案例之前，请先思考

什么是高压互锁？

常用的高压互锁工作原理是什么？

高压互锁失效会带来哪些问题？

故障现象

某款电动汽车，按下起动开关约1分钟，仪表显示屏绿色“OK”灯未亮起，同时提示“请检查动力系统”，这表示该车上电未成功，动力电池包无法输出高压电，整车无法正常使用。

故障诊断

根据故障现象分析可能的故障原因有：（1）动力电池包电压过低；（2）动力电池包对车身漏电；（3）车辆受到碰撞；（4）高压互锁线路断开；（5）低压电池故障。

故障排查

经了解，该车自购买以来未受到碰撞，车辆和电池所处环境均在正常使用范围。首先检查低压电池电压，为13.8V，正常，相关线束接插良好。

该款车所用电池为 铁锂，整个电池包有13个电池模组，连接方式为串联，上下两层，电压输出约为直流.6V，动力电池包内部结构简图如图1所示。动力电池包内部共有4个接触器，一个正极接触器接在13号模组上，一个负极接触器接在1号模组上，两个分压接触器接在6号模组和10号模组上。

电池具备高压互锁，因此必须4个接触器全部吸合，动力电池输出端才有电压。动力电池包正负极通过高压母线与四合一控制器相连接。断开低压电池负极，拔下低压电池侧面的起动导线连接器，拆开四合一控制器端盖，再装上低压电池负极连接线和起动导线连接器，到车内按下起动开关。

测量四合一控制器内动力电池导线连接器的输出电压，为0V。断开动力电池导线连接器与四合一控制器连接端，检查动力电池包对车身绝缘情况，DC＋和DC-对搭铁绝缘电阻均大于MΩ，说明绝缘良好，排除了动力电池包对车身漏电的故障。

但在测量时发现电池导线连接器负极端子有损坏，该端子为高压互锁端子。怀疑无法上电故障就是电池导线连接器负极互锁端子损坏导致。图2为高压互锁回路原理连接图。

高压互锁回路接通信号是电动汽车上电成功的一个必要信号，必须接通高压互锁回路，才能正常上电。

从该车设计来看，高压互锁回路由高压电控总成、动力电池包、电池管理器和PTC组成。高压互锁回路依次将高压电控总成低压导线连接器的端子22、PTC的端子2和端子1、电池管理器的02导线连接器的端子7、电池管理器的01导线连接器的端子1、动力电池包导线连接器的端子9、动力电池包导线连接器的端子14和高压电控总成低压导线连接器的端子23串联起来。

而高压导线连接器处损坏的互锁端子属于高压电控总成部分，验证：

（1）断开高压电控总成低压导线连接器，测量其端子22与端子23间导通情况，结果为不导通。

（2）插上高压电控总成低压连接器后将端子22与端子23短接，恢复其他连接器，按下起动开关，再次测量四合一控制器内动力电池导线连接器的输出电压，为.6V。

根据上述检查判断故障原因为高压导线连接器负极互锁端子损坏。

故障排除

这种情况下必须更换高压导线，但由于车辆上市时间短，无配件供应。只好将高压电控总成低压导线连接器22和23用临时用导线短接，并与四合一控制器连接紧固后，接好低压电池负极，重新上电，约1分钟后仪表显示屏绿色“OK”灯亮起，上电成功，故障清除。

小结

高压互锁（HVIL），也叫危险电压互锁回路是指通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压母线相连的各分路，包括整个电池系统、导线、连接器、DCDC、电机控制器、高压盒及保护盖等系统回路的电气连接完整性（连续性）。

当整个动力系统高压回路连接断开或者完整性受到破坏的时候，就需要启动安全措施，如报警或断开高压回路等。在整车没有启动之前，如果高压互锁失效，那么将直接导致整车不能上电，无法使用；如果是在整车行驶过程中高压失效，那么可能会报警、断开高压或延迟断电，具体要看整车的策略。

整理自：《汽车维护与修理》

《电动汽车动力电池安全分析与设计》

年1月21号“新能源汽车免费大课堂”电芯专题（4）

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