淺談吉利帝豪EV450 車的高壓互鎖電路

南昌汽車機電學校 范海燕

1 高壓互鎖簡介

高壓互鎖（HVIL）是用低壓信號監視高壓回路完整性的一種安全設計方法。理論上，低壓監測回路比高壓先接通，后斷開，中間保持必要的提前量，時間長短可以根據項目的具體情形而定。具體的高壓互鎖實現形式，要根據項目進行設計。

電動汽車為什么需要高壓互鎖？從系統功能安全的角度出發，每個可能存在的風險，都需要運用相應的安全技術手段予以監測，以降低風險發生的概率。從這個層面出發，高壓互鎖作為電動汽車高壓系統的一個安全措施，在電路設計中使用。高壓互鎖分為以下3種類型。

（1）結構互鎖控制，即高壓互鎖連接器，如圖1所示。高壓斷開時，低壓回路被切斷；高壓連接時，低壓回路的斷點被短接，形成完整回路。

（2）開蓋互鎖監測。用來檢測所有高壓部件保護蓋是否非法開啟，如高壓控制盒、電機控制器、車載充電機等，當系統監測到高壓部件保護蓋開啟，會立即報警，切斷高壓回路。

（3）功能互鎖控制。車輛在充電過程中，或者插上充電槍時，高壓控制系統會限制車輛上電，防止發生線束拖拽或安全事故。

圖1 高壓互鎖連接器

2 吉利帝豪EV450車高壓互鎖電路解析

高壓互鎖的檢測方式主要看回路的設計布置形式。通常是將各個高壓器件的互鎖回路串聯成一個回路，下面以吉利帝豪EV450車高壓互鎖回路來說明此電路原理，如圖2所示。

CA6658、CA6776、BV111、BV1026都是線束連接器編號，其中CA代表發動機艙線束代碼，BV代表動力線束代碼。在高壓互鎖的故障診斷中，需要檢查這些線束連接器，根據維修電路圖冊中的前機艙線束連接器及其布置部分可找到相應的連接器位置。在高壓互鎖回路的診斷中，需要逐段測量線路的通斷，譬如檢測PTC加熱控制器的端子CA617與VCU的端子CA6658之間線路的通斷情況，VCU的端子CA6776與連接器CA58的端子25之間線路的通斷情況等。

高壓互鎖回路中涉及到的主要部件，如整車控制器（VCU）、電機控制器（PEU）、車載充電器（OBC）、空調壓縮機、PTC加熱控制器等，均可以通過查閱維修手冊，把實物部件的安裝位置先找出來，然后在實車上逐一認知。以整車控制器為例，先打開目錄，找到車輛控制系統，然后點擊實物部件位置，可以快速地找到VCU的安裝位置。

排查由于高壓互鎖故障造成高壓無法上電的診斷流程如下。

圖2 吉利帝豪EV450車高壓互鎖回路

（1）讀取故障代碼及數據流，確認高壓互鎖故障。

（2）查閱高壓互鎖系統的電路圖。

（3）檢查高壓互鎖相關模塊線束連接器的連接情況。

（4）測量高壓互鎖回路中信號線電壓：點火開關在ON擋位，信號線電壓正常值為4.5 V～5.0 V；點火開關在ST擋位，信號線電壓正常值為5.5 V～6.0 V。

（5）高壓互鎖回路中存在斷路故障。使用萬用表測量各段高壓互鎖線束的電阻，應小于1 Ω，若實際測量值為無窮大，則說明該線束存在斷路故障。

（6）高壓互鎖線路短路故障。測量各段高壓互鎖線束與搭鐵間的電阻，應為無窮大，若實際測量值接近線束電阻，則說明該線束存在短路故障。

3 電動汽車高壓互鎖回路控制策略

總體來看，高壓互鎖回路設計須遵循以下原則。

（1）能夠有效、實時、連續地監測整個高壓回路的通、斷情況。

（2）所有高壓連接器應具備機械互鎖裝置，并且只有HVIL回路先行斷開以后才能接通連接器。

（3）所有高壓連接器在非人為的情況下，無法接通或斷開。

（4）在某種特殊情況下，可以通過BMS直接斷開高壓互鎖回路。

（5）無論汽車處于何種狀態，高壓互鎖回路在識別到危險時，車輛必須對危險情況做出報警提示，通過儀表或指示器以聲或光報警的方式提醒駕駛人。

因此，只有確保整車高壓系統的完整性，才能實現高壓上電。如果整車在運行過程中，高壓系統回路斷開或者完整性受到破壞時，將會啟動安全防護程序，防止帶電拔插壓連接器給高壓端子造成拉弧損壞。