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Avec le développement continu actuel des véhicules électriques, de plus en plus de techniciens et d'utilisateurs accordent une attention croissante à la sécurité haute tension des véhicules électriques, surtout maintenant que des tensions de plateforme plus élevées (800V et plus) sont appliquées en permanence. En tant que mesure pour assurer la sécurité haute tension des véhicules électriques, la fonction de verrouillage haute tension (HVIL) est de plus en plus mise en avant, et la stabilité ainsi que la rapidité de réponse de la fonction HVIL sont constamment améliorées.
Verrouillage Haute Tension (HVIL pour faire court), est une méthode de conception de sécurité pour gérer les circuits haute tension avec des signaux basse tension. Dans la conception du système haute tension, pour éviter l'arc causé par le connecteur haute tension lors du processus d'ouverture ou de fermeture électrique en fonctionnement réel, un connecteur haute tension doit généralement posséder une fonction de « verrouillage haute tension ».
Un système de connexion haute tension avec fonction de verrouillage haute tension, des bornes d'alimentation et de verrouillage doit respecter les conditions suivantes lors de la connexion et de la déconnexion :
Lorsque le système de connexion haute tension est connecté, les bornes d'alimentation sont connectées en premier et les bornes de verrouillage en dernier ; lorsque le système de connexion haute tension est déconnecté, les bornes de verrouillage sont déconnectées en premier et les bornes d'alimentation en dernier. Autrement dit : les bornes haute tension sont plus longues que les bornes de verrouillage basse tension, ce qui garantit l'efficacité de la détection du signal de verrouillage haute tension.
Les verrouillages haute tension sont couramment utilisés dans les circuits électriques haute tension, tels que les connecteurs haute tension, MSD, boîtes de distribution haute tension, et autres circuits. Les connecteurs avec verrouillage haute tension peuvent être déconnectés par la temporisation logique du verrouillage haute tension lors du déverrouillage sous tension, et le temps de déconnexion est lié à la différence de longueur effective des contacts entre les bornes de verrouillage haute tension et les bornes d'alimentation, ainsi qu'à la vitesse de déconnexion. En général, le temps de réponse du système au circuit de verrouillage est compris entre 10 et 100 ms lorsque le temps de séparation du système de connexion (débranchement) est inférieur au temps de réponse du système, il existe un risque de sécurité lié à la connexion et déconnexion sous tension, et le déverrouillage secondaire est conçu pour résoudre ce problème de temps de déconnexion, généralement, le déverrouillage secondaire peut contrôler efficacement ce temps de déconnexion de plus de 1 s, pour assurer la sécurité de l'opération.
La émission, la réception et la détermination du signal de verrouillage sont toutes réalisées via le gestionnaire de batterie (ou VCU). En cas de défaillance du verrouillage haute tension, le véhicule n'est pas autorisé à passer sous tension haute tension, et les circuits de verrouillage de différents modèles de véhicules présentent certaines différences (y compris les différences dans les broches de verrouillage et les composants haute tension inclus dans le verrouillage).
La figure ci-dessus montre un verrouillage câblé, utilisant un câble pour connecter en série les signaux de rétroaction de chaque connecteur de composant haute tension afin de former un circuit de verrouillage, lorsqu'un composant haute tension dans le circuit ne parvient pas à verrouiller, le dispositif de surveillance du verrouillage signalera immédiatement au VCU, qui exécutera la stratégie de mise hors tension correspondante. Cependant, il faut noter que nous ne pouvons pas laisser une voiture à grande vitesse perdre soudainement de la puissance, donc la vitesse de la voiture doit être prise en compte dans l'exécution de la stratégie de mise hors tension, ainsi les verrouillages câblés doivent être classés lors de la formulation de la stratégie.
Par exemple, BMS, RESS (système de batterie), et OBC sont classés au niveau 1, MCU et MOTEUR (moteur électrique) au niveau 2, et EACP (compresseur de climatisation électrique), PTC, et DC/DC au niveau 3.
Différentes stratégies HVIL sont adoptées pour différents niveaux de verrouillage.
Étant donné que les composants haute tension sont répartis dans tout le véhicule, cela entraîne une longueur de câble de verrouillage très longue, ce qui complique le câblage et augmente le coût des faisceaux de câbles basse tension. Cependant, la méthode de verrouillage câblé est flexible en conception, simple en logique, très intuitive, et favorable au développement.