浙江省杭州汽車高級技工學校 費麗東

新能源汽車高壓電路由于連接器松脫、固定螺栓松動等原因可能造成高壓電路斷路或短路，從而導致發(fā)生觸電、失去動力等危險情況的出現(xiàn)，因此必須對高壓電路進行監(jiān)測。高壓互鎖是用低壓信號監(jiān)視新能源汽車高壓電路完整性的一種安全設(shè)計方法，并在高壓電路斷開之前給整車控制器（VCU）提供報警信息，提示車輛故障，預留駕駛員對整車系統(tǒng)采取措施的時間。本文以吉利EV450車為例，對該車高壓互鎖的基本原理、常見故障進行分析，并根據(jù)故障案例對高壓互鎖故障的排除方法進行介紹。

1 高壓互鎖基本原理

1.1 高壓互鎖的作用

吉利EV450車高壓互鎖回路分別經(jīng)過電機控制器（PEU）及高壓線束、車載充電機（OBC）及高壓線束、空調(diào)壓縮機控制器及高壓線束、PTC加熱控制器及高壓線束、VCU及高壓線束，串聯(lián)構(gòu)成回路反饋至VCU。吉利EV450車高壓互鎖原理如圖1所示。VCU通過高壓互鎖回路判斷高壓電路連接的完整性，保證整車的安全使用。VCU通過輸出高壓互鎖PWM信號，并將信號與各高壓模塊線束連接器和模塊上蓋開閉狀態(tài)關(guān)聯(lián)，只有各模塊的高壓線束連接器安裝到位且上蓋關(guān)閉的狀態(tài)下，VCU才能夠從信號輸入端檢測到高壓互鎖信號，從而確認各高壓部件及連接器的連接情況，并通過P-CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給電池管理系統(tǒng)（BMS）確認高壓互鎖連接正常。

1.2 吉利EV450車高壓互鎖回路

由于存在高壓互鎖的保護機制，無論是在行駛過程中高壓電路脫開或是在高壓系統(tǒng)工作時高壓模塊被意外斷開，此時VCU檢測到高壓互鎖故障，判斷高壓系統(tǒng)存在暴露風險，為避免造成危險，VCU通過P-CAN網(wǎng)絡(luò)將信號發(fā)送至BMS，BMS控制動力電池內(nèi)部各高壓接觸器斷開，實現(xiàn)緊急下電。整個高壓互鎖信號利用低壓電路構(gòu)成了完整回路，一旦出現(xiàn)回路切斷，高壓互鎖信號中斷，VCU就可依據(jù)實際情況迅速作出反應。吉利EV450車高壓互鎖回路如圖2所示。VCU通過端子CA67/76向外發(fā)出5 V左右的PWM信號，該信號流經(jīng)各模塊后再由端子CA66/58反饋至VCU，VCU通過反饋的電壓值是否正常來識別高壓互鎖回路的狀態(tài)。當高壓互鎖回路斷開或損壞時，說明存在高壓觸電危險，VCU不允許動力電池內(nèi)的相關(guān)高壓接觸器吸合，因此車輛不能上高壓電。

圖2 吉利EV450車高壓互鎖回路

2 高壓互鎖故障1例

故障現(xiàn)象 一輛累計行駛里程約為6.3萬km的2018款吉利帝豪EV450車，上電時出現(xiàn)READY指示燈正常點亮，但過了幾秒后READY指示燈熄滅，動力系統(tǒng)故障指示燈點亮且聽到動力電池內(nèi)部傳來接觸器斷開的聲音，儀表顯示如圖3所示。

圖3 故障車輛儀表顯示

故障診斷 接車后首先試車，確認故障現(xiàn)象屬實。連接故障檢測儀，讀取VCU模塊的故障代碼，讀取到的故障代碼如圖4所示。

圖4 故障代碼（截屏）

由于車輛剛開始能正常上電，說明各模塊自檢都能完成，但高壓上電后突然下電，說明車輛檢測到在高壓上電后存在安全隱患，于是控制車輛緊急下電。根據(jù)高壓上電控制原理，可以分析出高壓下電主要由高壓絕緣故障或高壓互鎖故障這2個原因引起的。因此，根據(jù)故障現(xiàn)象、故障代碼及相關(guān)電路分析，導致故障發(fā)生的可能原因有：高壓線束連接器松動、高壓互鎖低壓檢測線路故障等。

將點火開關(guān)置于OFF擋，戴上絕緣手套、護目鏡、安全帽，檢查各高壓線束連接器是否松動，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)松動。

將點火開關(guān)置于OFF擋，斷開蓄電池負極，再斷開連接器CA66與連接器CA67，測量端子CA66/58與端子CA67/76間的電阻，測量值為1.496 kΩ（正常值＜2 Ω），測量值明顯異常；斷開連接器BV10，測量端子CA66/58與端子BV10/27間的電阻，測量值為0.2 Ω，測量值正常；測量端子CA67/76與端子BV10/26間的電阻，測量值為1.496 kΩ（正常值＜2 Ω），測量值明顯異常；斷開連接器CA58，測量端子CA58/25與端子CA67/76間的電阻，測量值為1.496 kΩ（正常值＜2 Ω），測量值明顯異常，檢查發(fā)現(xiàn)端子CA67/76與端子CA58/25間線路存在接觸不良現(xiàn)象。

故障排除 修復損壞的線束后試車，故障排除。