【摘" 要】電動汽車的高壓用電安全是通過高壓互鎖系統(tǒng)實現(xiàn)技術防范。文章闡述電動汽車高壓互鎖系統(tǒng)的工作原理和技術防范方法，分析吉利帝豪EV300電動汽車的高壓互鎖系統(tǒng)技術實現(xiàn)途徑，并就案例分析高壓互鎖系統(tǒng)的自身故障對車輛的正常使用的影響，對電動汽車的高壓互鎖系統(tǒng)的設計和使用維修等方面具有一定的改進和借鑒意義。

【關鍵詞】高壓互鎖（HVIL）；電動汽車；吉利帝豪EV300

中圖分類號：U469.72" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（2025）03-0025-03

Application Research of High Voltage Interlock System in Electric Vehicle

【Abstract】The high voltage electrical safety of electric vehicles is realized through the high voltage interlock system. This paper describes the working principle and technical prevention method of the high voltage interlock system of electric vehicles，analyzes the technical realization way of the high voltage interlock system of Geely Emgrand EV300 electric vehicles，and analyzes the impact of the failure of the high voltage interlock system on the normal use of vehicles. It has certain improvement and reference significance for the design，use and maintenance of the high voltage interlock system of electric vehicles.

【Key words】high voltage interlock （HVIL）；electric vehicles；Geely Emgrand EV300

1" 高壓互鎖系統(tǒng)概述

電動汽車的動力電池作為電動汽車的能源儲存部件，其使用電壓較高，因此電動汽車的高壓安全用電成為必須研究的課題。在ISO 6469-3：2001《電動汽車安全技術規(guī)范第3部分：人員電氣傷害防護》中，規(guī)定車上的高壓部件應具有高壓互鎖裝置，但并沒有詳細定義高壓互鎖系統(tǒng)。高壓互鎖，也指危險電壓互鎖回路（Hazardous Voltage Interlock Loop，HVIL），通過使用電氣信號來檢查整個高壓部件、導線、連接器及護蓋等電氣完整性（連續(xù)性），其主要功能是識別回路異常斷開時，及時斷開高壓電，起到安全用電和保護作用。

高壓互鎖回路是用于監(jiān)測整個高壓驅動電路高壓部件、高壓線束和連接器等連接完整性（連續(xù)性）的低壓監(jiān)測電路。如圖1所示，將高壓互鎖監(jiān)測器和電動空調壓縮機、驅動電機控制器、動力電池和驅動電機等高壓部件通過低壓電路串接成一完整的回路，高壓互鎖監(jiān)測器通過發(fā)送電壓信號的方式來檢測高壓驅動系統(tǒng)部件的連接完整性。高壓互鎖回路的低壓監(jiān)測電路與圖1高壓電路設計加工在與部件連接的同一連接器中，因此，當車輛的高壓連接電路出現(xiàn)松動、脫開等影響高壓電路連接完整性的情況出現(xiàn)時，高壓互鎖的低壓監(jiān)測回路也將受到影響，高壓互鎖監(jiān)測器監(jiān)測到不完整連接信號后，向控制器發(fā)送信號，斷開高壓電路起到安全用電和保護作用。

圖2所示的高壓互鎖監(jiān)測回路的連接與圖1的連接原理基本相同，所不同的是動力電池作為一高壓部件，其高壓互鎖信號實現(xiàn)自檢并通過CAN網(wǎng)絡與整車控制器之間實現(xiàn)信號交互。

以圖2為例，高壓互鎖回路監(jiān)測過程如下。設計在整車控制器內的高壓互鎖監(jiān)測器向將高壓配電盒、車載充電機、電動空調壓縮機等串接起來的高壓互鎖回路發(fā)送信號（如電平、PWM信號），高壓互鎖監(jiān)測器通過測試回輸信號判斷電路連接的完整性；同理，設計在動力電池管理系統(tǒng)內的高壓互鎖監(jiān)測器向動力電池包內的高壓連接部件發(fā)送檢測信號來判斷電路連接的完整性。動力電池和整車控制器之間通過CAN網(wǎng)絡實施信號的交互。

當高壓互鎖信號監(jiān)測器監(jiān)測到高壓連接存在故障時，整車控制器向動力電池管理系統(tǒng)發(fā)送檢測失效信號，并通過動力電池管理系統(tǒng)向高壓繼電器發(fā)送信號將動力電池的高壓電源切斷。

2" 高壓互鎖系統(tǒng)應用分析

以吉利帝豪EV300電動汽車為例對高壓互鎖系統(tǒng)的應用進行分析。吉利帝豪EV300電動汽車高壓互鎖系統(tǒng)原理如圖3所示，其整車高壓互鎖系統(tǒng)由3部分組成，其一，高壓互鎖系統(tǒng)由整車控制器（VCU）進行控制，設計加工在VCU內的高壓互鎖監(jiān)測器向電機控制器（PEU）、電動空調（A/C）和加熱器（PTC）等串接起來的高壓互鎖回路發(fā)送信號，高壓互鎖監(jiān)測器通過測試回輸信號判斷電路連接的完整性；其二，高壓互鎖系統(tǒng)由動力電池管理系統(tǒng)（BMS）進行控制，設計在BMS內的高壓互鎖監(jiān)測器向動力電池內的高壓連接部件（包括直流快充系統(tǒng)）發(fā)送檢測信號來判斷電路連接的完整性；其三，高壓互鎖系統(tǒng)由車載充電機（OBC）進行控制，設計在OBC內的高壓互鎖監(jiān)測器向車載充電其他的高壓連接部件發(fā)送檢測信號來判斷電路連接的完整性。

BMS、OBC和VCU之間通過CAN網(wǎng)絡實施信號的交互，當BMS接收到任一高壓連接不完整信號時，BMS斷開動力電池的主正繼電器和主負繼電器，將動力電池與車輛的外部高壓電路的連接斷開，起到安全用電和保護作用。

3" 高壓互鎖系統(tǒng)故障案例分析

當高壓互鎖回路自身出現(xiàn)松動、短路或斷路等故障時，高壓互鎖監(jiān)測器也認定為高壓連接電路的連接完整性（連續(xù)性）出現(xiàn)故障。高壓互鎖回路的故障主要有短路（包含對電源、對地短路）或斷路。另外，在實際使用中要考慮連接器電阻及線束回路電阻的影響，避免由于信號壓降造成高壓互鎖檢測失效。

某輛EV300汽車啟動（高壓上電）時，發(fā)現(xiàn)車輛無法正常啟動。查驗發(fā)現(xiàn)：接通點火開關，儀表顯示正常，但故障燈點亮，Ready燈不亮，高壓無法上電。用解碼器連接車載電腦，讀取故障碼等操作，發(fā)現(xiàn)POAOA11等故障碼。對POAOA11故障碼進行查閱，為高壓互鎖系統(tǒng)故障。

通過使用維修手冊和電路圖，對圖4中的VCU連接電路圖、VCU安裝位置和VCU的CA55連接器的針腳布置圖等基本信息的查閱，總結出圖5所示的吉利帝豪EV300電動汽車VCU控制的高壓互鎖系統(tǒng)電路連線圖。

針對圖5所示的吉利帝豪EV300電動汽車VCU控制的高壓互鎖系統(tǒng)電路連線圖進行檢測，檢測結果如圖6所示，斷開EP01和CA70的連接，檢測EP01的1和14之間的連接電阻為OL（無窮大），判斷為高壓互鎖的監(jiān)測回路斷開所至。再通過縮小范圍進行檢測，在檢測PEU的1和4針腳之間的電阻時，發(fā)現(xiàn)為OL。打開PEU的蓋子，發(fā)現(xiàn)因振動等原因，PEU的內部高壓互鎖的監(jiān)測回路斷開。對其進行修復后，車輛無法上電故障排除，車輛恢復正常。

4" 結語

高壓互鎖系統(tǒng)通過使用低壓電氣信號來檢測整個高壓部件、導線、連接器及護蓋等電氣完整性（連續(xù)性），當其自身出現(xiàn)故障時，車輛的高壓互鎖控制器也認定為車輛的高壓連接出現(xiàn)故障，導致車輛出現(xiàn)無法上電等故障。

參考文獻

[1] 吉利帝豪EV300汽車電路圖[Z].2019.

[2] 吉利帝豪EV300汽車維修手冊[Z].2019.

[3] 譚琳.新能源背景下汽車維修檢測診斷技術探討[J].時代汽車，2022（12）：179-180.

[4] 朱云峰.新能源背景下汽車維修檢測診斷技術初探[J].內燃機與配件，2021（9）：168-169.