Høj-spændingslås til
Nye energikøretøjer
Høj-Introduktion til højspændingslås
Kun når interlock-kredsløbet danner et fuldstændigt lukket kredsløb, kan højspændingskomponenterne i køretøjet betragtes som normale, og først da kan højspændingselektricitet tilsluttes. HVIL-signalkildespændinger kommer generelt i tre former: 5V/12V/PWM arbejdscyklus.
Formål med højspændingslåse-
Batteripakkerne til nye energikøretøjer kører typisk ved spændinger så høje som 300V-800V med meget store strømme. Derfor er en sikkerhedsbeskyttelsesanordning nødvendig for at forbedre sikkerheden for køretøjet og vedligeholdelsespersonalet.
Designet af højspændingslåse- har primært til formål at løse følgende problemer:
1. Forhindrer vedligeholdelsespersonale i at tilslutte og trække stikket ud, mens kredsløbet er strømførende: Høj-konnektorer indeholder adskillige metalkontakter. Hvis de er direkte frakoblet under belastning (strøm), vil der blive genereret en stærk lysbue i det øjeblik, kontakterne adskilles. Denne lysbue når ekstremt høje temperaturer og brænder alvorligt stikkets metalkontakter, hvilket fører til øget kontaktmodstand, overophedning og endda brand. Samtidig er den elektriske lysbue i sig selv også en væsentlig kilde til elektromagnetisk interferens.
2. Forebyggelse af utilsigtet afbrydelse af højspændingsstik: Vibrationer kan forekomme under køretøjets drift, eller vedligeholdelse eller kollisioner kan forårsage, at et højspændingsstik bliver løst eller intermitterende. Hvis systemet forbliver uvidende og fortsætter med at levere strøm, kan den intermitterende forbindelse blive overophedet på grund af for høj kontaktmodstand, hvilket udgør en brandrisiko.
3. Udlevering af sikkerhedsadvarsler: Før køretøjet startes, udfører BMS (Battery Management System) eller VCU (Vehicle Controller Unit) et HVIL-selv-tjek. Hvis kredsløbet ikke er åbent, vil systemet rapportere en fejl og forhindre højspændingssystemet i at blive tændt, hvilket beskytter personalet og køretøjets sikkerhed.
Arbejdsprincippet for høj-spændingslås
Essensen af høj-spærring er et signalkredsløb med lav-spænding og lav-strøm.
1. Grundlæggende komponenter
(1) HVIL-signalkilde: Et overvågningssignal med lav-spænding (f.eks. 5V eller 12V) leveres typisk af Battery Management System (BMS) eller Vehicle Controller Unit (VCU).
(2) HVIL-kredsløb: En tynd, lav-signalledning, som en "streng af kandiserede tjørne", er forbundet i serie gennem alle de højspændingskomponenter, der skal overvåges, og deres konnektorer.
(3) HVIL-modtager: Signalet vil til sidst vende tilbage til overvågningsporten på BMS eller VCU.
2. Arbejdsproces (ved at tage det mest almindelige "seriekredsløb" som eksempel)
(1) Normal tilstand (alle stik er sat i)
① BMS'en sender et 5V HVIL-overvågningssignal.
② Dette signal strømmer sekventielt gennem låsestifterne inde i stikkene på alle højspændingskomponenter, såsom motorcontrolleren, klimaanlægskompressoren, PTC og DC/DC-konverteren.
③ Da alle stik er sat i, er hele kredsløbet ledende.
④ Signalet vender til sidst jævnt tilbage til den modtagende ende af BMS.
⑤ BMS'en registrerer det komplette retursignal, bestemmer, at "højspændingskredsløbsforbindelsen er normal" og tillader efterfølgende operationer såsom for-opladning og tænding-.
(2) Unormal tilstand (enhvert stik er frakoblet eller løst)
① Antag, at teknikeren tog stikket til klimaanlæggets kompressor ud under vedligeholdelse.
② I det øjeblik dette stik afbrydes, vil dets interne HVIL-låsestifter afbrydes først (designet bruger typisk en "break-before-make"-pin-konfiguration).
③ Hele HVIL-signalsløjfen er afbrudt på dette tidspunkt.
④ BMS-modtageren registrerer straks intet returneret signal (spændingen bliver 0).
⑤ BMS'en kan identificere fejlen inden for millisekunder og straks implementere følgende sikkerhedsforanstaltninger:
1) Alarm: Høj-fejllampen lyser på instrumentpanelet for at advare føreren.
2) Strømafbrydelse-: Alle relevante controllere beordres øjeblikkeligt til at stoppe med at fungere, og de positive og negative hovedrelæer afbrydes, hvilket afbryder strømforsyningen til hele-højspændingssystemet.
3) Afladning: Komponenter såsom motorstyringen instrueres i aktivt at aflade buskondensatorerne, hvilket hurtigt reducerer spændingen til et sikkert niveau.
