高压互锁就是在安全控制架构下的开发应用手段，能够实现纯电动汽车在各种异常情况下的一种有效保护人员的策略，实现人员与车辆远离高压的安全技术。对某车型的高压互锁控制策略进行了拆解、检测，并反复仔细对照电路图手册，进行了详尽分析。利用实际车辆的高压下电控制方式，进行了多种形式的高压下电实验。通过汽车诊断仪检测，通过数据流对比，深度剖析了高压互锁的原理和控制策略。
作者简介：覃新居，柳州城市职业学院，高级讲师、高级技师，研究方向：纯电动汽车技术和智能网联技术专业教学与研究。;
纯电动汽车使用安全性是用户关心的技术性问题。不同的安全架构体系会给汽车用户带来不同的安全性体验。本文对高压互锁控制策略进行了详尽分析，对由此引起的高压互锁导致整车高压下电的故障，提供实质性的检测故障分析和故障处理。
纯电动汽车采用的高压互锁装置，是通过检查12V直流低压电路构成的线路回路完整性，来判定高压线路的连接完整性。设计上，低压监测回路比高压回路先断开，后接通，使得在高压连接器松脱或拔插操作中，整车管理系统和动力电池管理系统可提前切断高压电输出，确保用车及维修安全。
动力电池管理单元有多种设计框架，如图1所示，动力电池组要对外输出供电，需要动力电池管理单元进行多方信号认证，其中，高压互锁信号就是其中一种重要的信号。缺乏高压互锁信号，动力电池主控管理单元控制主正继电器和主负继电器断开，导致动力电池组断开连接，高压电输出为零电压，车辆无法行驶。
纯电动汽车的两大电路控制系统：
是电动汽车车辆控制系统的核心控制单元，用于采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,监测车辆信息及驾驶员意图，并根据扭矩模型等算法做出相应判断后，控制下层各部件控制器及执行器的动作，驱动汽车正常行驶。整车控制器相当于汽车的大脑，是驾驶员与汽车之间的桥梁。
BMU主要功能包括：对动力电池系统的过压、欠压、过流、过温进行保护；SOC估算、充放电管理、故障报警及处理；控制动力电池内部高压继电器的接通和断开；与车辆其他控制模块进行交互通信；实时监控电池的状态并判断电池发生的故障；整车高压互锁信号的接收和判断；高压回路绝缘检测功能；保证动力电池工作在最佳温度范围内。
整车控制模块负责监控高压控制器的高压互锁信号，研究车型有两条高压互锁回路。一般包括的零部件有：整车控制模块、主控管理单元（BMU）、各高压插头、各高压用电模块。
高压互锁回路经过多个模块形成串联电路。如图2所示，高压互锁回路是一条串联电路。电路发起是由整车控制模块输出正电压，串联一个校准电阻（在电阻后端电路中取电压信号作为高压互锁信号），然后通过高压互锁专线，保持电路串联各个模块的低压插头和高压插头，最后回到整车控制模块，模块内部搭铁，构成一个完整的串联电路。
整车控制模块向高压互锁电路提供12V电源电压，经过校准电阻，对信号端输出大约11V正电压，高压互锁正向线路用串联模式通过所有的高压插头插座，研究车型中串联有空调压缩机高压插头插座、PTC加热暖风机插头插座、交流慢充充电插头插座、DC/DC转换器插头插座。对高压互锁实际应用电路进行分析，如图3所示。
当处于高压互锁回路中所有模块的低压和高压线束连接良好时，VCU在内部高压互锁信号侧监测到一个0V的低电压信号；当某一高压连接处于断开或连接不良状态时，VCU在高压互锁信号端监测到11V的电压信号。
高压互锁监测器分为两大类，一类由动力电池高压插件端口和BMU构成互锁回路，动力电池自己监控自己，监测高压连接器连接是否完好。若回路任何地方异常，高压互锁信号会传递到BMU，动力电池切断高压电输出。另外一类是充配电互锁回路，经过VCU高压插件、压缩机高压连接器、充配电模块（开盖监测），由VCU模块来监测整个回路。用于监测高压控制器的盒盖是否开启。
车辆出现高压互锁故障时，组合仪表通常会点亮整车系统故障灯，动力电池不对外输出高压电，车辆停止。采用诊断仪读取故障码，“电池包高压互锁故障”或“高压互锁断路”的故障码是从动力电池管理系统（BMU模块）报出；“高压配电盒开启”的故障码从VCU模块报出。
故障现象：车辆无法上高压，组合仪表整车系统故障灯、动力电池故障警示灯点亮，故障码为“电池包高压互锁状态断开”或“高压互锁断路”。“电池包高压互锁状态断开”低压监测回路位于动力电池内部，由电池管理系统直接监测主正继电器接插件，慢充接插件连接状态。
故障处理：直接检查电池包主正继电器、慢充连接器是否松脱，互锁针脚退针等情况，如正常，就是电池包内部互锁线路有断路。
当诊断高压互锁故障从VCU模块报“高压配电盒开启”的故障码时，可初步判断为VCU—压缩机模块—充配电模块此互锁回路发生了互锁故障，则需重点排查此回路上的模块及该回路上的低压线路互锁针脚。
如果车辆曾诊断报有“高压配电盒开启”相关历史故障码。这种情况很可能是发生了间歇性的高压互锁故障。正常情况下高压互锁回路应为导通状态，电压信号低电压0V，如回路断路或存在接触不良，电压信号为11V。逐个摇晃充配电模块、压缩机模块的低压插头（或拍打模块本身），同时观察万用表电压值是否有跳变，若跳变异常则更换对应模块。
各种类纯电动车辆高压互锁的原理大同小异，但是监测的低压回路不同，串联的模块不同，因此，解决故障时，依据具体故障表现分类排查维修。理解了高压互锁的工作原理、监测原理后，能有效快速地进行故障分析判断，解决故障。同时，为学习其他类型高压互锁控制策略奠定理论实践基础。
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