新能源汽车高压互锁系统原理及故障诊断

使用维护

新能源汽车高压互锁系统原理及故障诊断

张仁峰1赵晓清2

(1.天津渤海职业技术学院，天津300402；

2.天津市市政工程学校，天津300252)

摘要:社会可持续发展进程的不断加快进一步巩固与夯实了新能源汽车在我国汽车行业展发中占据的重要地位。与传统汽车原理相比，新能源汽车增设的高压系统内巨大电流对汽车互锁系统及运维安全提出了更高要求。基于此，就新能源汽车高压互锁系统的原理及其故障诊断进行相关概述，旨在充分发挥出高压互锁系统在保障新能源汽车稳定有序运行中的积极作用。

关键词:新能源汽车；高压互锁系统；故障诊断

新能源汽车高压系统包括充电系统、电池管理系统、动力系统等，流经高压系统的500V以上电流可直接影响到系统各结构安全性。而高压互锁系统作为新能源汽车电气保护重要装置之一，降低因高电流而引发的系统故障几率,对保护新能源汽车安全稳定运行重要意义。

1高压互锁系统原理

高压互锁系统又被称之为危险电压互锁回路，在系统实际运行期间，利用内部小电池所发出的信号来检测汽车高压系统回路的完整性，在高压系统回路出现断开或破损的情况下，高压互锁显示失效，切断汽车连接高压电路径，保障汽车其它结构及驾驶人员安全。汽车不同运行状态下,高压互锁系统启停方式存在一定差异。

新能源汽车高压互锁系统主要由高压供电回路检测装置及高压部件保护盖检测装置构成。其中，高压供电回路检测装置具有2种连接方式。(1)与高压电源线并联方式，将汽车内部高压连接装及连接监控装置串联为完成电路;

(2)通过高压互锁信号控制汽车内各高压部件控制装置，在全部高压部件均连接上高压互锁信号后，才可让汽车连接高压电。因高供电回路检测连接方式会受技术水平、成本及专利等因素影响，各新能源汽车生产厂家需基于自身实际发展情况选择适宜的连接方式，以保障新能源汽车高压互锁系统开发中的经济效益及生产效益。

2高压互锁系统预警功能及处理方式

在新能源汽车高压互锁系统发现高压回路连接异常等情况时，会依据汽车行驶状态及危险程度进行不同的处理。具体而言，高压互锁系统预警功能及处理方式主要体现在以下几方面：

(1)异常报警。在发现汽车高压系统异常的情况下,高压互锁系统通过发出警报声音等方式提醒驾驶人员注意，

作者简介:张仁峰(1986-),男，汉族，研究生，讲师，研究方向：机械振动和新能源汽车。赵晓清(1990-),女，汉族，研究生，讲师，研究方向:机械制造。避免高压系统异常问题演变为更加严重的事故。

(2)切断高压电。在汽车静止状态下，高压互锁系统发现高压系统异常会自行切断高压电，确保汽车其他构件的安全性。

(3)控制速度血。在汽车运动状态下，高压互锁系统发生高压系统回路异常会控制汽车运行速度，告知驾驶员高压系统回路异常部位，给驾驶员安全停靠在路旁的时间。3高压互锁系统故障诊断

经实践研究发现，高压互锁系统故障主要表现在汽车无法连接高压电等情况。因每个汽车生产厂家高压互锁系统设计方案不同，制定高压互锁系统故障检测方案也应进行相应的变通。

本文以某纯电动汽车高压互锁系统故障问题为例，该高压互锁系统主要由高压电控制装置、动力电池、电池管理装置组成。首先，通够路插头虚插方式检查高压互锁系统低压电池电压及高压互锁系统线束连接状态是否符合实际设计标准其次，判断PTC发热体运行状态，将PTC发热体与高压互锁系统的连接切断，测量PTC发热体热量及电流数值;此后，判断动力电池系统运行状态。案例中新能源汽车动力电池为磷酸铁锂电池，每个动力电池系统中有13个电池模组，各电池以串联方式连接,实际输出电压为633V。断开动力电池系统小电池负极，断开小电池启动装置,将负极连接线及启动连接装置安装在控制器中,启动汽车并薜汽车运行状态;最后,对高压互锁系统内高压电控系统进行故障诊断,因高压电控系统无法开启，检测难度较大,引发高压互锁系统故障几率极小,实际故障诊断工作基本围绕汽车高压系统连接、PTC发热体及动力电池系统3个方面开展。

4总结

为从根本上保障新能源汽车运行稳定性，实现延长新能源汽车使用寿命目标，相关工作人员需深入研究新能源汽车高压互锁系统原理，细致分析高压互锁系统故障问题出现的症结所在，制定出更加全面高效的高压互锁系统维修方案,切实提升高压互锁系统各项性能。

参考文献：

[1]范慧.四轮独立驱动电动汽车整车控制、安全防护及多模

型预测控制方法研究[D].南京冻南大学,2017.

⑵朱碧辉.纯电动汽车动力系统分析与故障诊断研究[D].十

堰:湖北汽车工业学院,2017.

[3]徐煜.基于“虚实融合技术”的电驱动故障诊断系统开发

[D].天津:天津职业技术师范大学,2017.

(收稿日期=2019-05-09)

《湖北农机化》2019年第16期