帝豪EV450高压互锁系统故障诊断分析

摘 要：本文旨在通过系统性的分析，为解决帝豪EV450高压互锁系统故障问题提供理论支持和实际指导，以确保车辆的安全运行和用户的舒适体验。本文针对帝豪EV450高压互锁系统出现的故障进行了深入的诊断分析。首先介绍了高压互锁系统的基本原理和作用，然后列举了常见的故障现象。接着采用了故障树分析的方法，对可能导致故障的各种因素进行了系统性的归纳和分析。最后，提出了针对高压互锁故障的解决方案和维修建议，为帝豪EV450高压互锁系统的故障排除提供了有力的参考和指导。

关键词：帝豪 高压互锁 系统故障 诊断分析

1 绪论

帝豪EV450作为一款颇受欢迎的电动汽车，其具有稳定和可靠的高压互锁系统，高压互锁系统对车辆的整车安全至关重要。本文对其高压互锁系统的故障进行深入的诊断分析具有重要意义。

2 高压互锁的组成和原理

2.1 组成

高压互锁系统是由各个高低压控制器的低压线路组成的闭环检测系统，不同车型的高压互锁线路涉及不同的控制器，比亚迪秦EV的高压互锁线路由2个相互独立的互锁回路组成：电池管理器、电加热器PTC、充配电总成和电池包组成的互锁回路1，以及电池管理器和充配电总成组成的互锁回路2。比亚迪秦PLUS-EV的高压互锁线路由高压多合一和交直流一体充电口组成，其中高压多合一是高度集成的控制器，包括整车控制器VCU、DCDC转换器、车载充电机OBC、高压配电盒、电机控制器MCU等。

帝豪EV450的高压互锁系统是一项关键的安全装置，如图1所示，高压互锁系统由车载充电机（含高压配电箱）、驱动电机控制器（含DCDC转换器）、电动压缩机、电加热控制器PTC和整车控制器组成，主要用于监控电动汽车的车载充电机、电机控制器、电动压缩机和电加热控制器等高压部件的安全。其设计旨在确保在车辆运行过程中，高压电路能够在必要时被安全地隔离和切断，以防止电击或火灾等危险事件的发生，保障用户的安全[1]，当车辆的高压互锁系统触发，车辆也无法正常上电。

整车控制器是帝豪EV450整车的控制核心[2]，它具有强大的功能：识别驾驶员的信息如启动、制动、加速、减速用于控制车辆的状态和驱动；优化车辆的能量管理，根据实际情况适时关闭部分电气设备，从而提高车辆的续航里程和行车安全；充当车辆网关的功能，负责转换和翻译不同CAN网络系统如P-CAN、V-CAN各节点之间的相互通讯；实时检测车辆的状态，并实时将信号传输至车辆信息显示系统，便于驾驶员观察到车辆的SOC（剩余电量）、充电功率、车速、续航里程、车辆故障等信息；制动能量回收控制，比如当驾驶员松开加速踏板或者踩制动踏板时，整车控制器接收到加速踏板和制动信号后，通过CAN总线将信息发送至驱动电机控制器执行能量回收，提高电动汽车的续航；整车控制器持续监控车辆的运行状态，根据动力电池、车载充电机、驱动电机控制器等的信号，判断车辆的故障等级并分类，将车辆故障等级分为4级，一级是致命故障，如电机控制器直流母线过电压故障，二级是严重故障，如旋转变压器故障，三级是一般故障，如加速踏板信号故障，四级是轻微故障，如驱动电机温度传感器故障[3]。

2.2 工作原理

帝豪EV450的高压互锁线路采用串联、PWM波形检测的方式，整车控制器是高压互锁系统的核心，原理图如2所示，它负责向高压互锁线路发出3.3V左右的PWM占空比信号，依次经过驱动电机控制器的BV11/1端子，经由驱动电机控制器内部的开盖互锁开关，从BV11/4端子输出；再流入车载充电机的BV10/26端子，经由车载充电机内部的4个高压插接器和开盖互锁开关，从车载充电机的BV10/27端子输出；后续再分别经过电动压缩机和电加热控制器，最终回到整车控制器的CA66/58端子，形成一个完整的闭环检测系统。整车控制器通过其自身内部的电路将3.3V左右PWM占空比信号拉升至11V左右PWM占空比信号。

触发车辆的高压互锁系统一般有3种情况：一是开盖互锁，当高压控制器开盖维修后，控制器盖未正确安装，会导致高压互锁线路断路，为了避免人员触电，整车控制器通过CAN总线通知电池管理器控制主正接触器、预充接触器和主负接触器不闭合，整车高压不上电，以保障用户的安全；二是高压插头松动，为了避免高压插头松动导致的人员触电，高压插头设计时，高压插头内部的低压互锁针脚比高压部分短，一旦高压插头松动，低压互锁针脚必然先于高压部分脱开高压控制器的连接器；三是碰撞信号，当车辆由于交通事故发生碰撞且触发了碰撞信号时，电池管理器会第一时间接收到碰撞信号并控制主正、主负继电器断开，避免人员触电伤害[4]。

3 具体案例分析

3.1 故障现象

踩制动踏板，启动按钮上的绿色指示灯被点亮，按启动按钮，仪表能正常点亮，但“READY”指示灯无法正常点亮，仪表报整车系统故障指示灯和蓄电池指示灯，eco指示灯正常点亮，电池剩余电量SOC值正常显示，车辆无法从P档正常挂至D/R档，高压不上电，如图3所示。

3.2 确认故障范围

踩制动踏板，启动按钮上的绿色指示灯被点亮，说明制动灯开关及其信号正常；按启动按钮，仪表能正常点亮，说明车身控制系统BCM的防盗已解除；仪表报整车系统故障指示灯，eco指示灯正常点亮，电池剩余电量SOC值正常显示，车辆无法从P档正常挂至D/R档，说明仪表与变速换挡开关、整车控制器、电池管理器等控制器通讯正常。

导致如上故障现象的原因：高压互锁线路故障、整车控制器控制的ER05主继电器自身及其相关线路故障、高压绝缘故障、驱动电机的旋转变压器故障、驱动电机温度传感器故障。

3.3 故障诊断过程

第一步：将故障诊断仪连接至车辆诊断口，按启动按钮使车辆处于ON状态，如图4所示，诊断仪报“P1C8E04高压互锁PWM输出信号开路”和“P1C096 高压互锁故障”，通过诊断仪查看整车控制器数据流，数据流提示“整车高压互锁故障：故障”。

结合相应故障码和数据流，可能的故障原因是整车控制器、车载充电机、驱动电机控制器、电动压缩机和电加热控制器组成的高压互锁线路故障，需要使用示波器和万用表进行诊断。

第二步：使用示波器分别查看整车控制器CA67/76和CA66/58的对地波形，实际测量波形如图5所示，实测波形异常。

以上波形说明整车控制器CA67/76端子发出的波形由于高压互锁线路故障导致CA66/58端子对地波形异常，可能的原因是互锁线路断路，下一步需要使用万用表分段测量高压互锁线路的导通性。

第三步：按启动按钮使车辆处于OFF状态，拔下电瓶负极，使用万用表分别测量CA67/76至BV11/1、BV11/1至BV10/26、BV10/26至BV08/6、BV08/6至CA61/5、CA61/5至CA66/58线路的阻值，实测结果分别为0Ω、0Ω、无穷大、0Ω、0Ω，正常阻值均应为０Ω。

以上测量结果说明车载充电机BV10/26端子至电动压缩机BV08/6端子线路存在断路故障，下一步需要确认高压互锁线路的具体故障点。

第四步：使用万用表分别测量BV10/26至BV10/27、BV10/27至BV06线路的阻值，实测结果分别为无穷大和0Ω，正常阻值均应为0Ω。

以上测量结果说明车载充电机内部的互锁线路存在断路。

第五步：拆开车载充电机的外壳，观察互锁线路是否故障，发现车载充电机内部的开盖互锁机械故障，修复后并重新安装车载充电机外壳，测量BV10/26至BV10/27线路阻值为0Ω，故障修复完成。

4 结语

帝豪EV450高压互锁系统的故障诊断是一项复杂而关键的任务，需要系统性的方法和全面的技术支持。通过对故障现象的确认、故障范围确认等多个步骤的逐步深入，可以较为全面地了解故障的具体原因和范围[5]。在诊断过程中，需要综合利用现代诊断工具和专业知识，以确保对故障的准确识别和解决方案的有效提出。本文分析了帝豪EV450高压互锁系统的组成、工作原理，依据波形和阻值分析，通过五个步骤逐步确认高压互锁线路的故障点，探究了高压互锁线路的诊断思路和方法，对解决高压互锁系统的故障具有一定的意义。

参考文献：

[1]王仁群，单耀辉，铁浩源.电动汽车高压系统故障诊断策略分析[J].内燃机与配件，2022（3）：94-96.

[2]弋国鹏，魏建平.电动汽车控制系统及检修[M].北京：机械工业出版社，2020：2-8.

[3]吴东盛，杨正荣等.新能源汽车整车控制系统检修[M].北京：机械工业出版社，2022：6-7.

[4]贾延林，赵璇，周达超.新能源汽车高压互锁故障诊断分析[J].汽车实用技术，2024，49（02）：55-58.

[5]胡东辉.荣威纯电动汽车E50高压互锁工作原理与故障分析[J].汽车电器，2021（10）：82-85，88.