电动汽车高压配电系统的内部构造、功能、故障诊断

08-02

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。高压互锁流程图如图9所示。

▲ 图9 高压互锁流程图（比亚迪秦 PHEV）

故障诊断：

1 读取故障码。高压电池管理器报故障码 P1A6000（高压互锁故障）、P1A4A00（高压互锁一直检测为高信号故障），且故障码无法清除，如图10所示。

▲ 图10 读取高压系统故障码

② 用诊断仪读取高压电池管理器及驱动电机控制器数据流如下：

a.高压电池管理器数据流显示“高压互锁：锁止”，如图11所示。

b.高压电池管理器显示高压接触器断开，如图k所示。

▲ 图11 数据流分析

③ 测量高压互锁端子及低压互锁线束。

■ 测量高压电池管理器K64-01与K65-07之间不导通（电阻无穷大，不显示电阻值），确认互锁回路存在开路，根据经验，故障点一般在驱动电机控制器与DC总成、高压配电箱这两个零部件，以下重点检查。

■ 测量高压配电箱 K54-02 与 K54-06 之间导通（电阻小于 1Ω），逐个轻微晃动高压配电箱上的高压互锁插头，测量没有开路现象，说明高压配电箱互锁端子没有开路或者偶发性开路情况。

■ 驱动电机控制器与 DC 总成无法直接测量，可以采用排除法先测量维修开关K66-01与K66-02，导通正常（电阻小于 1Ω），拔掉高压线束检查互锁针脚是否有退针现象，确认存在退针现象，重新处理互锁插头，故障排除，如图12所示。

▲ 图12 高压线束互锁针脚

维修小结：

① 首先要确认故障是偶发性故障还是一直存在的故障，偶发性故障一般是线束接插不良，可以在测量导通性时逐个轻微晃动高压互锁插头，寻找故障点。

② 高压配电箱上有7个互锁插头，包括动力电池包输入正，动力电池包输入负，驱动电机控制器与DC总成正，驱动电机控制器与DC总成负，车载充电器输入、输出至空调配电盒、高压配电箱开盖检测。这些插头插上后互锁针脚是串联状态，通过测量K54-02与K54-06的导通性即可确认高压配电箱的互锁是否正常。如果不导通，检查高压及低压互锁针脚是否有退针现象。

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