新能源汽車(chē)高壓安全防護(hù)與應(yīng)急處理：第五章新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證【4】

1、項(xiàng)目五 新能源汽車(chē)高壓系統(tǒng)的安全檢測(cè)任務(wù)4 新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證1.素質(zhì)目標(biāo)1）小組合作繪制高壓互鎖回路圖，培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作、共同進(jìn)步的團(tuán)隊(duì)精神。2）在實(shí)車(chē)操作過(guò)程中樹(shù)立學(xué)生安全第一意識(shí)。2.知識(shí)目標(biāo)1）能夠總結(jié)新能源汽車(chē)高壓互鎖裝置的作用。2）能夠說(shuō)出不同情況下的高壓互鎖控制策略。3.能力目標(biāo)1）能夠自主查閱新能源汽車(chē)維修手冊(cè)，準(zhǔn)確繪制高壓互鎖回路示意圖。2）能夠在作業(yè)前做好高壓安全防護(hù)，規(guī)范完成車(chē)輛高壓斷電操作。3）能夠以小組合作的形式，在實(shí)車(chē)上規(guī)范地對(duì)高壓互鎖回路進(jìn)行驗(yàn)證，記錄、分析測(cè)量結(jié)果，找準(zhǔn)故障原因。學(xué)習(xí)目標(biāo)新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證一、高壓互鎖的定

2、義在ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO6469-3：2001 電動(dòng)汽車(chē)安全技術(shù)規(guī)范第3部分人員電氣傷害防護(hù)中，規(guī)定車(chē)上的高壓部件應(yīng)具有高壓互鎖裝置，高壓互鎖，也指危險(xiǎn)電壓互鎖回路，簡(jiǎn)稱(chēng)HVIL，通過(guò)使用電氣小信號(hào)，來(lái)檢查整個(gè)高壓產(chǎn)品、導(dǎo)線、連接器及護(hù)蓋的電氣完整性（連續(xù)性），識(shí)別回路異常斷開(kāi)時(shí)，及時(shí)斷開(kāi)高壓電。高壓連接器手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)高壓部件保護(hù)蓋新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證二、高壓互鎖回路設(shè)置的目的 010203 整車(chē)在高壓上電前確保整個(gè)高壓系統(tǒng)的完整性，使高壓處于一個(gè)封閉的環(huán)境下工作，從而提高安全性。當(dāng)整車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，高壓系統(tǒng)回路斷開(kāi)或者完整性受到破壞時(shí)，需要啟動(dòng)安全防護(hù)。防止帶電插拔高壓連接器給高壓端子

3、造成的拉弧損壞。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證三、高壓互鎖回路的組成1. 互鎖信號(hào)回路 高壓互鎖信號(hào)回路包括兩部分，一部分用于監(jiān)測(cè)高壓供電回路的 完整性，一部分用于監(jiān)測(cè)所有高壓部件保護(hù)蓋是否非法開(kāi)啟。高壓互鎖信號(hào)線與高壓電源線并聯(lián)，將所有的連接串接起來(lái)組成一個(gè)完整的回路，高壓部件保護(hù)蓋與盒蓋開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，盒蓋開(kāi)關(guān)串聯(lián)在高壓互鎖信號(hào)回路中。若高壓回路內(nèi)某一部位未連接到位，則互鎖信號(hào)送入整車(chē)控制器內(nèi)，整車(chē)控制器不使動(dòng)力蓄電池對(duì)外供電。高壓互鎖信號(hào)回路互鎖連接狀態(tài)與互鎖斷開(kāi)狀態(tài)新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證三、高壓互鎖回路的組成2. 互鎖監(jiān)測(cè)器 監(jiān)測(cè)器分為兩類(lèi)，一種用于監(jiān)測(cè)高壓插接器連接是否完好，另外一種用于監(jiān)

4、測(cè)高壓部件的保護(hù)蓋是否開(kāi)啟。 （1）高壓插接器監(jiān)測(cè) 高壓插接器分為兩部分，一個(gè)是高壓端子，用于高壓連接供電，一個(gè)是低壓端子，即互鎖端子，用于判斷高壓連接端子是否接到位。高壓插接器互鎖監(jiān)測(cè)新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證三、高壓互鎖回路的組成2. 互鎖監(jiān)測(cè)器（2）高壓部件開(kāi)蓋監(jiān)測(cè)器 其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于插接器，一端安裝于高壓部件保護(hù)蓋上，另外一端安裝于高壓部件主體內(nèi)部，當(dāng)保護(hù)蓋開(kāi)啟時(shí)插接器也斷開(kāi)，HVIL 信號(hào)中斷。通常需要設(shè)置監(jiān)測(cè)器的部件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、高壓控制盒等。高壓部件開(kāi)蓋監(jiān)測(cè)器3. 自動(dòng)斷路器 自動(dòng)斷路器（也稱(chēng)正極、負(fù)極接觸器）為互鎖系統(tǒng)切斷高壓源的執(zhí)行部件，形式類(lèi)似于繼電器。其作用是在高壓互鎖

5、系統(tǒng)識(shí)別到危險(xiǎn)情況時(shí)，斷開(kāi)高壓電源。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證四、高壓互鎖的控制策略1. 故障報(bào)警 無(wú)論新能源汽車(chē)在何種狀態(tài)，高壓互鎖系統(tǒng)在識(shí)別到危險(xiǎn)時(shí)，車(chē)輛對(duì)危險(xiǎn)情況做出報(bào)警提示，通過(guò)儀表警告燈亮起或發(fā)出警告鳴聲等形式提醒駕駛?cè)俗⒁廛?chē)輛情況，盡早將車(chē)輛送往專(zhuān)業(yè)維修點(diǎn)檢測(cè)，避免發(fā)生安全事故。2. 切斷高壓電輸出 當(dāng)新能源汽車(chē)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，高壓互鎖系統(tǒng)在識(shí)別嚴(yán)重危險(xiǎn)情況時(shí)，除了進(jìn)行故障報(bào)警，還通知系統(tǒng)控制器斷開(kāi)自動(dòng)斷路器，切斷高壓電輸出，使車(chē)輛無(wú)法起動(dòng)，最大限度確保財(cái)產(chǎn)和人身安全。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證四、高壓互鎖的控制策略3. 降功率運(yùn)行 新能源汽車(chē)在行車(chē)過(guò)程中，BMS 檢測(cè)到高壓互鎖斷開(kāi)

6、時(shí)，不會(huì)直接切斷高壓電輸出（會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，而是先通過(guò)報(bào)警提示駕駛?cè)?，然后讓控制系統(tǒng)強(qiáng)制降低電機(jī)的功率，強(qiáng)制降低車(chē)速，使整車(chē)高壓系統(tǒng)在負(fù)荷較小的情況下運(yùn)行，盡量降低發(fā)生高壓危險(xiǎn)的可能性，同時(shí)允許駕駛?cè)四軌驅(qū)④?chē)輛停到安全地方。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證五、高壓互鎖回路圖的繪制吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖回路示意圖新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證五、高壓互鎖回路圖的繪制 （1）VCU 至電機(jī)控制器高壓互鎖線路描述： 高壓互鎖信號(hào)從整車(chē)控制器VCU低壓插件引腳 CA67/76 發(fā)出，通過(guò)電機(jī)控制器低壓插件引腳BV11/1 進(jìn)入，再通過(guò)電機(jī)控制器高壓插接器的互鎖短接端子，最后從電機(jī)控制器低壓插件引腳

7、BV11/4 輸出； 如果拔出電機(jī)控制器高壓插接器，那么高壓互鎖信號(hào)將無(wú)法通過(guò)電機(jī)控制器高壓插接器的互鎖短接端子，最后無(wú)法從電機(jī)控制器低壓插件引腳 BV11/4 輸出。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證五、高壓互鎖回路圖的繪制 （2） 高壓互鎖回路描述 整車(chē)控制器 VCU 通過(guò)低壓插件引腳 CA67/76 輸出一個(gè)PWM信號(hào)，該信號(hào)進(jìn)入電機(jī)控制器的低壓插件引腳BV11/1 ，再通過(guò)電機(jī)控制器高壓插接器互鎖短接端子，從電機(jī)控制器低壓插件引腳BV11/4 輸出；再進(jìn)入車(chē)載充電機(jī)低壓插件引腳BV10/26 ，通過(guò)車(chē)載充電機(jī)高壓插接器互鎖短接端子，從車(chē)載充電機(jī)低壓插件引腳 BV10/27 輸出；再進(jìn)入空調(diào)壓縮

8、機(jī)低壓插件引腳 BV08/6，通過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)高壓插接器互鎖短接端子，從空調(diào)壓縮機(jī)低壓插件引腳BV08/7 輸出；再進(jìn)入 PTC 加熱器低壓插件引腳 CA61/5，通過(guò) PTC 加熱器高壓插接器互鎖短接端子，從 PTC 加熱器低壓插件引腳 CA61/7 輸出；最后，通過(guò)整車(chē)控制器 VCU 低壓插件引腳 CA66/58進(jìn)入 VCU。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證六、吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證思路案例 一輛吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)，踩下制動(dòng)踏板，按下起動(dòng)按鈕，組合儀表正常亮，READY 燈無(wú)法正常亮，充電指示燈、整車(chē)系統(tǒng)故障指示燈亮，檔位無(wú)法切換到前進(jìn)檔或倒檔，車(chē)輛無(wú)法行駛，如圖 所示

9、。讀取故障碼，VCU 中存在“P1C4096高 壓 互 鎖 故 障”“P1C8E04 高 壓 互 鎖PWM 輸出信號(hào)斷路”故障碼；在 VCU中進(jìn)一步讀取數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流顯示高壓互鎖信號(hào)“未連接”。經(jīng)過(guò)維修技師初步診斷，屬于高壓互鎖故障。吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)組合儀表顯示新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證六、吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證思路1. 分析高壓互鎖故障原因高壓互鎖故障原因高壓插件未裝配到位 互鎖端子退針或損壞 高壓盒蓋開(kāi)關(guān)損壞新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證六、吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證思路2. 高壓互鎖回路驗(yàn)證 高壓互鎖回路的檢測(cè)方式主要有 電阻檢測(cè)、電壓檢測(cè)和PW

10、M檢測(cè)3 種方法。其中電阻檢測(cè)法相對(duì)簡(jiǎn)單，從高壓互鎖的初始端推至末端，由電阻值來(lái)判斷是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。 在開(kāi)始驗(yàn)證前，先進(jìn)行高壓斷電處理，關(guān)閉鑰匙開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)輔助蓄電池負(fù)極連接，拔下動(dòng)力蓄電池高、低壓插件，并做好絕緣防護(hù)。根據(jù)繪制的吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖線路示意圖，驗(yàn)證前機(jī)艙高壓互鎖回路。新能源汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證六、吉利 EV450 電動(dòng)汽車(chē)高壓互鎖回路驗(yàn)證思路2. 高壓互鎖回路驗(yàn)證說(shuō)明互鎖電路中存在斷路故障。說(shuō)明互鎖電路正常。例：驗(yàn)證VCU 至PTC 高壓互鎖線路測(cè)量步驟： 拔下VCU 和PTC 的低壓插件，測(cè)量VCU引腳CA66/58 至PTC 引腳CA61/7 間電阻值：1 連接PTC 高壓插接器，測(cè)量引腳PTC CA61/7 至PTC 引腳CA61/5 間電阻值： 1 拔下PTC 高壓插接器，測(cè)量引腳PTC CA61/7 至PTC 引腳CA61/5 間電阻值： 測(cè)試結(jié)果分析：VCU 低壓插件引腳CA66/58 與PTC 低壓