下载文档原格式
新能源汽车高压配电系统的内部构造、功能、故障诊断1. 配电系统功能高压配电箱总成的主要功能是通过对接触器的控制来实现将高压电池的高压直流电供给整车高压电器，以及接收车载充电器或非车载充电器的直流电来给高压电池充电，同时含有其他辅助检测功能，如电流检测、漏电检测等。
以比亚迪新能源车型为例，唐 DM 的高压配电箱总成如图1所示，宋DM高压配电箱安装位置如图2所示。
▲ 图1 比亚迪唐DM高压配电箱总成▲ 图2 比亚迪宋DM高压配电箱安装位置高压配电箱功能见下表：2. 配电箱总成结构以比亚迪唐DM车型为例，高压配电箱外部接口如图3所示，内部结构如图4所示。
▲ 图3 比亚迪唐 DM 高压配电箱外部接口▲ 图4 比亚迪唐DM高压配电箱内部结构3. 高压互锁功能以比亚迪新能源车型为例，高压互锁包括结构互锁（图5）和功能互锁（图6）。
结构互锁的主要高压接插件均带有互锁回路，当其中某个接插件被带电断开时，高压电池管理器便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。
▲ 图5 高压结构互锁（比亚迪唐 DM）▲ 图6 高压功能互锁（比亚迪唐 DM）功能互锁指的是当车辆在进行充电或插上充电枪时，高压电控系统会限制整车不能通过自身驱动系统驱动，以防止可能发生的线束拖拽或安全事故。
以北汽新能源EV200/EV160车型为例，高压控制盒互锁线路连接如图7所示，高压线束总成互锁线路连接如图8所示。
▲ 图7 高压控制盒互锁线路连接（北汽 EV200/EV160）▲ 图8 高压线束总成互锁线路连接（北汽 EV200/EV160）4. 比亚迪秦 PHEV 高压互锁故障故障现象：比亚迪秦PHEV车型，上OK挡电发动机启动，无法使用EV模式，仪表提示检查动力系统，动力系统故障灯亮；BMS报故障码P1A6000（高压互锁故障），故障码无法清除或者清除后再现。
故障分析：秦的主要高压接插件［高压电池管理器（BMS）、高压配电箱、维修开关、驱动电机控制器与DC 总成］均带有互锁回路，当其中某个接插件被带电断开时，BMS 便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。
电动汽车高压电气系统介绍纯电动汽车是以动力电池为能源，其电气系统包括高压电气系统、低压电气系统及 CAN 通讯信息网络系统。
本文粗浅的介绍高压电气系统的组成及其发展趋势。
一、高压电气系统的组成在纯电动汽车上，高压电气系统主要是负责启动、行驶、充放电、空调动力等。
主要包括电池系统、动力总成、高压电控系统、充电系统、高压设备，及其线束系统。
1、电池系统动力电池PACK总成：电动汽车的“心脏”，为整车所有系统提供能源。
当电量消耗后，也需要给他进行充电。
动力电池为高压直流电，其工作电压一般为100~400V，输出电流可达到300A。
三元锂电池是目前的主流。
一般来说，电动汽车动力电池PACK由以下几个部分构成：动力电池模组，结构系统，电气系统、热管理系统，电池管理系统（BMS）。
2、动力总成电动汽车的动力总成主要由驱动电机与电机控制器（MCU）共同组成。
电机控制器MCU：将高压直流电转为交流电，并与整车控制器及其他模块进行信号交互，实现对驱动电机的有效控制。
驱动电机：按照电机控制器的指令，将电能转化为机械能，输出给车辆的传动系统。
同时，也可以将行驶中产生的机械能（如制动效能），转化为电能，通过车载充电器输送给动力电池。
当前主流驱动电机是永磁同步电机和三相交流异步电机（特斯拉）。
3、高压电控系统高压配电盒（PDU）：整车高压电的一个电源分配的装置，类似于低压电路系统中的电器保险盒。
维修开关：介于动力电池和PDU之间，当维修动力电池时，使用它可以进行整车高压电的切断，确保维修安全。
通常也会集成在PDU 上。
电压转换器（DC/DC）：将动力电池的高压直流电转化为整车用电器需要的低压直流电，供给蓄电池，以能够保持整车用电平衡。
车载充电器（OBC）：将交流电转为直流电的装置。
受整车布置的影响，越来越多车型趋向于将DC/DC与OBC整合为控制器，甚至将PDU、DC/DC与OBC整合为三合一控制器。
4、充电系统快充口：输入高压直流电，可以直接通过PDU给动力电池充电。
1 比亚迪e5车高压电控总成的组成2015年至2018年产的比亚迪e5车采用第2代e 平台，高压电控总成安装在车辆的前舱，如图1所示。
1.1 高压电控总成的组成高压电控总成是将纯电动汽车的双向交流逆变式电机控制器（VTOG ）、车载充电器（OBC ）、高压配电箱和DC-DC 转换器这4个高压电控装置合为一体，又称“高压四合一”。
（1）VTOG 控制器。
该控制器为电压型逆变器，利用IGBT 将直流电转化成交流电，其主要功能是通过收集挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号等来控制电机，根据不同工况控制电机的正反转、功率、扭矩、转速等，即控制电机的前进、倒退、维持车辆的正常运转。
此外，还具备充电控制功能，能进行交直流转比亚迪e5车高压电控总成的原理与检修（一）深圳技师学院 李清明图1 高压电控总成的安装位置性能的安全帽、防护眼镜、防护服、防护手套和劳保鞋等，作业地面还需要铺设绝缘地垫。
具有高压绝缘性能的防护用品与普通防护用品的使用性能基本一样，主要区别在于它们的绝缘等级不同。
在普通防护用品的产品说明里均没有标明该产品的耐压等级。
当维修人员使用高压防护用品时，需要检查产品的耐压等级是否远高于维修作业时的工作电压。
进行高压部件维修时，需有携带安全钩的安全监护人员在场，才能进行维修作业。
9 结语根据汽车维修企业职业病危害现状及风险评估结果显示，汽车涂装维修中打磨和喷漆岗位为稍有风险等级，汽车钣金维修工位为一般性危险等级。
然而，人们往往会认为汽车机电维修和汽车美容是汽车维修中较为安全的工种而忽视个人防护。
在风险等级较高的环境下作业，作业人员往往具有潜在意识做好个人防护。
而在风险等级较低的环境下作业，因作业人员察觉不到危险的存在而忽略个人防护，久而久之，后者的伤害会比前者还大。
现阶段，我国汽车维修一线从业人员的文化水平还较低、个人安全防护意识较弱，尽管大多数维修企业都制订了相关的制度去保护维修从业人员，但维修人员觉得因佩戴或更换个人防护用品会降低工作效率的错误观念一直存在。
62 新能源汽车上的高电压组件一方面用于驱动车辆，另一方面用于执行一些舒适功能。
这些组件均以高电压运行，只有具备一定资质且熟悉高压组件结构的维修人员才能对高压组件进行维修，且要严格遵守安全规定，按照维修说明进行操作。
1 高压连接器新能源汽车上的高压组件通过高压连接器连接在一起。
1.1 高压互锁（High Voltage Interlock）在设计高压连接器时，需要考虑插拔过程中的高压安全保护，如断开时，高压互锁应先断开，然后高压端子再断开，接合时则相反。
高压互锁一般分为内置式和外置式（图1）。
内置式高压互锁回路安装在高压端子之间，结构紧凑、体积较小，目前被广泛应用。
高压互锁回路通过电平或PWM信号进行监测，主要失效模式为短路或断路。
1.2 高压连接器的防护等级要求高压连接器的防护等级一般要求至少达到IP67。
IP是国际防护代码（International Protection code），IP后面第1个数字表示固态防护等级，范围为0~6，表示对从大颗粒异物到灰尘的防护等级；IP后面第2个数字表示液态防护等级，范围为0~8，表示对从垂直水滴到水底压力情况下的防护等级。
IP67表示能够防止灰尘进入，且经得起短暂浸泡。
1.3 高压连接器端子接触件结构高压连接器端子接触件结构主要有片簧式、冠簧式、扭簧式等，不同的结构形式决定了电接触方式（面接触、线接触和多点接触）的不同，选用何种形式由连接器的应用场合决定。
片簧式连接器（图2）是第一代传统连接器，它是应用最为广泛的工业连接器。
冠簧式连接器（图3）比片簧式连接器端子结构复杂，母头从1个零件增加到2个零件，核心的接触弹片为精密冲压的百叶窗形状的栅栏，它的接触点多达几十个，改善了连接的可靠性。
扭簧式连接器（图4）的电流承载能力很强，适用于充电枪和充电插座。
新能源汽车高电压组件结构浅析（一）无锡汽车工程高等职业技术学校 吴书龙图1 高压互锁的结构图2 片簧式连接器图3 冠簧式连接器图4 扭簧式连接器632 高压线路2.1 高压标记每个高压组件的壳体上都带有警告标记（图5），维修人员和车主可通过警告标记得知高电压可能带来的危险。
70 汽车维护与修理 2020·05B特定算法进行加密，例如图3中的数据0100 7845AED 491E2811是正常的锁车遥控数据，经过特定的算法加密后变成设备无法识别或能够识别但破解不出其算法的数据，这样的遥控器就很难进行破解与复制了，一般加密码用于中高端轿车遥控器。
3 结语近几年出现了利用手机APP 或蓝牙钥匙开关车门，汽车遥控器在数据通讯的方式上发生了变化，但防盗原理并没有发生太大变化。
（收稿日期：2020-04-10）图3 第1次按锁车键遥控数据（截屏）图4 第2次按锁车键遥控数据（截屏）2 高压电控总成的工作原理2.1 高压安全保护（1）碰撞断高压电保护。
如果车辆发生碰撞，BMS 接收到安全气囊展开信号后，通过断开系统主接触器来切断高压电。
（2）漏电断高压电保护。
漏电传感器主要监测与高压电池相连接的正极母线或负极母线与车身底盘间的绝缘电阻，来判定高压系统是否存在漏电。
漏电传感器将漏电数据信息通过CAN 通讯发送给BMS 和VTOG 控制器，然后采取相应保护措施。
漏电判定及措施见表1所列。
（3）高压互锁保护。
高压互锁保护分为结构互锁和功能互锁两部分。
结构互锁是指车辆的主要高压连接器均带有互锁回路（图13），当其中某个连接器带电断开时，BMS 便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。
功能互锁是指当车辆进行充电或插充电枪时，高压电控系统会限制车辆不能通过自身驱动系统进行驱动，以防发生安全事故。
2015年产比亚迪e5车没有安装维修开关，2015年后产的比亚迪e5车安装维修开关，其高压互锁电路示意图如图14所示。
比亚迪e5车高压电控总成的原理与检修（二）深圳技师学院 李清明71汽车维护与修理 2020·05B 安装维修开关的高压互锁回路依次将BMS 的端子BK45（A ）/1、PTC 模块的端子B52/1和端子B52/2、高压电控总成的端子B28（B ）/22和端子B28（B ）/23、高压电池包的端子KxK51/29和端子KxK51/30、BMS 的端子BK45（B ）/7串联起来。
