比亞迪秦電動汽車高壓互鎖故障檢修

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：B 文章編號：1003-8639（2025）06-0174-04

MaintenanceofHighVoltageInterlockFaultin BYDQinElectricVehicle

Yuan Guolun

（Ya'an Vocational and Technical College，Ya'an 6251Oo，China）

【Abstract】With therapid development of the new energy automobile industry，the importance of high-voltage interlocksystemasakeytechnology toensureelectrical safetyhasbecome increasingly prominent.However，the traditional interlock systemhascertainlimitations insensortechnology，controlalgorithm，system integrationandsafety standards，anditisdificult tomeet thehighrequirements forelectricalsafetyofnewenergyvehicles.Thispapergivesa comprehensiveoverview of the highvoltage interlock systemofnewenergy vehicles，including its basicconcept， workingprinciple，design function，applicationdevelopment status，technical progress，cause offaultoccurrence， diagnosisandfaulttreatment.Through thestudyof highvoltageinterlock system，theaimistoimprovetheelectrical safetyof new energy vehicles，reduce the risk of electric shock accidents，and provide technical support forthe healthy development of the new energy vehicle industry.

【Keywords】 new energy vehicles；high voltage interlock system；fault diagnosis

0 引言

1新能源汽車高壓互鎖系統概述

隨著新能源汽車產業的快速發展，高壓互鎖系統作為保障電氣安全的關鍵技術，重要性日益凸顯。該系統實時監測高壓電路的狀態，在故障時迅速切斷電源，防止觸電事故。但傳統互鎖系統在傳感器技術、控制算法、系統集成及安全標準等方面存在局限，難以契合新能源汽車對電氣安全的嚴苛要求。近年來，高壓互鎖系統技術取得顯著突破，新型光纖、無線傳感器提升了響應速度與精度；基于模糊邏輯、機器學習的控制算法實現智能化判斷處理；基于物聯網的集成系統達成實時數據傳輸與遠程監控；國際國內安全標準的完善也為其設計應用提供明確指引。本文深入探討高壓互鎖系統技術進展，剖析在各方面的創新及其對新能源汽車電氣安全的影響，旨在為其進一步發展提供理論支撐與技術助力，推動新能源汽車產業穩健前行。

1.1高壓互鎖系統的基本概念

高壓互鎖系統（High VoltageInterlock System，HVIL）是新能源汽車電氣安全架構的關鍵構成，如圖1所示。其核心功能是在高壓電路存在危險電壓時，阻止人員接觸或操作，規避觸電風險。該系統借助一系列機械與電氣元件協同運作，實現對高壓電路的全方位監控與精準控制。一旦檢測到高壓電路異常或危險，系統會即刻自動切斷電源，全力保障車輛及人員安全。通常，高壓互鎖系統包含高壓互鎖開關、繼電器、傳感器等組件，這些組件通過電路連接，構建成閉環控制系統。并且，系統設計嚴格遵循相關安全標準與法規，確保在各類工況下都能穩定可靠運行。

1.2高壓互鎖系統的工作原理

高壓互鎖系統的工作機制基于機械與電氣信號的相互依存關系。當高壓互鎖開關被觸發，會向高壓互鎖繼電器發送信號，繼電器接收信號后執行高壓電路的閉合或斷開操作。高壓互鎖傳感器負責實時監測高壓電路的電壓、電流等狀態參數，并將信息反饋至控制單元。控制單元依據反饋信息判斷高壓電路安全性，進而做出相應控制決策。例如，當傳感器檢測到電壓過高，控制單元會指令繼電器斷開電路，切斷電源，防范觸電事故。簡而言之，高壓互鎖系統通過機械與電氣信號的交互，實現對高壓電路的監控與控制，守護車輛和人員安全。高壓和互鎖端子斷開過程示意如圖2所示。

1.3高壓互鎖系統的設計作用

高壓互鎖系統的設計意義體現在多方面。首要作用是在不安全狀況下，阻止人員接觸高壓電路，杜絕觸電事故。同時，它能實時監控高壓電路，及時察覺并處理電路故障，保障車輛正常行駛。此外，系統提升了車輛整體安全性，降低因電路故障引發事故的風險。在新能源汽車設計中，高壓互鎖系統需契合車輛電氣架構與功能需求，確保在各種工況下穩定運行。如車輛充電時，系統保障充電接口安全，防止人員誤觸；車輛維修保養時，保障維修人員安全，避免誤操作觸電。所以，高壓互鎖系統不僅實現電路監控控制，更是全方位保障車輛與人員安全的關鍵防線。

2高壓互鎖系統的應用發展現狀

2.1高壓互鎖系統在新能源汽車中的應用

高壓互鎖系統在新能源汽車領域應用成果斐然。新能源汽車產業迅猛崛起，作為電氣安全保障的核心技術，高壓互鎖系統備受關注與廣泛應用。相關數據顯示，其應用覆蓋電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等多個類別。這些車輛行駛時，高壓電路存在潛在安全隱患，使得高壓互鎖系統的應用極為必要。

在電動汽車領域，高壓互鎖系統已成為標配，眾多知名電動汽車品牌，如特斯拉、比亞迪、蔚來等，均在車型中采用該系統保障安全。系統通過監測高壓電路狀態，及時切斷電源，預防觸電事故。并且，它與電池管理系統、電機控制系統緊密集成，實現對車輛電氣系統的全面管控。

混合動力汽車同樣離不開高壓互鎖系統。這類汽車融合傳統燃油發動機與電動機，高壓電路的存在使電氣安全成為設計重點。系統通過監測高壓電路電壓、電流等參數，確保車輛運行時高壓電路始終安全。一旦檢測到異常，即刻切斷電源，保護車輛與人員。

燃料電池汽車方面，高壓互鎖系統應用也取得顯著進展。燃料電池汽車以氫氣為燃料，通過化學反應產生電能驅動車輛。該系統在此類汽車中的應用，既能保障電氣安全，又能防范氫氣泄漏等潛在風險。通過監測高壓電路狀態，及時發現并處理電路故障，確保車輛安全行駛。

2.2 高壓互鎖系統的技術進展

高壓互鎖系統作為電氣安全保障的關鍵技術，近年來技術革新成果豐碩。這些進展不僅增強了系統可靠性，還提升了智能化水平，為新能源汽車電氣安全提供更全面保障。

傳感器技術層面取得重大突破。傳統傳感器多依賴電壓、電流檢測，新型傳感器則采用光纖、無線等先進檢測技術。光纖傳感器利用光信號傳輸特性，可實時精準監測高壓電路電壓、電流，即便在惡劣電磁環境下也能穩定工作，大幅提升系統響應速度與檢測精度。

控制算法得到顯著優化。傳統算法多基于簡單閾值判斷，新型算法運用復雜數學模型與人工智能技術?；谀：壿嫷乃惴芤罁煌娐窢顟B與故障類型，智能化判斷處理；基于機器學習的算法通過大量數據訓練，不斷提升系統識別與處理速度。

系統集成技術顯著提升。傳統系統多采用分散式控制，新型系統則采用集中式控制，實現對高壓電路的全面監控管理?；谖锫摼W技術的集成系統，通過無線網絡連接各傳感器與控制單元，實現實時數據傳輸與遠程監控，提高系統可靠性的同時，降低維護成本。

安全標準進一步完善。隨著新能源汽車產業快速發展，國際國內安全標準持續更新。國際電工委員會（IEC）、歐洲汽車制造商協會（ACEA）等機構對高壓互鎖系統安全標準進行修訂補充。這些完善的標準為系統設計應用提供清晰指引，確保系統安全性與可靠性。

3比亞迪秦PHEV高壓互鎖系統故障發生成因

3.1高壓互鎖系統故障風險

高壓互鎖系統是新能源汽車保障高壓電系統安全穩定運行的關鍵技術。然而，一旦系統出現故障，可能致使新能源汽車高壓系統失效，引發嚴重安全隱患。以下詳細闡述系統故障可能的風險因素，助力理解與預防潛在問題。

1）線路插頭虛插問題。線路插頭虛插（圖3）是潛在故障風險之一。高壓互鎖系統中，各類線路插頭用于連接高壓電池、電機、充電器等部件。若插頭未正確插緊或出現松動，會導致高壓系統連接不良，阻礙電流傳輸，影響車輛正常運行。因此，定期檢查維護線路插頭連接狀態，確保其穩固可靠至關重要。

2）PTC（Positive Temperature Coefficient，正溫度系數熱敏電阻）元件的故障。PTC元件故障也是重要風險因素。PTC元件在高壓互鎖系統中承擔監測高壓回路溫度與電流的關鍵職責。若元件發生故障，可能使高壓系統無法正常工作，更嚴重的是，可能引發電氣問題，甚至導致火災等安全事故，因而，對PTC元件定期檢查維護，保障其正常運行十分必要。

3）高壓電控總成的故障。高壓電控總成故障會對高壓互鎖系統產生嚴重影響。作為系統核心部件，高壓電控總成負責控制高壓電源分配管理。若其發生故障，可能致使高壓系統失效，影響車輛高壓電力供應。為避免此類情況，需定期檢查維護高壓電控總成，確保其正常運行。

4）動力電池包的問題。動力電池包問題也可能引發高壓互鎖系統故障。作為新能源汽車能源來源，若動力電池包出現問題，如電池模組故障、連接線問題或過熱等，可能影響高壓系統正常運行，甚至引發安全事故。因此，定期檢查維護動力電池包，包括電池模組狀態與連接線完整性，對保障高壓互鎖系統穩定性意義重大。

3.2 故障原因分析

故障原因多種多樣，包括制造缺陷、外部環境影響、長期使用引起的磨損等。線路插頭虛插常因操作不當或連接器磨損導致；PTC故障可能源于元件老化或過載損壞；高壓電控總成故障可能與制造品質相關，也可能受外部電磁干擾影響；動力電池包問題多涉及電池內部故障或過熱引發的問題。

以比亞迪秦PHEV為例，高壓互鎖系統故障成因主要關聯高壓電池管理器BMS、高壓配電箱、維修開關、驅動電機控制器與DC總成等部件。當這些部件在帶電狀態下斷開，BMS會檢測到高壓互鎖回路斷路，為保障人員安全，系統會立即報警并斷開主高壓回路電氣連接，同時激活主動泄放。具體故障表現為：車輛上OK擋電發動機啟動后，無法使用EV模式，儀表提示檢查動力系統，動力系統故障燈亮起，BMS報故障碼P1A6000（高壓互鎖故障），且故障碼無法清除或清除后再次出現。經故障分析，高壓互鎖回路開路可能由高壓配電箱或驅動電機控制器與DC總成等部件的互鎖插頭接觸不良或退針所致。維修時，通過讀取故障碼與數據流，發現高壓電池管理器顯示高壓互鎖鎖正和高壓接觸器斷開。進一步測量高壓互鎖端子和低壓互鎖線束，確認互鎖回路開路。通過逐個檢查高壓配電箱上的互鎖插頭，并輕微晃動，輔助查找故障點，最終確定并修復故障。比亞迪秦PHEV高壓互鎖故障排除示意如圖4所示。

3.3 預防措施

為有效預防高壓互鎖系統故障，需采取綜合措施。定期檢查維護是關鍵，包括確保線路插頭緊固、PTC元件正常工作、高壓電控總成無異常等，以便早期發現潛在問題并及時糾正。制造階段嚴格把控品質至關重要，需嚴控元件和連接器品質，杜絕制造缺陷引發故障。同時，采取環境保護措施，通過電磁屏蔽、絕緣等手段，防止外部環境干擾高壓互鎖系統。此外，配置故障監測系統，一旦檢測到故障及時報警，以便采取措施避免故障惡化。最后，加強對駕駛員和維修人員的培訓，提升其對高壓互鎖系統的認知與操作技能，減少誤操作，全方位保障系統安全性與可靠性。這些綜合預防措施有助于降低系統故障風險，提升新能源汽車整體安全性與可用性。

4比亞迪秦PHEV高壓互鎖系統的診斷與故障處理

4.1 PTC故障問題及故障處理

PTC元件是高壓互鎖系統重要組成部分，其故障可能導致系統失效。處理PTC故障，可按以下步驟進行。首先檢查元件狀態，查看是否有損壞、灼燒或阻值異常情況。接著可采用通電檢測法，接入220V交流電源，觀察元件亮度變化。若亮度逐漸變暗直至熄滅并出現微亮光，表明元件正常；若亮度變化不明顯或無變化，則元件可能已損壞。最后，依據檢測結果進行維修或更換，確保元件正常工作，維持高壓互鎖系統穩定。

4.2線路插頭虛插問題及故障處理

線路插頭虛插可能因操作不當或連接器磨損引起。處理此問題，需先檢查插頭連接狀態，確保插頭插緊，無松動脫落。再檢查連接器，查看有無磨損、腐蝕或損壞。若發現虛插，需重新插緊插頭，并檢查連接器狀態。若連接器損壞，需更換新連接器。

4.3高壓電控總成檢測問題及故障處理

高壓電控總成作為高壓互鎖系統核心，其故障可致系統失效。處理高壓電控總成檢測問題，先檢查其連接狀態，確保連接正常，無松動脫落。若出現與高壓電控總成相關報錯信息，需進一步排查問題。

4.4動力電池包問題及故障處理

動力電池包是新能源汽車關鍵組件，其故障會影響高壓互鎖系統正常運行。處理動力電池包問題，先檢查包內電池模組，確保連接正常，無松動脫落。再使用專業儀器檢測電池包電壓輸出，確保電壓在正常范圍。同時檢查包內接觸器，查看有無損壞或異常。若發現問題，需及時采取措施，可能需更換電池模組或接觸器，保障高壓互鎖系統正常運行。高壓互鎖故障處理流程如圖5所示。

5結論

本文全面剖析高壓互鎖系統，闡述其在傳感器技術、控制算法、系統集成及安全標準方面的創新，探討這些技術進展對新能源汽車電氣安全的影響。同時分析系統故障成因，提出針對性預防措施，并針對PTC故障、線路插頭虛插、高壓電控總成檢測及動力電池包等常見故障，給出詳細處理方法。期望通過本研究，為高壓互鎖系統進一步發展提供堅實理論依據與有力技術支持，推動新能源汽車產業健康持續發展。

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（編輯凌波）