Interblocare-înaltă tensiune pentru
Vehicule cu energie noi
Introducere-Interblocare de înaltă tensiune
Numai atunci când circuitul de interblocare formează o buclă închisă completă, componentele de-înaltă tensiune ale vehiculului pot fi considerate normale și numai atunci poate fi conectată electricitatea de-înaltă tensiune. Tensiunile sursei de semnal HVIL vin în general în trei forme: ciclu de lucru 5V/12V/PWM.
Scopul interblocării de-înaltă tensiune
Pachetele de baterii ale vehiculelor cu energie nouă funcționează de obicei la tensiuni de până la 300V-800V, cu curenți foarte mari. Prin urmare, este necesar un dispozitiv de protecție de siguranță pentru a îmbunătăți siguranța vehiculului și a personalului de întreținere.
Proiectarea interblocarilor de-înaltă tensiune urmărește în primul rând să rezolve următoarele probleme:
1. Prevenirea personalului de întreținere de la conectarea și deconectarea în timp ce circuitul este alimentat: conectorii de înaltă-tensiune conțin numeroase contacte metalice. Dacă sunt deconectate direct sub sarcină (curent), se va genera un arc electric puternic în momentul în care contactele se separă. Acest arc atinge temperaturi extrem de ridicate, ardând grav contactele metalice ale conectorului, ceea ce duce la creșterea rezistenței la contact, supraîncălzire și chiar la incendiu. În același timp, arcul electric în sine este, de asemenea, o sursă semnificativă de interferență electromagnetică.
2. Prevenirea deconectarii accidentale a conectorilor de-tensiune înaltă: pot apărea vibrații în timpul funcționării vehiculului, sau întreținerea sau coliziunile pot duce la slăbirea sau intermitența unui conector de-înaltă tensiune. Dacă sistemul nu conștientizează și continuă să furnizeze energie, conexiunea intermitentă se poate supraîncălzi din cauza rezistenței excesive la contact, prezentând un risc de incendiu.
3. Furnizarea avertismentelor de siguranță: înainte de pornirea vehiculului, BMS (Sistemul de management al bateriei) sau VCU (Unitatea de control al vehiculului) efectuează o auto-verificare HVIL. Dacă circuitul nu este deschis, sistemul va raporta o defecțiune și va împiedica pornirea sistemului de-înaltă tensiune, protejând astfel siguranța personalului și a vehiculului.
Principiul de funcționare al interblocării de-înaltă tensiune
Esența interblocării de-tensiune înaltă este un circuit de semnal de-scăzut, curent scăzut-.
1. Componente de bază
(1) Sursa de semnal HVIL: de obicei, un semnal de monitorizare cu tensiune joasă-(de exemplu, 5V sau 12V) este furnizat de sistemul de management al bateriei (BMS) sau de unitatea de control al vehiculului (VCU).
(2) Circuit HVIL: un fir subțire de semnal de-tensiune joasă, precum un „șir de păduceli confiați”, este conectat în serie prin toate componentele de-înaltă tensiune care trebuie monitorizate și conectorii acestora.
(3) Receptor HVIL: Semnalul va reveni în cele din urmă la portul de monitorizare al BMS sau VCU.
2. Proces de lucru (luând ca exemplu cel mai comun „circuit în serie”)
(1) Stare normală (toți conectorii sunt conectați)
① BMS trimite un semnal de monitorizare HVIL de 5V.
② Acest semnal circulă secvenţial prin pinii de blocare din interiorul conectorilor tuturor componentelor de-înaltă tensiune, cum ar fi controlerul motorului, compresorul de aer condiţionat, PTC şi convertorul DC/DC.
③ Deoarece toți conectorii sunt conectați, întregul circuit este conductiv.
④ Semnalul revine în cele din urmă lin la capătul de recepție al BMS.
⑤ BMS detectează semnalul complet de revenire, determină că „conexiunea circuitului de-înaltă tensiune este normală” și permite operațiuni ulterioare, cum ar fi pre-încărcare și pornire-.
(2) Stare anormală (Orice conector este deconectat sau slăbit)
① Să presupunem că tehnicianul a deconectat conectorul compresorului de aer condiționat în timpul întreținerii.
② În momentul în care acest conector este deconectat, pinii săi interni de interblocare HVIL se vor deconecta mai întâi (designul utilizează de obicei o configurație de pin „întrerupe-înainte de-facere”).
③ Întreaga buclă de semnal HVIL este întreruptă în acest moment.
④ Receptorul BMS nu detectează imediat niciun semnal returnat (tensiunea devine 0).
⑤ BMS poate identifica defecțiunea în câteva milisecunde și poate implementa imediat următoarele măsuri de siguranță:
1) Alarmă: lumina de eroare de-înaltă tensiune se aprinde pe panoul de bord pentru a alerta șoferul.
2) Oprire-de curent: toate controlerele relevante primesc imediat ordin să nu mai funcționeze, iar releele principale pozitive și negative sunt deconectate, întrerupând alimentarea cu energie a întregului sistem de-înaltă tensiune.
3) Descărcare: Componentele precum controlerul motorului sunt instruite să descarce activ condensatorii magistralei, reducând rapid tensiunea la un nivel sigur.
