分析研究电动汽车高压互锁
新能源汽车高压线束高压互锁原理和应用浅析
新能源汽车高压线束高压互锁原理和应用浅析摘要：随着我国大力提倡节能减排、环保交通，新能源的发展已成为我国能源技术领域的重要课题。
而新能源汽车的崛起，也是一个很大的市场。
高压电力是新能源汽车的主要动力系统，而其中的高压线束是该系统的核心部件，其技术和实际应用是本文的重点。
本文将对高压线束互锁的工作原理及该技术的应用进行深入地探讨。
关键词：新能源汽车；高压电线；连锁理论；引言：新能源汽车行业的崛起，促进了新能源技术的研发，而电动车则是新能源汽车发展的重要方向。
在电动车的大量生产中，其安全性、技术成熟和技术开发应用的水平是判断其安全性的重要因素。
其中，高压系统的安全性能是决定整个电动车安全性能的关键因素，与过去的车辆电压约为16伏特，而采用220V 的高压电动车则有较大的危险。
为了极大地提高电动车的安全性能，对高压线路进行了研究，对高压线路的连锁机理和应用进行了深入的研究。
一、高压互锁的概念和功能新能源汽车高压系统的元件安装标准，按照国际标准，新能源汽车的高压系统部件应该有一个高压互锁。
高压互锁的作用是对高压线路进行检测，避免出现断路、短路等问题。
高压互锁设备采用低电压输入高压系统，对高压线路进行整体试验，以保证高压系统各部分和高压电线的完整性，如果系统发生故障，必须进行维修，以保证高压系统的安全。
高压互锁设备在发现高压系统存在短路、断路等故障时，通过对其安全性评价，通过对其当前状态进行分析，并提出相应的解决方案。
（一）过流的探测与排除在高压系统运行良好的情况下，为了保证高压系统的安全，不能使用过电流来破坏系统的元件，而对高压系统进行过电流的检测，可以有效地判定高压系统的线路故障。
一旦发现有过流现象，则会立刻进行故障处理，切断线路，并开启报警装置，从而提高电动车的安全性。
（二）高压电源的断开与故障处理在高压系统出现带你路故障的情况下，应及时切断高压电源，从而降低电力供应，从而阻止电动车辆向前行驶。
新能源电动车在低电量下，会使高压线路中的压力不足，使其在低压下工作，从而损坏高压系统的部分，从而避免因电力不足而引起的低电压损失，维护电力供应系统，并在一定时间内供应电力。
5模块案例5-高压互锁案例分析
四单元案例五电动汽车高压互锁的故障案例分析一、车型故障资料一辆北汽新能源EV200电动汽车，行驶一万公里，在做完正常的例行保养后，插上启动钥匙，驱动电机不上电，车辆无法行驶，中央仪表板显示区显示“高压互锁”，连接充电器线束插头亦显示充电系统未工作。
二、电动汽车高压部件简介前面介绍过电动汽车充电系统主要由车载充电机、高压部件、充电接口和线束组成，而本故障案例显示“高压互锁”，则直接与高压部件有关。
下面就重点介绍“高压部件”。
1.高压部件的组成电动汽车高压部件主要由DC/DC转换器、高压线束、高压控制盒以及附件（空调）组成。
2. DC/DC转换器DC众所周知是直流的意思，DC/DC转换器就是指直流电之间的转换设备，在移动电话、笔计本电脑、摄影机等产品中得到广泛应用，都需将低压直流电压变成高压直流电压，或者将高压直流电压转换成低压直流电压，于是这些设备就需要用到DC/DC转换器。
电动汽车上的DC/DC转换器就是将动力蓄电池的高压直流电（320V）转换成低压直流电（12V），供灯光、喇叭、音响等其他用电器使用。
DC/DC转换器的工作条件和工作情况判断如下表所示：3.高压线束整车共分为 5 段高压线束，分别是：（1）动力电池高压电缆：连接动力电池到高压盒之间的线缆（2）电机控制器电缆：连接高压盒到电机控制器之间的线缆（3）快充线束：连接快充口到高压盒之间的线束（4）慢充线束：连接慢充口到车载充电机之间的线束（5）高压附件线束（高压线束总成）：连接高压盒到 DC/DC、车载充电机、空调压缩机、空调 PTC 之间的线束整车高压线束布置位置如下图所示：图整车高压线束布置图1）动力电池高压电缆：连接动力电池到高压盒之间的线缆。
端子和定义如下图：接高压盒端接动力电池端B 脚位：电源正极 1 脚：电源负极A 脚位：电源负极 2 脚：电源正极C 脚位：互锁线短接中间互锁端子D 脚位：互锁线短接2）电机控制器电缆：连接高压盒到电机控制器之间的线缆接高压盒端。
电动汽车高压互锁原理
电动汽车高压互锁原理电动汽车高压互锁是保障电动汽车高压系统安全的一个安全措施，其主要原理是通过在电动汽车控制电路中使用电磁继电器和其他安全装置实现的。
本文将简要介绍电动汽车高压互锁的原理及其作用。
电动汽车高压互锁机制是为了保护电动汽车高压系统的正常运行，保障汽车的乘车安全。
它的主要作用有以下几个方面：1. 防止电磁干扰。
由于高压电路是一种高频电路，因此它容易受到电磁干扰。
因此，在高压系统中设置高压互锁装置，可以起到一定的电磁干扰效果。
2. 防止高压电缆意外着火。
在电动汽车的高压系统中，高压电缆的数量比较多，而且这些电缆的穿过路线可能会出现偏差。
如果某个高压电缆被损坏或短路，就有可能引起火灾。
因此，高压互锁机制能够及时对电压进行监控，一旦发现电压异常，就能够自动切断电源，从而防止高压电缆着火。
电动汽车高压互锁机制的原理主要是基于以下两个方面。
1. 在高压电路中设置电磁继电器。
电磁继电器是一种常用的电气控制元件，它可以利用电磁效应将弱电量转换成强电量，从而实现电路的开关。
通过在电动汽车高压电路中设置电磁继电器，可以实现对高压电路的切断和隔离。
2. 设计高压互锁信号控制回路。
为了实现高压电路的自动监测和切断，还需要设计一套高压互锁信号控制回路。
该回路的主要作用是对高压电路的状态进行监测、检测，并发出控制电路的信号，从而实现高压电路的切断。
在电动汽车高压互锁机制中，电磁继电器是关键的电气控制元件。
它主要通过电路的开闭实现对高压电路的控制。
通常情况下，电磁继电器的控制信号来自高压互锁信号控制回路，当检测到高压电缆短路或异常时，高压互锁信号控制回路就会发出信号，从而触发电磁继电器的动作，使高压电路得以切断。
总之，电动汽车高压互锁机制是保护电动汽车安全的重要措施之一。
只有通过采用先进的电气控制技术，设计高效的高压互锁信号控制回路，并选择高性能的电磁继电器，才能保障电动汽车高压系统稳定的运行，保证汽车乘车人员的安全。
PHEV车型高压互锁方案设计及分析
PHEV车型高压互锁方案设计及分析PHEV车型高压互锁方案设计及分析随着新能源汽车的推广，PHEV车型也越来越受到人们的关注。
PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）车型需要有一个高压互锁保护系统，以保证人身安全和车辆性能稳定。
本文将介绍一种高压互锁方案的设计及其分析。
1. 方案设计该高压互锁方案的设计是在车辆高压电系统的电池组、充电机和电机控制系统之间，安装一个高压互锁开关。
这个高压互锁开关将在车辆高压电系统的电压超过一定值时自动打开，并在电压降至安全值以下时关闭。
该高压互锁开关可以通过车辆中央控制单元（ECU）来控制。
在车辆启动时，ECU将检测高压互锁开关的状态。
如果高压互锁开关关闭，车辆将可以正常运行。
但如果高压互锁开关打开，ECU将禁用车辆的高压电系统。
这样做可以防止电流在电路中流动，保障人员和车辆安全。
2. 方案分析该方案旨在保护车辆高压电系统，确保人员和车辆安全。
该高压互锁开关能够自动检测电压值，并在电压超过安全值时打开，从而防止电流在电路中流动。
与此同时，在电压降至安全值以下时，高压互锁开关将关闭，使电流可以继续流动，以保证车辆正常运营。
与其他保护方案相比，该方案具有下列优点：（1）可靠性高。
该方案使用一个高压互锁开关来限制电路中的电流，从而保证人员和车辆的安全。
互锁开关的自动检测功能可以及时地发现电路中存在的问题，有效的防止电压超过安全值。
（2）成本低。
该方案采用了单一传感器和高压互锁开关，比其他方案的成本更低。
(3)易于维护。
该高压互锁开关可以与车辆中央控制单元进行通信，便于对系统进行维护和故障排除。
需要注意的是，该方案在实际应用过程中，应考虑电路的复杂性和电压的波动范围。
在设计和安装过程中，需要遵循相应的规范和安全标准，以确保高压互锁方案的有效性和安全性。
总之，PHEV车型高压互锁方案是一个关键的保护措施，用于确保车辆和人员的安全。
该方案采用了可靠的基础结构，成本低，易于维护，值得在新能源汽车的发展中得到更广泛的应用。
新能源汽车高压互锁原理及故障诊断技术探究——以吉利帝豪EV300_为例
122AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车新能源汽车高压互锁原理及故障诊断技术探究——以吉利帝豪EV300为例柯裕伟南宁职业技术学院 广西南宁市 530008摘 要： 随着新能源汽车技术的快速发展，新能源汽车品质和市场认可度全面提升，受到市场的高度欢迎。
和传统汽车相比较，新能源汽车具有高压系统，对高压部件安全运行、维护和修理带来了严峻考验。
为确保新能源汽车高压系统的安全性和稳定性，高压互锁技术被广泛应用。
本文对高压互锁系统的结构、原理进行概述，并以吉利帝豪EV300电动汽车为例，进一步说明了高压互锁的故障诊断思路和具体解决办法。
关键词：新能源汽车 高压互锁 原理 故障诊断技术1 引言新能源汽车与传统汽车相比结构上增加了高压系统，高压零部件包括动力电池、驱动电机、高压配电箱（PDU）、电动压缩机、车载充电机（OBC）、PTC 加热器等，互相之间通过高压线束连接，组成了整车的高压系统。
高压系统动辄300V 以上的工作电压和上百安的工作电流对用电设备的安全运行及维修提出了更高的要求。
为保障新能源汽车的安全稳定运行，降低故障发生几率，高压互锁系统作为新能源汽车电气保护的一项重要措施，得到广泛应用。
2 高压互锁系统概述2.1 高压互锁的定义 高压互锁（HVIL），是高压互锁回路（Hazardous Voltage InterlockLoop）的简称，也叫做危险电压互锁回路（High Voltage Interlock System and Control Strategy）。
高压互锁是指使用低压信号监视高压回路完整性的一种安全设计方法。
对新能源汽车高压系统直接监测比较困难，所以通常是用低压信号来检测确认整车高压系统回路电气完整性，确保整车所有的高压部件和线束插接件都安装到位，无短路或断路的情况；能够识别回路的异常断开，并及时断开高压，避免出现安全事故。
2.2 高压互锁设计的目的高压互锁设计的目的是，指使用低压信号来检测确认整个高压系统电气的完整性，当回路断开或者完整性受到破坏，就启动安全措施。
新能源汽车高压互锁故障分析与排除
———————————————————————课题项目:浙江省教育厅2018年度国内访问工程师培养项目（课题号：2018访203）；浙经院2018年校级教学改革研究：项目混合式教学模式在汽车专业技能竞赛人才培养中的应用研究（课题号：xjg2019006）。
作者简介:佘翔（1989-），男，安徽宣城人，浙江经济职业技术学院专任教师，讲师，长安大学载运工具运用工程专业硕士，研究方向为新能源汽车技术。
0引言纯电动汽车与传统内燃机汽车相比，多了动力电池、电机控制器、车载充电器、高压分线盒、DCDC 转换器等高压元器件，互相之间通过高压线束连接。
高压系统工作电源一般在300V 以上，因此如何保障其使用安全是一项重要课题。
其中，高压高压互锁（High Voltage Interlock Loop ）就是纯电动汽车上的一个重要安全功能，它的作用是用来检测高压回路中高压连接器的连接状态，识别高压连接器未连接或意外断开的故障。
1高压互锁的结构高压互锁的实现首先依靠连接器自身的结构。
如高压连接件上设置互锁接口，图1可以看出，高压连接器除了自身的高压大电流接口外，还集成了一个HVIL 接口；接口有两个PIN 脚，当高压连接器插合后，两个PIN 成短路状态；当高压连接器断开后，这两个PIN 脚成开路状态。
同理，在高压元件的盖上也有类似设置。
当高压部件连接完整后，高压互锁构成封闭回路，相关模块就能通过检测互锁回路来判断高压回路的完整性。
2高压互锁的检测原理高压连接器中的HVIL 接口与高压大电流接口在插入或拔出时，有个时间差，如图2所示；当连接器插入时，高压端子先接触，HVIL 端子后接触，时间差为Δt1；当连接器拔出时，HVIL 端子先断开，高压端子后断开，时间差为Δt2；这样的话HVIL 端子就能确保高压端子已经可靠连接或提前预判其意外断开。
HVIL 检测电路，一般分为两种，直流源方案与PWM 方案，如图3所示。
左图为直流源方案简图，外部施加一个新能源汽车高压互锁故障分析与排除佘翔;刘冬梅;何琰萍（浙江经济职业技术学院，杭州310018）摘要:新能源汽车上一般都使用了高压互锁这一安全措施,本文以吉利EV300纯电动车型为例,介绍了高压互锁系统的结构、工作原理、控制方法和故障诊断思路,对维修人员从事电动汽车的高压互锁回路的检修具有一定的借鉴意义。
新能源汽车EV300高压互锁原理与检修
车辆高压互锁结构原理与检修
-----以吉利帝豪EV300为例
实例情境：小王开着吉利EV300在高速上高速行式，突然仪表盘 提示报警，同时车辆速度逐渐降低下来，小王为了安全期间，逐 将车辆停在应急车道；待新能源汽车技师赶来，对车辆进行诊断 发现整车高压互锁出现故障。
目录
Contents
一 高压互锁的简介 二 高压互锁的组成 三 高压互锁的控制策略 四 EV300高压互锁的线路介绍 五 常见的高压互锁问题及诊断
一 高压互锁的简介
电动汽车高压互锁，也指危险电压互锁回路，简称HVIL。通过使 用电气小信号，来检查车辆高压器件、线路、连接器及护盖的电气完 整性，若识别出回路异常断开时，则会毫秒级时间内断开高压电，保 障用户安全。
四 吉利EV300互锁线路的介绍
用示波器检测器正常波形如图所示，即发送和接收的都是50%占空比的 PWM 信号，最高电 压约为 10V 左右，使用万用表直流档检测工作电压约为 5V。
PWM 型高压互锁检测波形
五 吉利EV300常见的互锁问题及诊断
互锁故障的原因主要有 VCU 自身和互锁线路两个方面，互锁线路方面又分断路、短路 、虚接等多种情况。比如下面一些故障例子
（2）切断高压源
当电动汽车在停止状态时，高压互锁系统在 识别严重危险情况时，除了进行故障报警，还应 通知系统控制器断开自动断路器，使高压源被彻 底切断，避免可能发生的高压危险，确保财产和 人身安全。
仪表盘显示故障灯 电动车停止状态
三 高压互锁的控制策略
（3）降功率运行
电动汽车在高速行车过程中，高压互锁系统 在识别到危险情况时，不能马上切断高压源，应 首先通过报警提示驾驶员，然后让控制系统降低 电机的运行功率，使车辆速度降下来，以使整车 高压系统在负荷较小的情况下运行，尽量降低发 生高压危险的可能性，同时也允许驾驶员能够将 车辆停到安全地方。
新能源汽车的高压互锁工作原理
新能源汽车的高压互锁工作原理
新能源汽车的高压互锁是一项重要的安全保障措施，能够有效防止高压系统在不合适的情况下开启或关闭，从而保护车辆及其使用者的安全。
高压互锁的工作原理是通过检测车辆各个部分的信号，判断高压系统是否可以开启或关闭。
当车辆处于启动状态时，高压互锁会首先检测电池电量是否充足，如果电量充足，则会检测电机是否处于工作状态。
如果电机没有工作，则高压互锁会禁止高压系统开启，从而保护电池和电控系统的安全。
除此之外，高压互锁还会通过检测车门是否关闭、安全带是否系好等信号，判断车辆是否处于安全状态。
如果车门没有关闭或安全带没有系好，则高压互锁会禁止高压系统开启或关闭，从而避免意外伤害的发生。
总之，高压互锁是新能源汽车的一项重要安全保障措施，能够有效保护车辆及其使用者的安全。
在使用新能源汽车时，我们应该注意保持车辆处于安全状态，避免操作失误导致意外发生。
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分析研究电动汽车高压互锁
相对于传统汽车而言，电动汽车的一个重要特点就是车内装有能保证足够动力性能的高压系统，包括了充电系统、配电箱、储能系统（动力电池）、动力系统（即驱动电机）等高压部件，如图1所示。
由此而存在的高压电伤害隐患完全有别于传统汽车，其高达300 V以上的电压以及可能达到数十、甚至数百安培的电流随时考验着车载高压用电器的使用安全。
因此，随着电动汽车行业的不断向前发展，对电动汽车电安全的研究刻不容缓。
电动汽车高压电安全措施有以下几点。
1）在用户正常操作时，通过绝缘防护、等电势（搭铁电阻）、外壳IP防护、泄漏电流等措施提供电气防护。
2）环境条件和可能发生的意外事件都可能使得这种保护的强度降低。
因此，高压系统配置了绝缘监测功能，一般采用漏电传感器对高压系统进行绝缘监控。
3）在车辆维修保养时，采用紧急维修开关进行安全防护。
4）在异常使用时（例如碰撞、非正常操作断开高压连接器等），采用高压互锁、高压泄放（主动放电、被动放电）保障使用安全。
5）在电路设计时，应能满足电气间隙、爬电距离等要求，并具备各类过压、过流、短路防护功能。
以上为电动汽车高压电安全设计的保护措施，本文主要对高压互锁进行介绍。
1高压互锁的定义
在ISO国际标准《ISO 6469-3: 2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置，但并没有详细地定义高压互锁系统。
高压互锁，也指危险电压互锁回路（HVIL Hazardous Voltage InterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连
续性），识别回路异常断开时，及时断开高压电。
高压互锁回路如图2所示。
当整车发生碰撞时，碰撞传感器发出碰撞信号，触发HVIL断电信号，整车高压源会在毫秒级时间内自动断开，以保障用户的
安全，如图3所示。
2高压互锁的组成
2.1互锁信号回路
高压互锁信号回路包括两部分，如图2中黑线和虚线所示。
1）黑线部分用于监测高压供电回路的完整性，可以分为两种形式：一种是与高压电源线并联，并在所有高压连接器端与连接器监测器连接，将所有的连接串接起来组成一个完整的回路（图4），可以利用高压线上的屏蔽线组成信号回路的一部分，以使整个系统变得更简单和可靠；另外一种形式为各个高压部件控制器负责监测各自的HVIL信号，只有当全部的控制器收到HVIL接通信号时，才允许接通高压源，如图5所示。
2）虚线部分用来监测所有高压部件保护盖是否非法开启，利用信号线将所有高压器件上的监测器全部串联起来，组成另外一条监测信号回路。
2.2互锁监测器
监测器分为两类，一种用于监测高压连接器连接是否完好，另外一种用于监测高压部件的保护盖是否开启。
1）高压连接器监测器如图6所示，图6a为将监测器设置在连接器上的一体式的设计，图6b为通用的最新专利设计。
通用监测器的设计是利用压接方法在连接器自锁结构上增加电气连接作为自锁回路短接信号，这种设计既保证了连接器防水等级又能不增加冗余的空间，非常巧妙。
图7中白色方框区为某车型动力电池动力母线
互锁监测器，在动力母线拔出时，其也会随之断开，HVIL高压互锁回路就会触发高压断电信号，保障用户的操作安全。
2）高压部件开盖监测器如图8所示，结构类似于连接器，一端安装于高压部件保护盖上，另外一端安装于高压部件主体内部，当保护盖开启时连接器也断开，HVIL信号中断。
通常需要设置监测器的部件包括：①驱动电机控制器；（2）DC-DC变换器；③高压配电箱；④车载充电器；⑤空调驱动器；⑥电池管
理器。
2.3自动断路器
自动断路器（也称正极、负极接触器）为互锁系统切断高压源的执行部件，形式类似于继电器，如图9所示。
在高压互锁系统识别到危险情况时，能否正确断开高压源是非常关键的，所以自动断路器对高压互锁的作用影响相当大，其如何设置需参照以下原则。
1）自动断路器需要尽可能地接近电池包（高压源），以减少在断电时候继续蓄能的电路。
2）自动断路器的初始状态应该是常开的状态，需要控制器给予安全信号方能闭合，以避免高压线路误接通。
3）复位自动断路器应要求操作者施加额外的信号，需其确认当有贫为已消除高压危险的情况方能复位。
4）自动断路器应具有自诊断的能力，将其内部的故障检测出来并予以显示，如果不能正常工作，则整车需要特殊处理（停车或报警）。
5）自动断路器即使是在出现供电电压过低的情况下也应能操作。
6）自动断路器需要提供一个输出信号，提前通知其他用电负载，使之能在断电之前有提前响应的时间。
7）行驶过程中等特殊情况不能强行断开。
图10为DC-DC供电原理图，其中自动断路器建议设计在最靠近动力电池包处，由此可以减少断电时蓄能的电路，而且使用的是双极同时断开，可以使高压互锁起作用时高压源彻底和各高压部件隔离，能够很好地保护使用者。
断路器也可以设置在电池包的正中央位置，通过切断高压源内部的连接，起到整车彻
底断电的目的。
3控制策略
高压互锁系统在识别到危险时，整个控制器应根据危险时的行车状态及故障危险程度运用合理的安全策略，这些策略包括以下几点。
1）故障报警。
无论电动汽车在何种状态，高压互锁系统在识别到危险时，车辆应该对危险情况做出报警提示，需要仪表或指示器以声或光报警的形式提醒驾驶员，让驾驶员注意车辆的异常情况，以便及时处理，避免发生安全事故。
2）切断高压源。
当电动汽车在停止状态时，高压互锁系统在识别严重危险情况时，除了进行故障报警，还应通知系统控制器断开自动断路器，使高压源被彻底切断，避免可能发生的高压危险，确保财产和人身安全。
3）降功率运行。
电动汽车在高速行车过程中，高压互锁系统在识别到危险情况时，不能马上切断高压源，应首先通过报警提示驾驶员，然后让控制系统降低电机的运行功率，使车辆速度降下来，以使整车高压系统在负荷较小的情况下运行，尽量降低发生高压危险的可能性，同时也允许驾驶员能够将车辆停到安全地方。