文：電馳科研技術總監／羅玉林
電動汽車的高壓互鎖（High Voltage Interlock Loop簡稱為HVIL），又被稱為危險電壓互鎖回路，這一系統通過利用車輛的低電壓回路來監測車輛高壓器件、電氣線路、連接器以及護蓋的電氣完整性。
當系統檢測到高壓回路出現異常斷開時，它將在毫秒級的極短時間內切斷高壓電源，從而確保用戶的安全。這一高效的互鎖機制能夠即時回應電氣系統的問題，有效地防範潛在的危險情況，為使用者提供額外的安全保障。
高壓互鎖系統的控制策略包括以下幾個方面：
1、故障報警：
在電動汽車處於任何狀態下，一旦高壓互鎖系統檢測到危險情況，車輛應該立即對此進行故障報警。通過儀錶盤或指示器以聲音或光的形式提醒駕駛員，使其注意到車輛的異常狀況。這樣的即時警示有助於駕駛員及時採取行動，避免潛在的安全事故。
2、切斷高壓電源：
當電動汽車處於停止狀態時，如果高壓互鎖系統識別到嚴重危險情況，除了進行故障報警外，還應通過通知系統控制器的方式完全切斷高壓電源。這個措施是在避免潛在的高壓危險，確保車輛的財產和乘員的人身安全。
3、限功率運行：
在電動汽車高速行駛過程中，如果高壓互鎖系統檢測到危險情況，不應立即切斷高壓電源。相反，它應先通過報警提示駕駛員，然後讓控制系統降低馬達的運行功率。這使得車輛速度減緩，同時保持整車高壓系統在較小負載下運行，最大程度地減小高壓危險發生的可能性。此外，這也給駕駛員提供了足夠的時間將車輛安全停到合適的地方。這一策略在保障安全的同時兼顧了車輛的平穩停車。
高壓互鎖的主要目標有三個方面：
1、確保高壓系統完整性：
通過在整車高壓上電之前檢測高壓系統的完整性，實現將高壓系統置於封閉的工作環境中，從而提高整個高壓系統的安全性。這一步驟是在防止可能的電氣故障或漏電現象，確保高壓系統在操作時處於可靠的狀態。
2、應對異常情況的高壓安全防護：
在車輛運行過程中，如果出現異常情況，如高壓系統回路斷開或完整性受到破壞，高壓互鎖系統將啟動車輛高壓安全防護機制。這是在防止觸電、漏電、短路等危險事故的發生。通過及時切斷高壓電源，系統迅速應對異常情況，保障車輛及乘員的安全。
3、防止帶電插拔高壓連接器的潛在危險：
通過高壓互鎖系統，有效防止在帶電狀態下插拔高壓連接器的可能性，以避免高壓端子產生拉弧損壞。這一措施是在最小化在連接或斷開高壓設備時的風險，確保這一過程的安全性和可靠性。
高壓互鎖的工作原理涉及兩個主要檢測回路，其任務分別是檢測高壓供電回路的完整性和監測所有高壓部件的保護蓋是否開啟。高壓互鎖檢測線將所有的互鎖介面串接起來，形成一個閉合回路。低壓插頭實際上是短接導通的（插頭的正中心位置），高壓插入是高於低壓插入部分的，也就是說插頭插入插座時，高壓插座先一步被插入，直到低壓插頭也完全插入後，連通低壓插座，如圖1所示。
如果高壓回路的某一部分未正確連接或者高壓部件的保護蓋打開，互鎖信號將傳送至BMS。BMS將控制動力電池停止供電，確保高壓系統的安全性。
在高壓互鎖檢測中，可以根據信號類型和形式的不同將其分為不同類型。根據信號類型，高壓互鎖檢測可分為恒壓檢測、PWM占空比檢測和模組單獨檢測。
而根據檢測形式的不同，高壓互鎖檢測可分為高壓介面斷開檢測和高壓部件開蓋檢測等多種形式。特斯拉電動車的高壓互鎖迴路中有 20mA 電流通過，由電流來檢測高壓互鎖迴路是否正常，如圖2－4所示。
對於一輛電動汽車而言，高壓互鎖檢測回路通常不僅僅只有一條，通常會根據控制的需要分成兩到三個回路動力電池模組單獨構成一個檢測回路，而高壓配電盒、車載充電機和空調則各自構成獨立的檢測回路。這種分段的設計可以更靈活地應對不同部分可能出現的異常情況，從而提高整個高壓互鎖系統的可靠性。
