BMS里面的高壓互鎖（HVIL）電路

高壓互鎖（High Voltage Interlock Loop）功能也是BMS上面的一個(gè)重要功能，其他高壓控制器上面也會(huì)有這個(gè)功能，例如VCU等；它的作用是用來(lái)檢測(cè)高壓回路中高壓連接器的連接狀態(tài)，識(shí)別高壓連接器未連接或意外斷開(kāi)的故障；如下圖（圖片來(lái)源于特斯拉診斷手冊(cè)），圖中紅線的環(huán)路就是高壓互鎖環(huán)路，它把系統(tǒng)中的相關(guān)高壓連接器全部串聯(lián)起來(lái)，同時(shí)檢測(cè)它們的連接狀態(tài)。

HVIL的實(shí)現(xiàn)首先依靠連接器自身的結(jié)構(gòu)。高壓連接器在內(nèi)部集成了HVIL接口。如下圖所示（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)），高壓連接器除了自身的高壓大電流接口外，還集成了一個(gè)HVIL接口；原理很簡(jiǎn)單，HVIL接口有兩個(gè)PIN腳，當(dāng)高壓連接器插合后，兩個(gè)PIN成短路狀態(tài)；當(dāng)高壓連接器斷開(kāi)后，這兩個(gè)PIN腳成開(kāi)路狀態(tài)。HVIL功能就是通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)PIN腳的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。

同樣的，高壓維修開(kāi)關(guān)（MSD）也集成了HVIL接口，如下圖（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）。

高壓連接器中的HVIL接口與高壓大電流接口在插入或拔出時(shí)，有個(gè)時(shí)間差，如下圖所示；當(dāng)連接器插入時(shí)，高壓端子先接觸，HVIL端子后接觸，時(shí)間差為Δt1；當(dāng)連接器拔出時(shí)，HVIL端子先斷開(kāi)，高壓端子后斷開(kāi)，時(shí)間差為Δt2；這樣的話HVIL端子就能確保高壓端子已經(jīng)可靠連接或提前預(yù)判其意外斷開(kāi)。

上面的兩個(gè)時(shí)間差一般與插入或者拔出的速度有關(guān)，之前有大概測(cè)試過(guò)，Δt1大概有1s左右，而Δt2大概有100ms左右，時(shí)間不是很精確，但量級(jí)差不多。

接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹HVIL檢測(cè)電路，一般分為兩種，直流源方案與PWM方案。如下圖，左圖為直流源方案簡(jiǎn)圖，右圖為PWM方案簡(jiǎn)圖。在左圖中，外部施加一個(gè)直流源在整個(gè)HVIL環(huán)路上面，通過(guò)檢測(cè)V1V2處的電壓，來(lái)診斷高壓連接器狀態(tài)；同理，在右圖中，引入了一個(gè)可控的開(kāi)關(guān)，同樣還是檢測(cè)V1V2處的電壓，不過(guò)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)，可以得到兩組值，用來(lái)識(shí)別出更多的狀態(tài)；

實(shí)際的HVIL檢測(cè)電路更復(fù)雜，首先要定好需要檢測(cè)的故障類(lèi)型，然后根據(jù)故障類(lèi)型設(shè)計(jì)檢測(cè)電路；故障類(lèi)型有斷路、短路到地、短路到電源、回路阻抗變大等。這一塊可以去搜索專(zhuān)利，能搜到很多方案實(shí)現(xiàn)電路。

高壓互鎖診斷是作為一項(xiàng)重要的安全機(jī)制落在BMS的安全目標(biāo)中的，一旦診斷出故障后，BMS要進(jìn)入安全狀態(tài)。這其中又要對(duì)整車(chē)場(chǎng)景進(jìn)行細(xì)分，不同場(chǎng)景下、安全狀態(tài)是完全不同的；例如充電場(chǎng)景、行車(chē)場(chǎng)景、啟動(dòng)場(chǎng)景，大家也可以去搜一下相關(guān)信息，介紹的很詳細(xì)。

總結(jié)：

本文一如既往地作為前置挖坑文，簡(jiǎn)單介紹了HVIL的概念，后面有機(jī)會(huì)再深入地分析HVIL檢測(cè)電路。大部分情況下，HVIL電路是一個(gè)系統(tǒng)電路，它遍歷所有主要的高壓接口，由主機(jī)廠來(lái)定義檢測(cè)范圍，HVIL功能難點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)故障后的處理策略，也是核心。以上所有，僅供參考。