【澤世科技】課堂：新能源汽車高壓互鎖問題排查

新能源汽車的(de)結構和(hé / huò)傳統汽車有很大(dà)的(de)區别，新能源汽車配有高電壓部件，對應設有高壓互鎖回路，具有保障安全的(de)重要(yào / yāo)作用，針對其故障有關部門應加強分析和(hé / huò)探讨，從而(ér)尋找到(dào)正确的(de)解決路線，能夠促使高壓互鎖系統的(de)體系更加健全，在(zài)功能上(shàng)适當增加，提高新能源汽車的(de)效率和(hé / huò)質量。

1高壓互鎖（ＨVIL）的(de)相關概述

所謂的(de)高壓互鎖，又被稱爲(wéi / wèi)危險電壓互鎖回路，其實際上(shàng)是(shì)通過低壓信号的(de)有效利用，判斷高壓回路是(shì)否完整，這(zhè)種安全裝置可以(yǐ)判斷一(yī / yì ／yí)些高壓系統是(shì)否處于(yú)正常狀态下，例如保護蓋是(shì)否被非法打開、電氣回路連接有無異常等，作爲(wéi / wèi)新能源汽車高壓電器保護的(de)關鍵組成部分，其主要(yào / yāo)具備以(yǐ)下幾點作用：

第一(yī / yì ／yí)，可以(yǐ)有效避免高壓連接器帶電插拔時(shí)，對高壓端子(zǐ)産生的(de)不(bù)良影響，防止拉弧損壞問題的(de)出(chū)現；

第二，如果在(zài)車輛運行環節出(chū)現完整性被破壞或者高壓系統短路問題，能夠發生安全防護動作，以(yǐ)免電池向外供電；第三，高壓互鎖可以(yǐ)有效保證高壓系統完整性，防止各種因素對高壓系統産生不(bù)良影響，提升高壓系統安全性。

2系統監測原理及控制方案。

2.1系統監測原理

圖1表示的(de)是(shì)高壓互鎖系統的(de)監測原理，實際監測過程中共涉及四個(gè)部分，分别是(shì)SMR硬盤、動力管理控制ECU、帶轉換器的(de)變頻器總成以(yǐ)及HV電池。通過以(yǐ)上(shàng)各部分的(de)良好配合，共同形成控制回路，利用控制器，可詳細掌握電壓變化情況，當監測電壓顯示爲(wéi / wèi)0V時(shí)，則表示高壓部件互鎖端子(zǐ)均爲(wéi / wèi)正确連接；若監測電壓爲(wéi / wèi)12V，則表示連接存在(zài)異常現象，可能是(shì)端蓋被非法打開，這(zhè)種情況下，爲(wéi / wèi)防止高壓電池向外供電，動力管理控制ＥCＵ會使高壓接觸器斷開，以(yǐ)免更嚴重的(de)問題出(chū)現。

2.2控制方案

第一(yī / yì ／yí)，故障警告。當高壓互鎖系統監測到(dào)危險存在(zài)時(shí)，不(bù)管電動汽車當前是(shì)何狀态，均應及時(shí)對危險發出(chū)警告，例如發出(chū)警告聲或者警告燈變亮，從而(ér)使駕駛人(rén)員知曉出(chū)現了(le／liǎo)不(bù)良情況，及時(shí)将其解決。

第二，将高壓源切斷。高壓互鎖系統若在(zài)車輛停止時(shí)監測到(dào)危險存在(zài)，應發出(chū)警告信号，并且還需要(yào / yāo)将危險信息傳至控制器，将高壓源切斷，從而(ér)有效防止高壓危險的(de)出(chū)現。

第三，降功率運行。高壓互鎖系統若在(zài)車輛高速行駛時(shí)監測到(dào)危險存在(zài)，不(bù)可立即将高壓源切斷，需要(yào / yāo)先發出(chū)警告，随後降低運行功率，進行降功率運行，盡可能降低高壓危險情況的(de)出(chū)現。

3高壓互鎖的(de)回路組成

3.1高壓互鎖監測信号電路

對于(yú)高壓互鎖監測電路而(ér)言，其主要(yào / yāo)的(de)工作重點在(zài)于(yú)，通過實際檢查，判斷線路的(de)完整性以(yǐ)及高壓部件保護蓋的(de)打開合理性。具體可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)兩種模式，第一(yī / yì ／yí)種模式：高壓部件原有控制器對其互鎖信号進行嚴格監視，當接收到(dào)互鎖信号後，才允許上(shàng)電；第二種模式：将所有互鎖連接端子(zǐ)進行串聯，從而(ér)形成監測電路，在(zài)相互配合下，實施具體的(de)監測，詳見圖2。

3.2高壓插接器上(shàng)的(de)高壓互鎖端子(zǐ)

如圖3所示，電源的(de)負極爲(wéi / wèi)端子(zǐ)A，電源的(de)正極爲(wéi / wèi)端子(zǐ)B，互鎖端子(zǐ)爲(wéi / wèi)1、2。将互鎖開關安裝于(yú)控制器以(yǐ)及控制器的(de)上(shàng)蓋位置，導通互鎖插頭上(shàng)的(de)兩個(gè)端子(zǐ)，最終對其上(shàng)蓋打開情況進行有效的(de)監測。

4高壓互鎖的(de)常見故障及檢修。

4.1多次插拔維修開關上(shàng)的(de)互鎖端子(zǐ)導緻的(de)接觸不(bù)良問題

具體故障表現：當電動汽車在(zài)颠簸路面上(shàng)行駛時(shí)，會亮起警告燈，有時(shí)也(yě)會出(chū)現失去動力這(zhè)一(yī / yì ／yí)問題，而(ér)在(zài)較爲(wéi / wèi)平整路面上(shàng)行駛時(shí)，則以(yǐ)上(shàng)故障問題不(bù)會出(chū)現。

出(chū)現故障的(de)原因分析：實際維修環節，沒有正确的(de)安裝服務插銷，出(chū)現了(le／liǎo)互鎖檢測端子(zǐ)退針現象，最終導緻接觸不(bù)良問題的(de)發生。

故障排查方法：通過診斷儀進行故障碼讀取，顯示出(chū)現了(le／liǎo)高壓互鎖故障，在(zài)與駕駛員的(de)溝通交流下，了(le／liǎo)解到(dào)故障車輛曾經在(zài)服務站進行過高壓電池更換，在(zài)此之(zhī)前并未出(chū)現類似問題，更換過後此類問題才頻繁出(chū)現，因此，将高壓電池的(de)服務插銷以(yǐ)及高壓插件作爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)此次故障檢測的(de)重點位置，晃動服務插銷時(shí)，能夠聽到(dào)間斷的(de)高壓接觸器吸合、斷開的(de)聲音，随後，将服務插銷拔下對互鎖端子(zǐ)詳細檢查過程中發現，互鎖端子(zǐ)插針并未在(zài)插口中，端子(zǐ)限位卡出(chū)現了(le／liǎo)損壞，最終通過更換服務插銷，有效排除了(le／liǎo)這(zhè)一(yī / yì ／yí)故障問題。

4.2高壓插接器安裝不(bù)到(dào)位及折斷缺失

具體故障表現：車輛電源開關打開時(shí)，會亮起故障警告燈，未聽見高壓接觸器發出(chū)的(de)吸合聲音，并且，高壓系統上(shàng)電異常，通過診斷儀進行故障碼讀取，得出(chū)P0a0D高電壓系統連鎖電路高這(zhè)一(yī / yì ／yí)結果。

出(chū)現故障的(de)原因分析：由于(yú)高壓部件或互鎖端子(zǐ)未能良好插接，出(chū)現回路斷開問題。

故障排查方法：将車鑰匙拔下，做好絕緣防護，将高壓維修開關斷開。對所有高壓插接器連接情況進行檢查，如果沒有發現松脫問題，需要(yào / yāo)用萬用表測量電壓是(shì)否存在(zài)異常，若監測電壓爲(wéi / wèi)0V，需要(yào / yāo)對監測器相關電路進行檢查，如果顯示監測電壓爲(wéi / wèi)12V，需要(yào / yāo)檢查所有線路的(de)導通良好性，若所測電壓存在(zài)異常，需要(yào / yāo)逐步排查，找到(dào)所有出(chū)現故障的(de)位置，最終針對性地(dì / de)加以(yǐ)解決。

4.3高壓盒、電機控制器蓋開關端子(zǐ)損壞或未安裝到(dào)位

具體故障表現：将鑰匙開關打開後，車輛未正常上(shàng)電，故障警告燈亮起。

出(chū)現故障的(de)原因分析：控制器蓋開關端子(zǐ)沒有正确安裝。

故障排查方法：通過診斷儀讀取故障碼，得出(chū)故障類型爲(wéi / wèi)高壓互鎖故障，具體如圖4所示。仔細查詢相關維修資料，了(le／liǎo)解發生故障的(de)車輛其高壓互鎖線路是(shì)串聯監測電路。通過萬用表對車輛高壓插件電壓進行詳細檢查，檢測結果顯示：控制器插件位置的(de)輸出(chū)電壓爲(wéi / wèi)0V，輸入電壓爲(wéi / wèi)12V，由此可見，互鎖監測電壓沒有出(chū)現異常現象，無輸出(chū)，因此确定控制器内部存在(zài)故障。通過萬用表測量控制器互鎖短接片的(de)電阻值，結果顯示爲(wéi / wèi)＋∞，由于(yú)正常阻值應＜1Ω，所以(yǐ)可以(yǐ)看出(chū)該位置存在(zài)異常現象。利用相應工具将控制器上(shàng)蓋拆開，發現高壓互鎖插頭并未插入插座内，找到(dào)了(le／liǎo)故障原因，插入後，将控制器上(shàng)蓋及互鎖端子(zǐ)正确安裝，從而(ér)有效排除了(le／liǎo)故障。

5結語

高壓互鎖系統仍存在(zài)諸多故障問題待解決，需要(yào / yāo)維修技術人(rén)員及時(shí)學習掌握新技術的(de)原理及故障維修方法，考慮應用多元化技術應用方法嘗試解決故障問題，以(yǐ)充分發揮出(chū)高壓互鎖系統在(zài)保障新能源汽車穩定有序運行中的(de)積極作用。