整車高壓線束首要的規(guī)劃計(jì)劃涉及到線束走向規(guī)劃、線徑規(guī)劃、高壓聯(lián)接器選型、充電口的類型和使用、屏蔽規(guī)劃、高壓線束固定卡扣選型、高壓 線槽規(guī)劃、高壓互鎖HVIL規(guī)劃、GROMMET規(guī)劃等。高壓體系中有500V以上和上百安培的電流，對(duì)高壓部件的運(yùn)轉(zhuǎn)、保護(hù)與修補(bǔ)安全帶來(lái)嚴(yán)峻的檢測(cè)，其間高壓互鎖是新能源轎車電氣保護(hù)的一個(gè)重要組成部分。

1 什么是高壓互鎖電聯(lián)接器

ISO標(biāo)準(zhǔn)《ISO 6469-3: 2001電動(dòng)轎車安全技術(shù)規(guī)范第3部分：人員電氣損傷防護(hù)》中，規(guī)矩車上的高壓部件應(yīng)具有高壓互鎖裝置，但并沒(méi)有詳細(xì)地界說(shuō)高壓互鎖體系。但什么是高壓互鎖呢?

高壓互鎖(High Voltage Inter-lock， 簡(jiǎn)稱HVIL)，其實(shí)也是高壓互鎖回路(Hazardous Voltage InterlockLoop)的簡(jiǎn)稱。

高壓互鎖是指，用低壓信號(hào)監(jiān)督高壓回路無(wú)缺性的一種安全規(guī)劃辦法。經(jīng)過(guò)運(yùn)用低壓信號(hào)來(lái)檢查電動(dòng)轎車上一切與高壓線束相連的各組件，檢測(cè)各個(gè)高壓體系回路的電氣聯(lián)接無(wú)缺性(連續(xù)性)。

理論上，低壓監(jiān)測(cè)回路比高壓先接通，后斷開(kāi)，中間堅(jiān)持必要的提前量，時(shí)刻長(zhǎng)短可以依據(jù)項(xiàng)目詳細(xì)景象確定，比如150ms，大體在這個(gè)量級(jí)。詳細(xì)的高壓互鎖完畢辦法，不同項(xiàng)目可能有不同規(guī)劃。

在電動(dòng)轎車高壓回路中，要求具有HVIL功用的電氣元件首要是高壓聯(lián)接器，手動(dòng)修補(bǔ)開(kāi)關(guān)(MSD)等這類要求人力操作，完畢電路接通仍是斷開(kāi)的電氣接口元件。

2 高壓互鎖的意圖

高壓互鎖的意圖是，用來(lái)承認(rèn)整個(gè)高壓體系的無(wú)缺性的，當(dāng)高壓體系回路斷開(kāi)或許無(wú)缺性受到破壞的時(shí)分，就需求發(fā)動(dòng)*法了。

3 高壓互鎖的作用，為什么要做高壓互鎖規(guī)劃

高壓互鎖首要是用來(lái)保證高壓體系安全，首要有三個(gè)作用：

一是，用來(lái)檢測(cè)高壓回路松動(dòng)(會(huì)導(dǎo)致高壓斷電，整車失掉動(dòng)力，影響搭車安全)并在高壓斷電之前給整車控制器供應(yīng)報(bào)警信息，預(yù)留整車體系采用應(yīng)對(duì)辦法的時(shí)刻。

二是，在車輛上電行車之前發(fā)揮作用，檢測(cè)到電路不無(wú)缺，則體系無(wú)法上電，防止因?yàn)樘摻拥葐?wèn)題構(gòu)成事故;

三是，防止人為誤操作引發(fā)的安全事故。在高壓體系作業(yè)過(guò)程中，假如沒(méi)有高壓互鎖規(guī)劃存在，手動(dòng)斷開(kāi)高壓聯(lián)接點(diǎn)，在斷開(kāi)的瞬間，整個(gè)回路電壓加在斷點(diǎn)兩端，電壓擊穿空氣在兩個(gè)器件之間拉弧，時(shí)刻雖短，但能量很高，可能對(duì)斷點(diǎn)周圍的人員和設(shè)備構(gòu)成損傷。

4 高壓互鎖的作業(yè)原理與完畢辦法

高壓互鎖規(guī)劃有兩個(gè)方面的要素需求考慮，一個(gè)是低壓體系怎樣全面檢測(cè)到整個(gè)高壓體系每個(gè)聯(lián)接方位的聯(lián)接情況;另一個(gè)問(wèn)題是，怎樣完畢低壓檢測(cè)回路的信息傳遞動(dòng)作有必要于高壓回路斷開(kāi)的動(dòng)作。因而高壓互鎖原理需求從這兩個(gè)方面啟航，考慮整體電路規(guī)劃原理和聯(lián)接器自身規(guī)劃原理。

悉數(shù)高壓聯(lián)接器對(duì)接方位，都合作有高壓互鎖信號(hào)回路，但回路辦法與高壓回路不具有必定的聯(lián)絡(luò)。也就是說(shuō)，高壓上，電氣A和電氣B構(gòu)成一個(gè)無(wú)缺回路。但高壓互鎖，可能給A設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的互鎖信號(hào)回路，給B單獨(dú)設(shè)置一個(gè)互鎖信號(hào)回路;也可能把A和B的互鎖信號(hào)串聯(lián)在一個(gè)回路中。

高壓回路內(nèi)以動(dòng)力電池包作為電源，低壓回路也需求一個(gè)檢測(cè)用電源，讓低壓信號(hào)沿著閉合的低壓回路傳遞。一旦低壓信號(hào)連續(xù)，闡明某一個(gè)高壓聯(lián)接器有松動(dòng)或許掉落。高壓互鎖原理圖如下。在下面圖片體現(xiàn)的高壓互鎖信號(hào)回路基礎(chǔ)上，按照整體戰(zhàn)略，規(guī)劃監(jiān)測(cè)點(diǎn)或許監(jiān)測(cè)回路，擔(dān)任將高壓互鎖信號(hào)回路的情況傳遞給VCU或許BMS。

高壓互鎖監(jiān)測(cè)器分為兩種，一種是監(jiān)測(cè)高壓回路是否無(wú)缺聯(lián)接，另一種是監(jiān)測(cè)高壓電氣外殼是否就位。兩種監(jiān)測(cè)器別離用在不同的高壓互鎖體系中，不能混用。

5 HVIL聯(lián)接器的作業(yè)原理

在電動(dòng)轎車高壓回路中，要求具有HVIL功用的電氣元件首要是高壓聯(lián)接器，具有高壓互鎖功用的高壓聯(lián)接器，由殼體、高壓導(dǎo)電件、低壓信號(hào)導(dǎo)電件和監(jiān)測(cè)器及監(jiān)測(cè)線路一起組成。

高壓互鎖聯(lián)接器，一般完畢辦法是，對(duì)插的一對(duì)公頭、母頭上，別離固定著一對(duì)高壓接插件和一對(duì)低壓接插件。

高壓斷開(kāi)情況，低壓回路被堵截;高壓聯(lián)接情況，低壓回路的斷點(diǎn)被短接，構(gòu)成無(wú)缺回路

直流高壓聯(lián)接器，高壓回路有正極和負(fù)極兩組公端子母端子。低壓回路相同由兩對(duì)公針母針和殼體組成。在公頭和母頭上，高低壓導(dǎo)電件被固定在一個(gè)殼體上，相對(duì)方位固定。

要完畢低壓比高壓首要獲得斷開(kāi)的信息，落后獲得聯(lián)接完畢的信息，需求保證低壓回路插針晚于高壓回路端子的對(duì)觸摸摸時(shí)刻，調(diào)度高壓端子和低壓插針的長(zhǎng)度就可以完畢。一個(gè)籠統(tǒng)的說(shuō)法是，低壓插針短(或許方位落后)，高壓端子剛剛觸摸的情況，低壓插針還有一段距離;高壓端子現(xiàn)已對(duì)接多半，低壓插針才剛觸摸;高壓端子插接到位，低壓端子也插接到位。

6 高壓互鎖電路圖參閱

7 高壓互鎖呈現(xiàn)缺點(diǎn)的處理辦法

高壓互鎖電路使用串聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)檢測(cè)電路的無(wú)缺性，一旦檢測(cè)到電路連續(xù)，體系就會(huì)依據(jù)戰(zhàn)略中止供電，防止產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。因而，往常咱們修補(bǔ)和高壓相關(guān)的電路時(shí)，翻開(kāi)高壓接插件或修補(bǔ)開(kāi)關(guān)時(shí)，其實(shí)高壓體系現(xiàn)已斷電了。

但是并不是所有車的高壓互鎖回路都是一樣的，因此在維修的時(shí)候一定要按照流程先斷開(kāi)高壓電，再進(jìn)行維修。要根據(jù)維修手冊(cè)進(jìn)行，弄懂里面的電路圖。

對(duì)于高壓互鎖電連接器使用性能，與低壓連接器有較大不同，高壓互鎖電連接器的電性能、機(jī)械性能和環(huán)境性能上有較高的要求。主要包括以下方面：

1）電性能

電氣性能包括工作電壓、額定電流、內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的接觸電阻、特性阻抗、電壓駐波比、屏蔽性能及抗干擾性能等。連接器的額定電壓必須大于設(shè)備的峰值電壓，一般需要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試連接器的耐電壓、絕緣電阻、爬電距離等；同時(shí)確認(rèn)設(shè)備的正常使用電流，連接器的額定電流必須大于設(shè)備的正常使用電流，有峰值電流時(shí)，需確認(rèn)峰值電流的時(shí)間，一般需要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)連接器的端子接觸電阻、端子溫升、端子保持力、線纜壓接力、連接器鎖緊裝置強(qiáng)度等。為保證連接的安全性能，一般會(huì)通過(guò)高壓互鎖形成高壓控制回路，避免高壓回路斷開(kāi)帶來(lái)的潛在隱患，需要設(shè)備控制系統(tǒng)的測(cè)試與標(biāo)定。此外高壓互鎖電連接器EMC需求也日益突出，目前可要求帶屏蔽件設(shè)計(jì)，滿足360度屏蔽，要求屏蔽缺口小于2mm或用電磁密封襯墊，一般需要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)屏蔽效能等。

2）機(jī)械性能

機(jī)械能能主要包括振動(dòng)沖擊、機(jī)械壽命、單孔分離和總分離力等。一般會(huì)評(píng)估產(chǎn)品的使用次數(shù)，連接、鎖緊方式是否可靠等。車內(nèi)高壓互鎖電連接器作為不經(jīng)常拆卸的部分，一般定義插拔可在50次以上，以判斷連接器的機(jī)械壽命是否符合要求。

3）環(huán)境性能

環(huán)境性能包括溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊、鹽霧、灰塵及密封性能（包括水壓、淋雨）等。首先需要確認(rèn)設(shè)備的環(huán)境溫度，連接器的工作溫度必須大于設(shè)備的環(huán)境溫度加上通額定電流時(shí)的端子溫升。而連接器標(biāo)的工作溫度是否符合，需要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試連接器的老化、溫度與濕度、高低溫沖擊等。高壓互鎖電連接器的環(huán)境耐受性能方面，IP防護(hù)性能的影響。一般采取水密性測(cè)試或氣密性測(cè)試的方式來(lái)予以驗(yàn)證。氣密性測(cè)試對(duì)產(chǎn)品不產(chǎn)生負(fù)面影響，目前普遍被采用。此外阻燃性能能否滿足標(biāo)準(zhǔn)也是一項(xiàng)重要安全指標(biāo)。

2）根據(jù)安裝條件進(jìn)行選型

通常設(shè)備上高壓系統(tǒng)的安裝空間比較緊湊，高壓設(shè)備結(jié)構(gòu)要求精巧與美觀，同時(shí)需要根據(jù)設(shè)備上高壓線束的具體走向明確高壓互鎖電連接器的形式?？蛇x用線性插頭和直角插頭（圖4）或線性插座和直角插座（圖5），來(lái)調(diào)整線束的出線方向和走向。插座上法蘭座可選前安裝或后安裝兩種形式，尾部壓線或者銅排連接等形式以滿足用電設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)布局要求以及內(nèi)部電氣連接的要求，如圖5所示。同時(shí)根據(jù)需求可選不同的防誤差選擇，智綠不同系列共提供了較多的防誤差選擇，多可達(dá)6種（見(jiàn)圖6所示），客戶可根據(jù)需求有不同選擇。

3）根據(jù)適用環(huán)境及性能要求進(jìn)行選型

需要確認(rèn)高壓互鎖電連接器的電性能、機(jī)械性能及環(huán)境性能是否能滿足實(shí)車工況要求以及系統(tǒng)安全要求等，確定選型產(chǎn)品滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

連接器采用杠桿助力鎖止，免工具操作，電器性能*，額定電壓在1000V，額定電流在200~250A/50 mm2；150~180A/35 mm2；120~130A/25 mm2，耐電壓達(dá)3000V/min AC，滿足大功率件的需求，緊密配合時(shí)可達(dá)到IP67、IP6k9k，電氣保護(hù)達(dá)到IP2XB。工作環(huán)境溫度在-40C至125C，防火性能滿足UL94中的 V0級(jí)。

高壓互鎖電連接器采用杠桿助力鎖止，2階段解鎖方式，免工具操作，電器性能中額定電壓在600V，額定電流在15~40A，適配線徑2.5~6 mm2單芯屏蔽線纜，達(dá)到360度全屏蔽，緊密配合時(shí)可達(dá)到IP67、IP6k9k，電氣保護(hù)達(dá)到IP2XB。工作環(huán)境溫度在-40C至125C，防火性能滿足UL94中的 V0級(jí)。

高壓互鎖電連接器性能中額定電壓在800V，額定電流在達(dá)到30A（85C環(huán)境下），適配線徑2.5~4mm2屏蔽線纜，達(dá)到360度全屏蔽。1008小時(shí)電流循環(huán)測(cè)試中，溫度曲線平穩(wěn)，電氣性能、環(huán)境性能和機(jī)械性能同樣表現(xiàn)*。

3 總結(jié)

高壓連接系統(tǒng)是新能源汽車電氣系統(tǒng)的血管和神經(jīng)，本文針對(duì)高壓互鎖電連接器作了相關(guān)介紹與選型分析，目的是為了提高設(shè)備的可靠性和安全性能。高壓互鎖電連接器設(shè)計(jì)較為精細(xì)，結(jié)構(gòu)和性能要求較高，未來(lái)具有較大的發(fā)展前景和進(jìn)步空間，對(duì)高壓互鎖電連接器進(jìn)行更深入更詳細(xì)的的探討和研究具有重要意義。