JAJU936 May   2024

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1 TLV9002-Q1
      2. 2.2.2 TLV9034-Q1
      3. 2.2.3 TPS7B69-Q1
      4. 2.2.4 SN74HCS08-Q1
      5. 2.2.5 SN74HCS86-Q1
    3. 2.3 システム設計理論
      1. 2.3.1 TIDA-0020069 の動作
        1. 2.3.1.1 定電流ソース (供給)
          1. 2.3.1.1.1 設計目標
          2. 2.3.1.1.2 設計の説明
          3. 2.3.1.1.3 デザイン ノート
          4. 2.3.1.1.4 設計手順
        2. 2.3.1.2 電流検出
          1. 2.3.1.2.1 設計目標
          2. 2.3.1.2.2 設計の説明
          3. 2.3.1.2.3 設計手順
        3. 2.3.1.3 負荷の接続とクランプ
        4. 2.3.1.4 修正したウィンドウ コンパレータ
        5. 2.3.1.5 デジタル ロジック ゲート
      2. 2.3.2 状況の指標
        1. 2.3.2.1 通常動作 (閉じた接続) の状態
        2. 2.3.2.2 オープン接続状態
        3. 2.3.2.3 バッテリ短絡状態
        4. 2.3.2.4 グランド短絡状態
  9. 3ハードウェア、テスト要件、およびテスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
    2. 3.2 テスト構成
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1 通常動作 (閉じた接続) のテスト結果
      2. 3.3.2 オープン接続のテスト結果
      3. 3.3.3 バッテリ短絡テスト結果
      4. 3.3.4 グランド短絡テストの結果
      5. 3.3.5 ディセーブル (シャットダウン) のテスト結果
  10. 4デザイン ファイル
    1. 4.1 回路図
    2. 4.2 部品表 (BOM)
    3. 4.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      1. 4.3.1 レイアウト プリント
    4. 4.4 Altium プロジェクト
    5. 4.5 ガーバー ファイル
    6. 4.6 アセンブリの図面
  11. 5ツールとソフトウェア
  12. 6ドキュメントのサポート
  13. 7サポート・リソース
  14. 8商標
  15. 9著者について

1 システムの説明

高電圧インターロック ループ (HVIL) は、通常動作、メンテナンス、修理時に、高電圧バッテリに接続されたコネクタに接触した人を保護するハイブリッドまたは電気自動車 (HEV、EV) 内の安全機能です。HVIL システムは、高電圧バッテリと車両内の各種サブシステムとの間のケーブルの物理的接続の完全性を監視します。高電圧コネクタが、閉じた接続 (通常動作)、オープン接続 (メンテナンス中の意図的なバッテリ切り離しまたは接続不良による意図しない切り離し)、バッテリへの短絡、グラウンドへの短絡のいずれの状態にあるかを HVIL システムは示します。

HVIL コネクタは、HVIL 信号回路が高電圧電力供給回路の影響を受けないように設計されています。コネクタが抜かれると、高電圧電力供給回路がオープンになる前に、HVIL 信号回路がオープンになります。HVIL 回路は、オープン接続をバッテリ管理システム (BMS) に警告し、BMS が高電圧電源を直ちに切り離し、遮断時のアーク放電を防止できるようにします。これは、配線が緩んだ際の高電圧のフローティングも防止します。

HVIL システムのこの動作原理は、高電圧バッテリとサブシステムの間のケーブルを通して独立して伝達される低電圧定電流信号で構成されています。この HVIL 設計は、定電流ジェネレータ、電流検出ブロック、負荷コネクタおよびクランプ、ウィンドウ コンパレータ、デジタル ロジック ゲートで構成されます。このリファレンス デザインでは、これらの各ブロックの設計と実装について詳しく説明します。

HVIL は、車載システムに加えて、重機工場の設備、高電圧スマート グリッド、重電設備および装置が存在する関連アプリケーションなど、高電圧で動作する各種産業用アプリケーションにも実装されています。HVIL は、システムの使用時に人や機器に対する被害を防止するために使用されます。

図 1-1 に示すように、HVIL 回路に複数のサブシステムを直列に接続できます。この例では、トラクション インバータ、DC/DC コンバータ、オンボード チャージャはすべて高電圧で動作し、1 つのインターロック ループを共有する必要があります。その代わりに、これらのサブシステムごとに、同時に 1 つのサブシステムにのみ接続する独自の HVIL 回路を備えることもできます。

TIDA-020069 代表的なインターロック システム図 1-1 代表的なインターロック システム