Intertravamento-de alta tensão para
Veículos de Nova Energia
Introdução ao intertravamento de alta-tensão
Somente quando o circuito de intertravamento forma um circuito fechado completo é que os componentes de alta-tensão do veículo podem ser considerados normais e só então a eletricidade de alta-tensão pode ser conectada. As tensões da fonte de sinal HVIL geralmente vêm em três formas: ciclo de trabalho 5V/12V/PWM.
Finalidade do intertravamento de alta-tensão
As baterias dos veículos de novas energias normalmente operam em tensões tão altas quanto 300V-800V, com correntes muito grandes. Portanto, é necessário um dispositivo de proteção de segurança para melhorar a segurança do veículo e do pessoal de manutenção.
O projeto de intertravamentos de alta-tensão visa principalmente resolver os seguintes problemas:
1. Evitar que o pessoal de manutenção conecte e desconecte enquanto o circuito estiver energizado: conectores de alta-tensão contêm vários contatos de metal. Se forem desconectados diretamente sob carga (corrente), um forte arco elétrico será gerado no momento da separação dos contatos. Este arco atinge temperaturas extremamente altas, queimando gravemente os contatos metálicos do conector, levando ao aumento da resistência de contato, superaquecimento e até incêndio. Simultaneamente, o próprio arco elétrico também é uma fonte significativa de interferência eletromagnética.
2. Prevenir a desconexão acidental de conectores de alta-tensão: Podem ocorrer vibrações durante a operação do veículo ou a manutenção ou colisões podem fazer com que um conector de alta-tensão fique solto ou intermitente. Se o sistema permanecer inconsciente e continuar a fornecer energia, a conexão intermitente poderá superaquecer devido à resistência excessiva de contato, representando risco de incêndio.
3. Fornecimento de avisos de segurança: Antes da partida do veículo, o BMS (Battery Management System) ou VCU (Vehicle Controller Unit) executa uma autoverificação HVIL-. Se o circuito não estiver aberto, o sistema reportará uma falha e impedirá que o sistema de alta-tensão seja ligado, protegendo assim a segurança do pessoal e do veículo.
Princípio de funcionamento do bloqueio de{0}alta tensão
A essência do intertravamento de alta-tensão é um circuito de sinal de baixa-tensão e baixa{2}}corrente.
1. Componentes Básicos
(1) Fonte de sinal HVIL: Normalmente, um sinal de monitoramento de baixa-tensão (por exemplo, 5 V ou 12 V) é fornecido pelo Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) ou pela Unidade de controle do veículo (VCU).
(2) Circuito HVIL: Um fio fino de sinal de baixa-tensão, como um "fio de espinheiros cristalizados", é conectado em série através de todos os componentes de alta-tensão que precisam ser monitorados e seus conectores.
(3) Receptor HVIL: O sinal eventualmente retornará para a porta de monitoramento do BMS ou VCU.
2. Processo de trabalho (tomando o "circuito em série" mais comum como exemplo)
(1) Estado normal (todos os conectores estão conectados)
① O BMS envia um sinal de monitoramento HVIL de 5 V.
② Este sinal flui sequencialmente através dos pinos de intertravamento dentro dos conectores de todos os componentes de alta-tensão, como o controlador do motor, o compressor do ar condicionado, o PTC e o conversor CC/CC.
③ Como todos os conectores estão conectados, todo o circuito é condutor.
④ O sinal eventualmente retorna suavemente para a extremidade receptora do BMS.
⑤ O BMS detecta o sinal de retorno completo, determina que "a conexão do circuito de alta-tensão está normal" e permite operações subsequentes, como pré-carregamento e ligação-.
(2) Estado anormal (qualquer conector está desconectado ou solto)
① Suponha que o técnico desconecte o conector do compressor do ar condicionado durante a manutenção.
② No momento em que esse conector for desconectado, seus pinos de intertravamento HVIL internos serão desconectados primeiro (o projeto normalmente usa uma configuração de pino "quebrar-antes-de fazer").
③ Todo o loop de sinal HVIL é interrompido neste ponto.
④ O receptor BMS não detecta imediatamente nenhum sinal de retorno (a tensão torna-se 0).
⑤ O BMS pode identificar a falha em milissegundos e implementar imediatamente as seguintes medidas de segurança:
1) Alarme: A luz de falha de alta-tensão acende no painel de instrumentos para alertar o motorista.
2) Corte-de energia: Todos os controladores relevantes são imediatamente ordenados a parar de operar, e os principais relés positivo e negativo são desconectados, cortando o fornecimento de energia para todo o sistema-de alta tensão.
3) Descarga: Componentes como o controlador do motor são instruídos a descarregar ativamente os capacitores do barramento, reduzindo rapidamente a tensão a um nível seguro.