电动汽车中，HVIL高压互锁系统到底是什么？

来源：•作者：•2021-06-11 13:52

在电动汽车高压回路中，高压互锁系统中的主要电气元件高压连接器，而手动维修开关（MSD）则是作为电路接通/断开的电气接口的人力操作元件。

高压互锁一方面在高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候，启动安全断开高压电的保护措施；另一方面用来确认整个高压系统的完整性。

什么是高压互锁系统？

高压互锁系统（High Voltage Inter-lock，简称HVIL），也叫高压互锁回路系统（Hazardous Voltage InterlockLoop）。

其中高压互锁是指，用低压信号监视高压回路完整性的一种安全设计方法。通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压线束相连的各组件，检测各个高压系统回路的电气连接完整性及连续性。

就理论上而言，低压监测回路要比高压先接通、后断开，且间隔一定的时长（比如150ms）。具体的高压互锁实现形式，不同项目有不同设计。

目前多采用集成在高压线束接插件上的形式。即在高压线束接插件上，额外多一组低压回路用于检测HVIL的回路完整性。

另一种高压互锁插接件形式设计较为复杂。高压互锁结构独立于内塑壳或有一个单独的小连接器连接，通过2个连接器的先后安装关系保证。

高压互锁的作用

作用一：检测高压回路松动（会导致高压断电，整车失去动力，影响乘车安全）并在高压断电之前给整车控制器提供报警信息，预留整车系统采取应对措施的时间。

作用二：在车辆上电之前，若检测到电路不完整，则系统无法上电，避免因为虚接等问题造成事故；

作用三：防止人为误操作引发的安全事故。在高压系统工作过程中，如果没有高压互锁设计的存在，则手动断开高压连接点时。在断开的瞬间，整个回路电压将会全部加在断点两端，电压击穿空气在两个器件之间拉弧，时间虽短，但能量很高，可能对断点周围的人员和设备造成伤害。

系统组成

具备高压互锁功能的高压连接器，由壳体、高压导电件、低压信号导电件和监测器及监测线路共同组成。

高压互锁结构的一般实现方式是，在对插的一对公头和母头上，分别固定着一对高压接插件和一对低压接插件。

通过互锁端子和主回路（高压）端子的长度和位置差异，实现连接时，先连接高压端子，再连接低压端子；断开时，先断开低压端子，再断开高压端子。

工作原理

高压互锁系统主要从以下两方面进行检测和动作：

1.由低压系统检测高压系统中连接位置的连接状态；

全部高压连接器对接位置，都配合有高压互锁信号回路，但回路形式与高压回路不具有必然的联系。

也就是说，高压上，电气A和电气B构成一个完整回路。但高压互锁，可能给A设置一个单独的互锁信号回路，给B单独设置一个互锁信号回路；也可能把A和B的互锁信号串联在一个回路中。

2.低压检测回路的信息传递动作必须领先于高压回路断开的动作。

高压回路内以动力电池包作为电源，低压回路也需要一个检测用电源，让低压信号沿着闭合的低压回路传递。

一旦低压信号中断，说明某一个高压连接器有松动或者脱落。在上图中体现的高压互锁信号回路的基础上，按照整体策略，由监测点或监测回路，负责将高压互锁信号回路的状态传递给VCU或者BMS，完成整车的下电操作。

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