新能源汽車高壓互鎖回路的電路分析及故障檢測

【摘 要】文章主要介紹新能源汽車高壓互鎖回路的工作原理，以吉利EV300、比亞迪E2、北汽EV160互鎖回路故障檢測為例，對各自的互鎖回路故障檢修方法進(jìn)行簡要闡述，希望對新能源汽車高壓互鎖回路的故障檢修有一些借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】高壓互鎖回路;吉利EV300;比亞迪E2;北汽EV160;故障檢修

中圖分類號：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1003-8639（ 2024 ）09-0083-03

Circuit Analysis and Fault Detection of High Voltage Interlock Circuit of New Energy Vehicles*

WEI Xiankun，TANG Jinlei，TANG Rong

（Chongqing Technology & Business Institute，Chongqing 401520，China）

【Abstract】This paper mainly introduces the working principle of high voltage interlock loop of new energy vehicles. Taking GEELY EV300，BYD E2 and BAIC EV160 interlock loop fault detection as examples，the respective troubleshooting methods of interlock loop are briefly described，hoping to have some reference significance for the troubleshooting of high voltage interlock loop of new energy vehicles.

【Key words】high voltage interlock loop;GEELY EV300;BYD E2;BAIC EV160;trouble shooting

1 高壓互鎖回路的基本原理

高壓互鎖（High Voltage Interlock，HVIL）指通過使用低壓信號來檢查電動汽車上所有與高壓母線相連的各分路，包括整個(gè)電池系統(tǒng)、導(dǎo)線、連接器、DCDC等系統(tǒng)回路的電氣連接完整性（連續(xù)性）。其作用主要有：整車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)封閉環(huán)境下工作，提高安全性;當(dāng)整車在運(yùn)行過程中高壓系統(tǒng)回路斷開或者完整性受到破壞的時(shí)候，需啟動安全防護(hù);防止帶電插拔高壓連接器給高壓端子造成拉弧損壞。

2 北汽EV160互鎖回路故障分析

北汽EV160高壓互鎖回路電路分析邏輯為：如果互鎖回路斷開，在VCU的互鎖識別位置可以識別到一個(gè)12V的高電壓。如果互鎖回路正常，在VCU的互鎖識別位置可識別到一個(gè)0V的低電壓。換而言之，就是通過VCU互鎖識別信號電壓值是0V或12V來判斷互鎖回路是正常還是斷路。以下為故障排查方法。

首先關(guān)閉點(diǎn)火鑰匙，斷開蓄電池負(fù)極。拔下VCU線束插頭，測量插頭端互鎖針腳和車身搭鐵之間的電阻，如果電阻值小于1Ω，說明互鎖回路正常。如果互鎖回路電阻為∞，說明互鎖回路斷路。再次測量某2個(gè)端子之間的阻值，判斷互鎖回路具體故障點(diǎn)。北汽EV160互鎖回路如圖1所示。

3 比亞迪E2互鎖回路故障分析

比亞迪E2的互鎖回路包括硬件互鎖和軟件互鎖。硬件互鎖：由電池管理器BMS監(jiān)控的硬件互鎖回路（圖2），只負(fù)責(zé)檢測充配電總成OBC與電池包母線接插件（圖3）之間是否松動;由充配電監(jiān)控的硬件互鎖，主要檢測交流充電高壓接插件是否松動。軟件互鎖：通過判斷高壓接插件后端母線電壓，若低于電池總電壓的1/2，則存在互鎖回路故障。其中，參與軟件互鎖的高壓元器件有動力電池包、PTC和電動壓縮機(jī)。

4 吉利EV300互鎖回路故障分析

在分析吉利EV300電路的過程中，發(fā)現(xiàn)廠家提供的電路圖中關(guān)于互鎖回路部分存在錯(cuò)誤，分線盒EP08/1針腳正確的應(yīng)該為HVIL OUT（圖4c中為HV IN），分線盒EP08/2針腳正確的應(yīng)該為HVIL IN（圖4c中為HV OUT），詳見紅圈標(biāo)記處。圖5為吉利EV300互鎖回路電路簡圖及端子視圖。

4.1 故障現(xiàn)象

按下吉利EV300的啟動按鈕，READY燈不亮，動力系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮，連接解碼儀，讀取故障碼，整車控制器VCU故障碼為P0A0A11——VCU高壓互鎖斷開。

4.2 故障原因

結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)，可能存在的故障原因有：某處高壓插頭松動、互鎖回路線路斷路、互鎖回路線路斷路與周圍線路發(fā)生短路或虛接、VCU控制局部故障。

4.3 故障檢測

1）斷開點(diǎn)火開關(guān)、蓄電池負(fù)極、VCU的CA55插頭，測量CA55/51與CA55/73之間的電阻，電阻值為∞，正常值應(yīng)小于1Ω，故存在異常。線路斷路，進(jìn)一步縮小故障范圍。

2）測量CA55/73與EP01/1之間的電阻，電阻值小于0.9Ω，導(dǎo)線導(dǎo)通性正常。

3）測量CA55/51與EP01/14之間的電阻，電阻值為∞，正常值小于1Ω，存在異常，線路斷路。

4）測量CA55/51與CA48/7之間的電阻，電阻值小于0.9Ω，導(dǎo)線導(dǎo)通性正常。

5）測量CA48/7與EP01/14之間的電阻，電阻值小于0.9Ω，導(dǎo)線導(dǎo)通性正常。

6）測量CA48/5與CA48/7之間的電阻，電阻值為∞，正常值小于1Ω，線路異常。

7）最后觀察，發(fā)現(xiàn)原因是高壓插頭出現(xiàn)了松動，如圖6所示。

8）插上高壓插頭，如圖7所示，再次測量CA48/5與CA48/7之間的電阻，電阻值為0.8Ω，正常值小于1Ω，故障排除，車輛正常上電。

5 總結(jié)

由于一輛新能源汽車可能存在1個(gè)或多個(gè)互鎖回路，不同品牌新能源汽車互鎖回路信號電壓可能不同，但是互鎖回路故障都會導(dǎo)致相應(yīng)的高壓斷電，故障檢修方式是相似的。以上維修案例希望對維修人員的實(shí)際操作有所幫助。

（編輯 凌 波）

*項(xiàng)目基金：重慶市教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目（Z212037）。

作者簡介魏顯坤（1985—），副教授，“中德汽車高端技術(shù)技能人才培養(yǎng)項(xiàng)目”國家留學(xué)基金委公派訪問學(xué)者，合川工匠，研究方向?yàn)樾履茉雌嚈z測與維修技術(shù)。