電動汽車的電壓系統(tǒng)分為低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)主要是指通過12V低壓電瓶供電的零部件系統(tǒng)，包括燈光、儀表、車身附件，整車控制器、高壓電器設(shè)備的控制電路和輔助部件供電等。高壓系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)車輛驅(qū)動、充放電和大功率電器和大功率電器（如壓縮機(jī)、氣泵、轉(zhuǎn)向助力泵燈）的供電，并且隨時(shí)檢測整個(gè)高壓系統(tǒng)的絕緣故障、斷路故障和高壓故障等，確保整車設(shè)備和人員安全。

高電壓部件主要集中在驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、充電系統(tǒng)以及空調(diào)與加熱系統(tǒng)幾個(gè)位置。此外，用于連接高壓部件之間的導(dǎo)線也屬于高電壓部件。高壓電作為新能源汽車運(yùn)行的能量來源，是整車的動力源。高壓電不上電將導(dǎo)致車輛無法換擋，無法行駛，空調(diào)不能使用等故障。

高壓系統(tǒng)是指電動汽車內(nèi)部與動力電池直流母線相連或動力電池電源驅(qū)動的高壓驅(qū)動零部件系統(tǒng)，主要包括但不限于：動力電池、驅(qū)動電機(jī)、PTC加熱器、電動壓縮機(jī)、電機(jī)控制器、充配電總成組成。

下面以比亞迪秦EV汽車為例分析新能源汽車上高壓電的特點(diǎn)

高壓系統(tǒng)主要組成及作用

動力電池:主要采用磷酸鐵鋰正極材料，由電池包、電池管理系統(tǒng)（BMS）、輔助元件、外殼組成。動力電池系統(tǒng)主要由BMS進(jìn)行內(nèi)部電池信息采集計(jì)算并通過CAN總線與外部電腦模塊進(jìn)行通訊。主要功能有：監(jiān)測電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、電池溫度數(shù)據(jù)以及碰撞、漏電數(shù)據(jù)。

接觸器：主要用于控制高壓導(dǎo)線正極和負(fù)極的接通與斷開。一般布置在動力電池總成內(nèi)部，但比亞迪秦的接觸器布置在充配點(diǎn)總成內(nèi)部。接觸器主要由主負(fù)接觸器，主正接觸器和預(yù)充接觸器組成。斷開和閉合通過BMS控制，當(dāng)內(nèi)部接觸器斷開時(shí)，整車僅動力電池會存在高電壓，位于接觸器下游的高壓系統(tǒng)部件不再有高壓電。

薄膜電容：并聯(lián)在動力電池上，主要用于保持動力電池高壓的穩(wěn)定性，起到濾波作用，防止防止高壓用電器在瞬間高壓下，特別是驅(qū)動電機(jī)會產(chǎn)生巨大的感應(yīng)電動勢燒壞高壓用電器。比亞迪秦安裝在充配電總成內(nèi)部。在高壓下點(diǎn)過程中，由于電路中存在電容，部分高壓線束中依然存在高壓電。

漏電傳感器：主要用來檢測高壓線束與車身接地之間的絕緣電阻，漏電傳感器作為一個(gè)電腦模塊安裝在充配電總成內(nèi)部，并可通過CAN總線與外界進(jìn)行通訊。漏電傳安琪在低壓電上電完成后，每隔一定的時(shí)間向高壓線與接地之間發(fā)送500V的高壓脈沖，檢測高壓線與接地線之間的絕緣電阻。

高壓用電器件主要包括：電動壓縮機(jī)、PTC、DC-DC，車載充電器OBC，電機(jī)控制器和驅(qū)動電機(jī)。

·電動壓縮機(jī)：內(nèi)部含有帶IGBT模塊的電機(jī)，在空調(diào)制冷時(shí)作為制冷劑的動力源，在工作時(shí)需要用到高壓電同時(shí)耗電較大。電動汽車采用與壓縮機(jī)集成的高壓直流電動機(jī)或三相交流電動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)。

·PTC：也稱作加熱器，作用是為駕駛室加熱。有空氣加熱器和水加熱器，在工作時(shí)需要用到高壓電，功率較大耗電較快。

·直流電壓變換器（DC-DC）：主要作用是為全車低壓電設(shè)備供電和為12V蓄電池充電。

·車載充電器OBC：主要功能是將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟姙閯恿﹄姵爻潆姟?

·電機(jī)控制器：主要功能是將來自動力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟?，同時(shí)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，并能進(jìn)行能量回收為動力電池充電。

·驅(qū)動電機(jī)：一般為永磁同步電機(jī)，作用如同燃油車的發(fā)動機(jī)，但具有動能回收功能，大多采用三相交流同步電動機(jī)，裝有旋變傳感器，也有些采用三相交流異步電動機(jī)。

比亞迪秦EV車高壓上電控制邏輯

當(dāng)用戶按動點(diǎn)火開關(guān)并踩下剎車，點(diǎn)火開關(guān)將點(diǎn)火信號傳送給車身控制模塊BCM，剎車開關(guān)將剎車信號傳送給BCM。BCM通過啟動子網(wǎng)請求智能鑰匙模塊，鑰匙模塊收到指令后通過車內(nèi)天線發(fā)出低頻信號認(rèn)證通過后同時(shí)發(fā)出高頻信號找到鑰匙模塊I-KEY內(nèi)的高頻接收器，智能鑰匙模塊在收到來自智能鑰匙的高頻信號后進(jìn)行認(rèn)證識別。智能鑰匙模塊判斷鑰匙身份后通過啟動子網(wǎng)發(fā)送上低壓電請求，車身控制模塊BCM同時(shí)判斷點(diǎn)火開關(guān)信號、剎車信號和鑰匙信號，信息正確后，BCM通過硬線發(fā)出控制信號控制繼電器的吸合，完成低壓電供電。

在BCM為各個(gè)模塊供上低壓電后，BCM通過動力CAN線向整車控制器VCU發(fā)送請求高壓上電要求，整車控制器VCU通過動力CAN線與BCM詢問鑰匙是否在車上，BCM與智能鑰匙模塊完成鑰乳查詢后，VCU與充配電總成、電機(jī)控制器、漏電傳感器和BMS通訊正常后，VCU向BMS發(fā)送上電指令。

當(dāng)BMS接收到啟動信號以后，通過CAN線與電池信息采集器通信，檢測電池包內(nèi)單節(jié)電池電壓、溫度及容量等參數(shù)是否正常，并通過高壓互鎖線檢測高壓線束是否連接正常。如果以上參數(shù)正常，BMS開始控制充配電總成內(nèi)部預(yù)充接觸器與負(fù)極接觸器吸合，在主負(fù)接觸器和預(yù)充接觸器閉合后動力電池對薄膜電容進(jìn)行預(yù)充電，電容充電達(dá)到動力電池的70%時(shí)，完成預(yù)充，充配電總成通過CAN線告知BMS預(yù)充完成，BMS即斷開預(yù)充接觸器，吸合正極接觸器，整車高壓上電。

如果BMS在10s之內(nèi)仍未檢測到預(yù)充完成信號，則斷開預(yù)充回路，預(yù)充失敗，高壓不上電。比亞迪秦高壓上電邏輯下圖所示。

信息來源：比亞迪公開資料數(shù)據(jù)

1.故障現(xiàn)象

一輛2020年生產(chǎn)的比亞迪秦EV，同時(shí)踩下剎車和按下點(diǎn)火開關(guān)，無法上OK電，儀表能點(diǎn)亮并報(bào)：請檢查動力系統(tǒng)，儀表無模式信號ECO標(biāo)識

2.故障原因

根據(jù)比亞迪秦高壓上電邏輯，無法上OK電的故障原因較多。

儀表能點(diǎn)亮說明低壓上電已經(jīng)完成，上電完成后主要是各個(gè)模塊要能正常通訊，動力電池BMS檢測電池信息及高壓互鎖信息，儀表無模式信號ECO標(biāo)識，表明整車控制器沒有將模式開關(guān)信號傳遞給儀表。

因此最大的可能原因是：整車控制器VCU電源故障，VCU接地故障、VCU通訊CAN總線故障，VCU模塊故障。

3.故障診斷

3.1檢查蓄電池電壓：使用萬用表檢測蓄電池電壓，電壓為11.85V，電壓正常。

3.2讀取故障碼

使用解碼儀讀取數(shù)據(jù)流和故障碼，ON檔下解碼儀無法進(jìn)入VCU模塊，其他模塊可以進(jìn)入，并報(bào)與VCU通訊故障。

因此，可確定故障就是與VCU相關(guān)，查閱電路圖畫出比亞迪秦整車控制器電路圖

3.3檢測VCU電源

車輛ON檔下，使用萬用表檢測保險(xiǎn)F1/12，保險(xiǎn)上端電壓11.85V，保險(xiǎn)下端電壓6.7Mv，不正常，拔下保險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)燒斷。

重新更換新的保險(xiǎn)，上電發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)又被燒斷了。懷疑保險(xiǎn)F1/12下端與地短路。斷開蓄電池負(fù)極，檢測F1/12下端孔與電阻1.8歐姆，不正常

拔下插頭GK49,斷開插頭BIC30,檢測端子GK49/1與車身之間電阻，1.8歐姆，不正常，保險(xiǎn)F1/12下端至車身之間電阻為無窮大。因此，故障范圍存在BIC30插頭至VCU的線路與地短路。檢測端子GK49/1與GK/17之間電阻小于1歡姆，不正常。拔掉插頭GJB01,再次檢測GK49/1與車身之間電阻為無窮大，檢測端子GK49/1與GK/17之間電阻小于1歐姆，因此故障是VCU電源線BIC30下段與制動真空泵檢測信號線GJB01/43下端短路。

3.4故障排除

恢復(fù)故障，重新上電，再次踩下剎車和按下點(diǎn)火開關(guān)，儀表點(diǎn)亮正常，OK燈點(diǎn)亮，車輛恢復(fù)正常。

整車控制器VCU電源不正常導(dǎo)致VCU不能與其他模塊通訊，也不能向BMS下達(dá)上電請求，導(dǎo)致整個(gè)車輛高壓上電失敗。

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文章案例文獻(xiàn)來源于：《比亞迪高壓不上電故障分析與排除》

作者：陳支、蔣瑞斌、熊少華等。