沈同春

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，使得新能源汽車(chē)在汽車(chē)行業(yè)得到了迅速的發(fā)展。和傳統(tǒng)的汽車(chē)相比較，新能源汽車(chē)具有高壓系統(tǒng)，其產(chǎn)生的電流對(duì)汽車(chē)的互鎖系統(tǒng)和安全使用提出了更多的要求。因此，應(yīng)當(dāng)按照新能源汽車(chē)的實(shí)際要求，保證高壓互鎖系統(tǒng)的性能，并且及時(shí)的解決存在的故障問(wèn)題，提供系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文主要對(duì)新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及原理進(jìn)行概述，進(jìn)一步說(shuō)明了高壓互鎖系統(tǒng)的故障問(wèn)題和相應(yīng)的處理方法，從而保證新能源汽車(chē)的高壓部件接觸安全。

關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē) 高壓互鎖系統(tǒng) 原理 故障診斷技術(shù)

Research on the Principle and Fault Diagnosis Technology of High Voltage Interlock System of New Energy Vehicle

Shen Tongchun

Abstract：With the continuous development of society， new energy vehicles have developed rapidly in the automotive industry. Compared with traditional automobiles， new energy automobiles have high-voltage systems， and the current generated by them imposes more requirements on the interlocking system and safe use of automobiles. Therefore， in accordance with the actual requirements of new energy vehicles， the performance of the high-voltage interlocking system should be guaranteed， and existing faults should be resolved in time to provide system stability. This article mainly summarizes the application development status and principles of the high-voltage interlocking system of new energy vehicles， and further explains the fault problems of the high-voltage interlocking system and the corresponding treatment methods， to ensure the safety of the high-voltage components of the new energy vehicle.

Key words：new energy vehicle， high-voltage interlock system， principle， fault diagnosis technology

新能源汽車(chē)不僅具有較好的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，而且在其他的諸多方面都進(jìn)行了相應(yīng)的改革與創(chuàng)新，其中，高壓互鎖系統(tǒng)就是新能源汽車(chē)的一個(gè)重要組成部分。高壓互鎖系統(tǒng)、全面的考慮到了汽車(chē)的安全性能、使用壽命、使用方式等因素，因此，確保高壓互鎖系統(tǒng)的使用性能和未來(lái)發(fā)展是極為重要的問(wèn)題。但是，新能源汽車(chē)的高壓互鎖系統(tǒng)也存在著一些技術(shù)故障問(wèn)題，需要利用有效的診斷技術(shù)進(jìn)行判斷，并解決相關(guān)的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，對(duì)新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的原理及故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展的初級(jí)階段，相關(guān)的處理技術(shù)也有待完善和創(chuàng)新，因此，為了強(qiáng)化新能源汽車(chē)使用的安全性能，科學(xué)的使用高壓互鎖系統(tǒng)極為重要。通過(guò)對(duì)高壓互鎖系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能夠?qū)⑿履茉雌?chē)中具有的自動(dòng)化、智能化等優(yōu)勢(shì)充分的體現(xiàn)出來(lái)，而且也有利于開(kāi)發(fā)和完善高壓互鎖系統(tǒng)的內(nèi)部功能及結(jié)構(gòu)。除此之外，高壓互鎖系統(tǒng)還在一定程度上解決了新能源汽車(chē)當(dāng)中存在的功能不全面等問(wèn)題，極大的推動(dòng)了新能源汽車(chē)和高壓互鎖系統(tǒng)之間的融合應(yīng)用，使得新能源汽車(chē)系統(tǒng)的整體性能得到了有效的改善。

對(duì)于新能源汽車(chē)而言，使用過(guò)程中也存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，比如，高壓系統(tǒng)會(huì)使得汽車(chē)在使用過(guò)程中發(fā)生斷電等問(wèn)題，從而失去前進(jìn)的動(dòng)力。此外，駕駛?cè)藛T的操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致一定的風(fēng)險(xiǎn)，給周?chē)脑O(shè)備和居民帶來(lái)嚴(yán)重的損失。而利用高壓互鎖系統(tǒng)能夠有效的解決新能源汽車(chē)安全的這一問(wèn)題。

2 新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的原理

新能源汽車(chē)的出現(xiàn)給人們提供了巨大的便利，但是，新能源汽車(chē)在節(jié)能減排等優(yōu)勢(shì)下，其安全性能是人們關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。起初發(fā)展起來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有必要的安全措施來(lái)保護(hù)人們的安全，然而隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，高壓互鎖系統(tǒng)被引入到了汽車(chē)制造當(dāng)中，這一問(wèn)題也將得以解決。

高壓互鎖系統(tǒng)又可以叫做危險(xiǎn)電壓互鎖電路，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)內(nèi)部的小電池發(fā)出的信號(hào)對(duì)汽車(chē)的高壓系統(tǒng)進(jìn)行完整性的檢查（主要包括高壓產(chǎn)品導(dǎo)線、護(hù)蓋以及連接器等），當(dāng)高壓系統(tǒng)的回路發(fā)生斷開(kāi)或者破損等問(wèn)題時(shí)，此時(shí)高壓互鎖是失效的，汽車(chē)連接高壓電的路徑會(huì)被切斷，從而保證駕駛?cè)藛T的人身安全?？偠灾邏夯ユi系統(tǒng)就是通過(guò)低壓信號(hào)來(lái)控制或監(jiān)控高壓系統(tǒng)回路的完整性，是一種全新的汽車(chē)電路高低壓電源運(yùn)行安全設(shè)計(jì)的方法。

新能源汽車(chē)的高壓互鎖系統(tǒng)具有突出的功能，且工作原理簡(jiǎn)單、清晰，利用低壓回路的作用，根據(jù)高壓系統(tǒng)里面的導(dǎo)線、導(dǎo)線連接器、電氣、高壓保護(hù)盒以及電氣控制器等開(kāi)展檢測(cè)控制工作，從而產(chǎn)生相應(yīng)的危險(xiǎn)電壓互鎖電路。新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的工作原理圖如圖1所示。

在不同的工作狀況下，新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的啟停方式具有一定的差異性。系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括高壓供電回路檢測(cè)裝置和高壓部件保護(hù)蓋檢測(cè)裝置等，而高壓供電回路檢測(cè)裝置的連接方式主要包括兩種：一方面，通過(guò)高壓電源線并聯(lián)方式，把新能源汽車(chē)的高壓連接裝置和連接監(jiān)控裝置進(jìn)行串聯(lián)，形成一個(gè)完整的電路;另一方面，利用高壓互鎖信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車(chē)中各個(gè)高壓部件的控制，當(dāng)確保所有的高壓部件都連接到高壓互鎖信號(hào)之后，才能夠讓汽車(chē)與高壓電之間進(jìn)行連接。此外，由于受到成本、技術(shù)水平等因素的影響，新能源汽車(chē)的生產(chǎn)商也要根據(jù)實(shí)際情況采用科學(xué)、合理的連接方式，從而在最大程度上提高新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本。

3 高壓互鎖系統(tǒng)的故障診斷及處理方式

3.1 高壓互鎖系統(tǒng)故障發(fā)生的原因

為了確保高壓互鎖系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要接通新能源汽車(chē)的高壓互鎖回路，從而完成高壓電處理過(guò)程。高壓互鎖系統(tǒng)故障發(fā)生的原因主要包括兩個(gè)方面。

首先，高壓互鎖系統(tǒng)的回路分析。一旦高壓互鎖回路沒(méi)有處于正常的接通狀態(tài)，那么新能源汽車(chē)就可能會(huì)發(fā)生故障問(wèn)題，從而給系統(tǒng)的正常工作帶來(lái)嚴(yán)重的阻礙。因此，我們可以強(qiáng)化回路故障的檢測(cè)質(zhì)量和效率，降低故障發(fā)生的幾率。

其次，大部分新能源汽車(chē)的使用者沒(méi)有對(duì)高壓互鎖系統(tǒng)進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)，所以使得系統(tǒng)的創(chuàng)新能力有待提高，這也是導(dǎo)致高壓互鎖系統(tǒng)故障發(fā)生的重要原因。

3.2 動(dòng)力電池包問(wèn)題和故障處理

作為新能源汽車(chē)的重要組成元件，動(dòng)力電池包可以給汽車(chē)提供動(dòng)力支持，實(shí)現(xiàn)充電與放電等功能，因此對(duì)動(dòng)力電池包的故障進(jìn)行分析與處理非常必要。一般而言，比如比亞迪E5動(dòng)力電池包使用磷酸鐵鋰電池，因此需要對(duì)電池包進(jìn)行相關(guān)研究。電池包具有13個(gè)電池模組，利用串聯(lián)的連接方式。根據(jù)電池包能夠利用專用的檢測(cè)設(shè)備對(duì)電池包電壓輸出直流值進(jìn)行檢測(cè)，從而確保電池模組的電壓始終在633.6V上下，同時(shí)對(duì)動(dòng)力電池包里面的內(nèi)部（電壓、電流、絕緣電阻、均衡等）數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

此外，動(dòng)力電池包具有4個(gè)接觸器，當(dāng)全部的接觸器連接好之后，電池包的輸出端才會(huì)顯示電壓，因此要對(duì)4個(gè)接觸器關(guān)聯(lián)的小電池組進(jìn)行檢測(cè)。而對(duì)動(dòng)力電池內(nèi)部溫度的檢測(cè)一般使用熱敏電阻制成的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行溫度的采集，一般位于發(fā)熱量較大、溫度高的位置，例如在電池單體集中的位置中間部分。最后，在接觸器斷開(kāi)的情況下，利用絕緣電阻表測(cè)量正極對(duì)地絕緣阻值以及負(fù)極對(duì)地絕緣阻值，從而判斷動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)的好壞。

3.3 線路插頭問(wèn)題及故障處理

新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的故障診斷過(guò)程中，需要對(duì)線路插頭虛插問(wèn)題進(jìn)行判斷及處理。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，線路插頭是非常重要的一部分，因此必須要對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和研究工作。根據(jù)低電壓的電池電壓進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)和分析，判斷線路插頭的13.8V標(biāo)準(zhǔn)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，還要對(duì)高壓互鎖系統(tǒng)的線束部分進(jìn)行有效的檢測(cè)，避免出現(xiàn)接插不良等故障問(wèn)題。一旦在檢查過(guò)程中出現(xiàn)系統(tǒng)故障，那么要根據(jù)常規(guī)模式運(yùn)轉(zhuǎn)操作高壓互鎖系統(tǒng)，對(duì)線路插頭問(wèn)題進(jìn)行二次判斷，對(duì)于各種故障問(wèn)題進(jìn)行細(xì)節(jié)化處理，從而有效的解決新能源汽車(chē)中線路插頭的問(wèn)題。

3.4 PTC故障問(wèn)題及其故障處理

對(duì)于高壓互鎖系統(tǒng)中PTC故障問(wèn)題而言，首先要判斷PTC是否處于完整的表現(xiàn)狀態(tài)。一般情況下，PTC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，因此其故障檢測(cè)過(guò)程也不繁瑣。為了有效的解決這一故障問(wèn)題，可以對(duì)PTC元件進(jìn)行檢測(cè)，判斷高壓互鎖系統(tǒng)有沒(méi)有出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤等問(wèn)題，然后再觀察熱敏電阻是否具有相關(guān)的故障問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)，需要檢測(cè)熱敏電阻有沒(méi)有出現(xiàn)灼燒或者阻值增大等現(xiàn)象。除此之外，還需要對(duì)PTC元件的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試，從而保證新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的有效應(yīng)用。

3.5 高壓電控總成檢測(cè)問(wèn)題和故障處理

對(duì)于高壓電控總成故障檢測(cè)而言，其測(cè)試難度較大。在故障診斷的過(guò)程中，需要對(duì)高壓互鎖系統(tǒng)的故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確的辨別及判斷，按照比亞迪E5四合一故障進(jìn)行檢測(cè)，從而排除錯(cuò)誤的故障類型，保證高壓電控總成檢測(cè)問(wèn)題得到有效的解決。此外，在故障處理的過(guò)程中，需要對(duì)相關(guān)的報(bào)錯(cuò)信息進(jìn)行處理與分析，比如空調(diào)無(wú)法使用、動(dòng)力系統(tǒng)的檢查等等，從而根據(jù)報(bào)錯(cuò)信息進(jìn)行有效的故障問(wèn)題檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)新能源汽車(chē)高壓互鎖系統(tǒng)的原理及故障診斷技術(shù)的研究，使我們了解到了，高壓互鎖系統(tǒng)的有效應(yīng)用系統(tǒng)、全面的考慮到了新能源汽車(chē)的安全性能、使用壽命、使用方式等因素，對(duì)提高新能源汽車(chē)的安全性能起到了重要的作用。但是高壓互鎖系統(tǒng)在使用過(guò)程中也存在著一些技術(shù)方面的故障問(wèn)題，需要利用有效的診斷技術(shù)進(jìn)行判斷，主要表現(xiàn)在動(dòng)力電池包、線路插頭虛插、PTC故障問(wèn)題以及高壓電控總成檢測(cè)等故障處理及診斷技術(shù)，從而提升新能源汽車(chē)的安全性能。

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