———————————————————————课题项目:浙江省教育厅2018年度国内访问工程师培养项目
(课题号:2018访203);浙经院2018年校级教学改革
研究:项目混合式教学模式在汽车专业技能竞赛人才
培养中的应用研究(课题号:xjg2019006)。
作者简介:佘翔(1989-),男,安徽宣城人,浙江经济职业技术学
院专任教师,讲师,长安大学载运工具运用工程专业
硕士,研究方向为新能源汽车技术。0引言纯电动汽车与传统内燃机汽车相比,多了动力电池、电机控制器、车载充电器、高压分线盒、DCDC 转换器等高压元器件,互相之间通过高压线束连接。高压系统工作电源一般在300V 以上,因此如何保障其使用安全是一项重要课题。其中,高压高压互锁(High Voltage Interlock Loop )就是纯电动汽车上的一个重要安全功能,它的作用是用来检测高压回路中高压连接器的连接状态,识别高压连接器未连接或意外断开的故障
1高压互锁的结构
高压互锁的实现首先依靠连接器自身的结构。如高压连接件上设置互锁接口,图1可以看出,高压连接器除了自身的高压大电流接口外,还集成了一个HVIL 接口;接
口有两个PIN 脚,当高压连接器插合后,两个PIN 成短路
状态;当高压连接器断开后,这两个PIN 脚成开路状态。同
理,在高压元件的盖上也有类似设置。当高压部件连接完
整后,高压互锁构成封闭回路,相关模块就能通过检测互锁回路来判断高压回路的完整性。2高压互锁的检测原理高压连接器中的HVIL 接口与高压大电流接口在插入或拔出时,有个时间差,如图2所示;当连接器插入时,高压端子先接触,HVIL 端子后接触,时间差为Δt1;当连
接器拔出时,HVIL 端子先断开,高压端子后断开,时间差
为Δt2;这样的话HVIL 端子就能确保高压端子已经可靠
连接或提前预判其意外断开。HVIL 检测电路,一般分为两种,直流源方案与PWM 方案,如图3所示。左图为直流源方案简图,外部施加一个新能源汽车高压互锁故障分析与排除
佘翔;刘冬梅;何琰萍
(浙江经济职业技术学院,杭州310018)
摘要:新能源汽车上一般都使用了高压互锁这一安全措施,本文以吉利EV300纯电动车型为例,介绍了高压互锁系统的结构、工
作原理、控制方法和故障诊断思路,对维修人员从事电动汽车的高压互锁回路的检修具有一定的借鉴意义。
关键词:新能源;高压互锁;检修
限位挡板的平面度误差不大于1mm ,两吊座的对称度误
差不大于1mm 。
5焊接质量
①咬边深度不大于0.5mm 。②焊缝探伤不允许出现气孔。
③焊缝表面不允许有凹陷和裂纹。④焊缝和焊材严格根据工艺要求。6结束语
在电力机车牵引梁车构箱制作过程中,严格的把关每一道工艺流程的质量,是保证整个组装焊接结构件
的关键。使用本操作法制作的电力机车牵引梁车构箱,能充分的满足工艺要求,提高作业者的生产效率。
参考文献:杭州汽车
[1]张朝辉,秦帅,赵震,卜丽东.神华八轴电力机车牵引传动系统[J].铁道机车车辆,2019,39(06):37-40,49.
[2]谭香玲,张骁,陈清化,颜毅斌.电力电子技术在电力机车牵引电传动系统中的应用与发展[J].内燃机与配件,2019(22):238-239.
[3]彭双凌,余键,陆超.电力机车牵引电机故障检测诊断方法概述[J].南方职业教育学刊,2019,9(06):
101-105.
图3
图1某电动汽车上高压连接器上的互锁
接口
Internal Combustion Engine &Parts
图4
PWM 型高压互锁检测波形
5吉利EV300高压互锁回路
图3高压互锁检测电路的设计原理
直流源在整个HVIL 环路上面,通过检测V1\V2处的电压,来诊断高压连接器状态;右图为PWM 方案简图,引入了一个可控的开关,同样还是检测V1\V2处的电压,不过通过控制开关,可以得到两组值,用来识别出更多的状态。
以吉利EV300为例,其设计采用的是第二种模式,用示波器检测器正常波形如图4所示,即发送和接收的都是50%占空比的PWM 信号,最高电压约为10V 左右,使用万用表直流档检测工作电压约为5V ,检
测波形如图4所示。
3吉利EV300汽车高压互锁回路
吉利EV300上共设计了3条互锁回路。本文选择其中一条为例阐述,其连接线路如图5所示。
VCU 发出的PWM 信号从CA55/73发出,经过插接器CA70/1、EP01/1后,从EP11/1进入PEU ,在PEU 上分别流经了上盖互锁开关和高压线束内的互锁端子,从EP11/4流出,同理,通过电路图可以分析出其他路径,最终由VCU 的CA55/51检测接收到的PWM 信号。
4高压互锁故障现象
当ECU 无法接收到正常的PWM 信号后,认为高压互锁系统出现故障,VCU 会根据行驶状态和危险程度的故障等级使用合理的安全控制方法,主要有:
①切断高压电源。汽车没启动时,VCU 控制BMS 切断
主正和主负接触器,从而切断高压电源的输出,点亮驾驶员仪表上的系统故障灯,提醒驾驶员和维修人员。
②减功率工作。在高速行驶时为了保障行车安全,不会直接断电,而是通过声光信号提示驾驶员,同时降低汽车动力输出,进入跛行状态。
作为维修人员,可以通过诊断仪读取到相关故障码,如:VCU 高压互锁断开、VCU 高压互锁短路故障、准备充电过程中高压互锁检测超时等。
5高压互锁故障的排除
互锁故障的排除原因主要有VCU 自身和互锁线路两个方面,互锁线路方面又分断路、短路、虚接等多种情况,检修方法多样,简述如下:
5.1互锁回路的检修
①将电源开关置于OFF 挡,断开低压辅助蓄电池负极,然后断开VCU 上CA55端子,测量CA55/51与CA55/73间电阻,正常应小于1Ω,若不是,则说明出现了断路故障,分段检测直至到故障点即可;②断路故障排除后,试车验证,若故障仍存在,使用背插法,测量CA55/51的对地电压或读取波形,若不正常,说明可能存在信号短路故障,使用隔离法到故障点即可。
5.2ECU 自身若线路正常,则说明故障点在ECU 内部。6小结
本文以吉利EV300纯电动车型为例,介绍了高压互锁系统的结构、工作原理、控制方法和故障诊断思路,对维修人员从事电动汽车的高压互锁回路的检修具有一定的借鉴意义。
参考文献院[1]高窦平,张小兴.刍议新能源汽车高压互锁系统的原理及故障[J].价值工程,2019,38(26):160-161.
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[3]谢道燃.丰田普锐斯轿车无法行驶故障维修[J].内燃机与配件,2019(08):144-145.
图2互
锁接口的接通与断开时间