比亞迪e5高壓互鎖故障案例分析

文：謝陽、黃丹妮

故障現(xiàn)象：一輛2017年產(chǎn)比亞迪e5 純電動汽車，打開點火開關(guān)后無法上OK 電，OK 指示燈閃爍后熄滅；動力系統(tǒng)警告燈亮，擋位控制器失效，不能正常換入擋位；儀表顯示“請檢查動力系統(tǒng)”字樣。

檢查分析：維修人員接車后，首先連接診斷儀，進入雙向逆變充放電式電機控制器（VTOG）讀取故障碼，顯示故障碼為“P1A6000——高壓互鎖1故障”。進一步讀取數(shù)據(jù)流操作，與該故障相關(guān)的主要數(shù)據(jù)流為：充放電——不允許；主接觸器——斷開；高壓互鎖1——鎖止。由此可初步確定該故障為高壓互鎖系統(tǒng)線路故障或高壓互鎖系統(tǒng)元件故障。

所謂高壓互鎖（High Voltage Inter-lock，簡寫HVIL），是純電動汽車上一種利用低壓信號監(jiān)測高壓回路完整性的安全設計措施。其作用在于高壓互鎖回路接通或斷開的同時，電源控制器接收反饋信號，進而控制高壓電路的通斷。具體表現(xiàn)為以下幾點：在整車上高壓電之前，確保整個高壓回路連接完整，提高安全性；在整車運行過程中，當高壓系統(tǒng)的完整性遭到破壞時，斷開整個高壓回路并放電；可防止帶電拔插時拉弧造成的損壞。

高壓互鎖裝置采用低壓導線作為信號線，與高壓電源線并聯(lián)在高壓線束護套管內(nèi)，并將所有高壓部件串聯(lián)起來形成回路。由于高壓互鎖插頭中高壓電源的正、負極端子與中間互鎖端子的物理長度不同（圖1），所以當連接高壓插頭時，高壓插頭的電源端子會先于中間互鎖端子完成連接；斷開高壓插頭時，中間互鎖端子則先于高壓電源的正、負極端子脫開，從而避免了高壓環(huán)境下拉弧的產(chǎn)生。同時，高壓互鎖裝置內(nèi)還配備了用于監(jiān)測高壓部件蓋板是否可靠關(guān)閉的行程開關(guān)以及車輛碰撞和翻轉(zhuǎn)信號監(jiān)測裝置，用于觸發(fā)斷電信號，確保在毫秒級時間內(nèi)斷開高壓回路，并利用高壓系統(tǒng)放電電路將汽車高壓部件電容端的電壓短時間內(nèi)放掉，避免漏電或火災事故的發(fā)生。

圖1 高壓互鎖工作原理圖

圖2 比亞迪e5 高壓互鎖電路簡圖

通過查閱比亞迪e5 車型高壓互鎖電路結(jié)構(gòu)簡圖（圖2）可知，該車高壓互鎖電路由電池管理系統(tǒng)（BMS）、動力電池包、電機控制器（VTOG）及空調(diào)加熱器（PTC）組成。維修人員首先關(guān)閉點火開關(guān)，斷開電池管理系統(tǒng)（BMS）的BK45（A）插接器及BK45（B）插接器，用萬用表電阻擋測量BK45（A）/1 端子與BK45（B）/7 端子之間電阻，正常情況下阻值應小于1.0 Ω，但實測發(fā)現(xiàn)該車的阻值為無窮大，這說明在互鎖電路中存在斷路。

斷開電機控制器（VTOG）的B28（B）插接器，測量BK45（B）/7 端子與B28（B）/23 端子之間的電阻為0.6 Ω，小于1.0 Ω。由此可判斷電池管理系統(tǒng)（BMS）到電機控制器（VTOG）之間的線路是正常的。

繼續(xù)測量BK45（A）/1 端子與B28（B）/22 端子之間線路的電阻值為無窮大，由此可以證實線路的斷點位于電機控制器（VTOG）到電池管理系統(tǒng)（BMS）之間的線路上。

為了明確斷點所在位置，繼續(xù)斷開空調(diào)加熱器（PTC）的B52 插接器，測量BK45（A）/1 端子與B52/2 端子之間的電阻值為0.5 Ω，正常。由此判斷空調(diào)加熱器（PTC）到電池管理系統(tǒng)（BMS）之間的線路是正常的。

此時，其實已經(jīng)可以推斷線路斷點位于空調(diào)加熱器（PTC）與電機控制器（VTOG）之間的線路上。但是為了診斷流程更為嚴謹，還是測量了B52/2 端子與B28（B）/22 端子之間的線路，電阻果然為無窮大，證實了此前的判斷。

需要注意的是，以上5 步操作都需要在斷電的情況下斷開相應的插接器進行，嚴禁采用背插方式測量，以避免線路連通的情況下出現(xiàn)測量誤差，影響結(jié)果判斷。

故障排除：更換空調(diào)加熱器（PTC）與電機控制器（VTOG）之間的線束，故障排除。

回顧總結(jié)：本文以比亞迪e5 車型為例，簡要概括了高壓互鎖裝置的故障檢修流程。在本案例中，將故障車的高壓互鎖裝置分為兩個部分進行線路檢測，最大限度地減少了操作步驟，能在保障準確找到故障點的同時提高工作效率，大家在解決此類故障的過程中，可根據(jù)具體現(xiàn)象，查閱相關(guān)電路圖制定類似的故障排除方案，從而快速高效地排除故障。