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Con el desarrollo continuo actual de los vehículos eléctricos, cada vez más técnicos y usuarios prestan mayor atención a la seguridad de alto voltaje de los vehículos eléctricos, especialmente ahora que se aplican continuamente voltajes de plataforma más altos (800V y superiores). Como una de las medidas para garantizar la seguridad de alto voltaje de los vehículos eléctricos, la función de bloqueo de alto voltaje (HVIL) ha sido cada vez más enfatizada, y la estabilidad y velocidad de respuesta de la función HVIL se están mejorando continuamente.
Bloqueo de Alto Voltaje (HVIL por sus siglas en inglés), es un método de diseño de seguridad para gestionar circuitos de alto voltaje con señales de bajo voltaje. En el diseño del sistema de alto voltaje, para evitar el arco causado por el conector de alto voltaje en el proceso de desconexión y conexión real durante la operación, generalmente un conector de alto voltaje debe tener una función de “bloqueo de alto voltaje”.
Un sistema de conexión de alto voltaje con función de bloqueo de alto voltaje, terminales de potencia y de bloqueo deben cumplir las siguientes condiciones al conectar y desconectar:
Cuando el sistema de conexión de alto voltaje está conectado, primero se conectan los terminales de potencia y luego los terminales de bloqueo; cuando se desconecta, primero se desconectan los terminales de bloqueo y luego los terminales de potencia. Es decir: los terminales de alto voltaje son más largos que los terminales de bloqueo de bajo voltaje, lo que garantiza la efectividad de la detección de la señal de bloqueo de alto voltaje.
Los bloqueos de alto voltaje se usan comúnmente en circuitos eléctricos de alto voltaje, como conectores de alto voltaje, MSDs, cajas de distribución de alto voltaje y otros circuitos. Los conectores con bloqueo de alto voltaje pueden desconectarse mediante la lógica de temporización del bloqueo de alto voltaje cuando se realiza el desbloqueo bajo energía, y el tiempo de desconexión está relacionado con la diferencia en la longitud de contacto efectiva de los terminales de bloqueo de alto voltaje y los terminales de potencia, así como con la velocidad de desconexión. Por lo general, el tiempo de respuesta del sistema al circuito de bloqueo es de entre 10 y 100 ms; cuando el tiempo de separación del sistema de conexión (desenchufe) es menor que el tiempo de respuesta del sistema, existirá un riesgo de seguridad por enchufe y desenchufe electrificados, y el desbloqueo secundario está diseñado para resolver este problema de tiempo de desconexión, generalmente, el desbloqueo secundario puede controlar eficazmente este tiempo de desconexión de más de 1 s, para garantizar la seguridad de la operación.
La emisión, recepción y determinación de la señal de bloqueo se realizan a través del gestor de batería (o VCU). Si hay una falla en el bloqueo de alto voltaje, el vehículo no puede usar energía de alto voltaje, y los circuitos de bloqueo de diferentes modelos de vehículos tienen ciertas diferencias (incluyendo diferencias en los pines de bloqueo y en las partes de alto voltaje incluidas en el bloqueo).
La figura anterior muestra un bloqueo cableado, usando un cableado para conectar en serie las señales de retroalimentación de cada conector de componente de alto voltaje para formar un circuito de bloqueo, cuando un componente de alto voltaje en el circuito falla en bloquear, el dispositivo de monitoreo de bloqueo informará inmediatamente al VCU, que ejecutará la estrategia de apagado correspondiente. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no podemos dejar que un coche de alta velocidad pierda potencia repentinamente, por lo que la velocidad del coche debe considerarse en la ejecución de la estrategia de apagado, por lo que los bloqueos cableados deben ser graduados al formular la estrategia.
Por ejemplo, BMS, RESS (sistema de batería) y OBC se clasifican como nivel 1, MCU y MOTOR (motor eléctrico) como nivel 2, y EACP (compresor de aire acondicionado eléctrico), PTC y DC/DC como nivel 3.
Se adoptan diferentes estrategias HVIL para diferentes niveles de bloqueo.
Dado que los componentes de alto voltaje están distribuidos por todo el vehículo, esto conduce a una longitud de cableado de bloqueo muy larga, resultando en un cableado complejo y un aumento en el costo de los arneses de cableado de bajo voltaje. Sin embargo, el método de bloqueo cableado es flexible en diseño, simple en lógica, muy intuitivo y favorece el desarrollo.