程中，BMS突然檢測(cè)到HVIL故障，則整車(chē)會(huì)立即下電，并且會(huì)對(duì)高壓回路進(jìn)行泄放（一般為泄放到60V 以下），來(lái)預(yù)防高壓觸電。

潛在的導(dǎo)致HVIL失效的原因有：

電阻變大或者接插件的插頭斷續(xù)（e.g. Loose connectors and pins/intermittent shorts/intermittent open connections/bad crimps/out of spec parts/splayed-open terminals ）

組件內(nèi)部損壞（e.g. non-functioning HVJB lid switch/improper resistance in any of the HV components）

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