原创 纯电动车和混合动力汽车(EV/HEV)的电气安全性专题(四)—断路

电动汽车断路的方式包括两种自动断路器和手动断路器。前者倾向于检测一些危险的情况，如碰撞，绝缘失效，高压回路连接出现开路和电池过流引起温度过高，这些危险的因素的检测使整车控制器根据汽车的本身状态作出判断，使能自动断路器。后者是维护的时候，需要断开所有的危险电压，方便维护人员进行维护。

1.自动断路器：提供自动分离高压危险源的能力，需要有输入条件的逻辑信号也需要有一组恢复状态的条件。 前面说提到的那样，有一些典型的条件是必须要考虑的。

汽车碰撞传感器： 就像汽车碰撞以后，安全气囊会打开，车门会自动开.锁一样，汽车碰撞以后为了防止高压电控系统出现问题，需要直接切断所有的危险源，这是一个非常必要的条件。

绝缘失效（接地故障）：使用外壳将高压源于外界人体可接触部分的导体隔离，本身就具有一定的限值。因此需要对所有的高压部件进行绝缘的检测，这个条件在前面已经详细谈过。

高压互锁回路（HVIL）：HVIL用于检测高压系统的完整性，在前面已经谈过。它是断开危险源的一个重要条件。

过流：这是很好的理解的一种方式，当电池提供的电流超过其额定的能输出的电流的时候，就会引起温度过分升高，不仅会影响电池的寿命，极端情况下会引起异常的反应。因此过流保护也是一个非常重要的条件。

设计自动断路器的一些注意事项：

a）将自动断路器尽可能设置在高压源的附近，尽量减少电池与断路器之间外部电路。
b）将自动断路器重新闭合需要某些周全的判断之后输出的重置信号，操作这一行为必须与高压环路本身c）自动断路器必须有自动诊断功能，将自身的状态传输给其他部件，使得驾驶人员能知道本身的车况。
d）在设计的时候需要采用“常开”的方式，使得断路器在电源故障的时候也能执行保护。
e）当相应的电压降低至一定程度的时候，自动断路器也要能工作；这个含义是指比如使用12V蓄电池进行供电，当蓄电池的电压较低的时候，也要能保证断路器的正常工作，因此自动断路器的电压一般较高。
f）事实上，EV可能不仅仅只有一个电压源，因此当断路器闭合的时候，它需要有其他的能量设备的允许信号，这样会减少很多麻烦。

福特的这个高压互锁系统只能一方面整理出来了其高压保护，但是对于我们的设计有一些帮助。

2.手动断路器：在人员维护过程中，往往要断开连接，替换维修，因此需要彻底断开高压源，以保护人员。

在设计过程何种一定要注意，如果采用单级断开（正级），则务必使得断开开关位于整个高压电池的中心。使用双极同时断开，则可以很好的保护使用者。不能使用多级断开的方式，否则将产生意外。

断开以后，电池电压两端将不输出任何电压。

Ford有个专利7679211 Electrical disconnect system

(全文完)