新能源汽车高压电器检测与维修 (微课版) 课件7.高压配电箱的检测与维修

新能源汽车高压电器检测与维修（微课版）05060708DC/DC转换器的检测与维修车载充电系统的检测与维修高压配电箱的检测与维修空调系统的检测与维修目录CONTENTS01020304新能源汽车高压电器概述新能源汽车安全防护动力蓄电池的检测与维护驱动电机与电机控制器的检测与维修高压配电箱的检测与维修Part7任务一

高压配电箱的组成与作用任务二

高压配电箱的常见故障与排除方法任务三

高压配电箱的检测与维修流程（一）高压配电箱的定义高压配电箱是在新能源汽车中，负责接收动力蓄电池输出的高压电能并将其分配到各个高压用电设备（如电机控制器及DC/DC转换器总成、PTC加热器、电动压缩机、漏电传感器等）、电子控制单元和其他辅助设备的装置。它是新能源汽车电气系统中至关重要的组成部分。7.1高压配电箱的组成与作用一、高压配电箱的定义及作用（二）高压配电箱的作用1.电能的分配和管理2.电能的保护3.提供充电接口，方便车主进行充电操作7.1高压配电箱的组成与作用一、高压配电箱的定义及作用（一）高压配电箱的安装位置根据车辆的品牌及车型不同，高压配电箱的安装位置也不相同，有的安装在行李舱（如比亚迪E6），有的安装在动力蓄电池包支架上（如比亚迪秦EV），有的安装在前机舱。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（二）高压配电箱的结构高压配电箱外部结构有高压端子、低压线束、漏电传感器检测线、空调熔断器、车载充电熔断器等。高压配电箱外部高压端子主要有动力蓄电池包输入正高压端子、动力蓄电池包输入负高压端子、电机控制器与DC/DC转换器总成负高压端子、电机控制器与DC/DC转换器总成正高压端子、车载充电器输入端子、输出至空调配电盒的端子等。不同的车型其高压端子布置位置有所不同。高压配电箱内部结构主要有接触器、熔断器、霍尔电流传感器、预充电阻等。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用1.高压接触器（1）高压接触器的作用。新能源汽车的主回路高压接触器是一种用于控制新能源汽车动力蓄电池和驱动电机的高电压开关，它可以在车辆正常运行时将动力蓄电池与驱动电机连接在一起，也可以在车辆停止运行或遇到紧急情况时将动力蓄电池与驱动电机隔离开来，保证车辆安全和动力蓄电池寿命。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用1.高压接触器（2）高压接触器的分类。新能源汽车高压接触器主要分为环氧封装（GIGAVAC）系列和陶瓷封装（STEV）系列。环氧封装系列：以圆形外形为主，市场应用范围广。该系列接触器具有体积小、通电性能优异、短时耐温高的特性。环氧封装系列的最大特色是惰性气体密封，更大程度地提高产品的绝缘性能。此外，该系列接触器呈现多元化配置设计，可提供带辅助触点、双线圈、PWM控制线圈、双包装等方案，以支持新能源汽车不同的应用场景。陶瓷封装系列：以方形外形为主，产品类型丰富，每种规格均有立式、卧式两种类型，固定方式多样。该系列接触器在标准品的基础上，可根据使用要求不同，衍生出体积更小、抗冲击能力更强的双线圈、PWM控制等产品。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用1.高压接触器（3）高压接触器的结构及工作原理。高压接触器主要由触点、线圈、铁心等部分组成。高压接触器利用电磁力与弹簧弹力相配合，实现触点的接通和分断。高压接触器有两种工作状态：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。当电磁线圈通电时，静铁心产生电磁吸力，衔铁被吸合，与衔铁相连的连杆带动触点动作，使触点闭合，高压接触器处于得电状态；当电磁线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在复位弹簧作用下释放，使触点断开，触点随之复位，高压接触器处于失电状态。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用1.高压接触器（4）高压接触器与继电器的区别。1）高压接触器和继电器的本质区别是承受的载荷不同，电流容量大的是高压接触器，小的是继电器；在主回路中用高压接触器，在控制回路中用继电器。2）高压接触器用于接通和分断较大的电流信号、驱动电机等功率设备；继电器用于信号的转换，作为不同电压等级的设备之间控制信号的接口，其触点承载能力一般较小，用来驱动接触器等电气元件。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用2.熔断器（4）高压接触器与继电器的区别。熔断器又称为保险丝，有交流和直流之分，交流类型多应用于工业配电系统。车载电控线路均属直流系统，需要直流类型的熔断器进行短路保护，以保证安全可靠的运行和超强能力的短路开断。对于新能源汽车，大多数车型的系统最大电压一般在700V（DC）以下，也有少数车型的会略高于此电压，所以用于动力蓄电池保护的熔断器以500V（DC）和700V（DC）为主。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用3.霍尔电流传感器新能源汽车高压配电箱中的霍尔电流传感器主要用于实时监测动力蓄电池的充放电电流，确保动力蓄电池安全运行。霍尔电流传感器在动力蓄电池管理系统中的应用非常广泛，特别是在电动汽车和混合动力汽车中。动力蓄电池管理系统通过霍尔电流传感器实时采集动力蓄电池包中每块单体电池的充放电电流，防止动力蓄电池发生过充电或过放电现象。此外，霍尔电流传感器还能检测动力蓄电池用电情况，及时给出动力蓄电池状况，有效杜绝出现动力蓄电池漏液、绝缘受损以及局部短路的情况，进而保持动力蓄电池运行的可靠性和高效性。霍尔电流传感器的工作原理基于霍尔效应，适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离转换，具有响应时间快、测量范围宽、精度高、过载能力强、线性好、抗干扰能力强等优点。在新能源汽车的驱动电机系统中，霍尔电流传感器还可以对驱动电机的三相电流进行监测，从而判断驱动电机的运行状态，有效避免驱动电机失速、过负荷等故障。此外，霍尔电流传感器还可以实现新能源汽车的智能化控制，提高新能源汽车的安全性和可靠性。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用4.预充电阻预充电阻通过限流的方式控制充电电流，确保电流逐渐增加，避免对电容和直流接触器等设备造成损害，保护整个电气系统的稳定性和可靠性，提高充电效率。因此，在汽车电气系统中，预充电阻是必不可少的组件之一。7.1高压配电箱的组成与作用二、高压配电箱的安装位置及组成（三）高压配电箱主要部件的结构与功用高压配电箱作为新能源汽车重要的组成部分，对其具有一些特别的要求。安全性高：高压配电箱在新能源汽车中负责对高压电能进行传输和分配，因此应该确保高压配电箱具备耐高压、耐热、防火等功能，以防止电气系统故障引发火灾或其他安全事故。散热性好：由于高压配电箱在工作过程中会产生较多的热量，因此高压配电箱应有良好的散热性能，以保证高压配电箱工作在正常的温度范围内。尺寸小和重量轻：高压配电箱需要安装在汽车内部，因此需要尽量减小其尺寸和重量，提高安装灵活性和便携性，以便更好地适应汽车的布局和空间有限的情况。绝缘性能好：高压配电箱作为高压电能传输的关键环节，必须具备良好的绝缘性能，以确保高压配电箱在高压环境下能够有效隔离电流，避免电击等事故的发生。维护方便：高压配电箱作为汽车电气系统的重要组成部分，电缆、插接器和传感器等元件布置应合理，以便检修和更换时能够方便快捷地进行操作。7.1高压配电箱的组成与作用三、对高压配电箱的要求（一）高压上电的类型高压上电主要按照预充接触器与主正接触器、主负接触器的关系进行分类，可分为预充接触器与主正接触器并联形式、预充接触器与主负接触器并联形式、预充接触器与主正接触器并联且无主负接触器形式。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法一、高压上电过程（二）高压上电过程以预充接触器与主正接触器并联形式的高压上电类型为例介绍高压上电过程。具体顺序如下：（1）打开一键起动开关，上电信号输送至动力蓄电池管理系统（BMS），BMS控制主负接触器吸合。（2）主负接触器吸合后，BMS控制预充接触器吸合，预充接触器吸合后，电流从动力蓄电池包正极流出，经预充接触器、预充电阻给电容充电。（3）当电压采集端口采集到电容两端电压大于或等于90%动力蓄电池包电压时，BMS判断预充电压合格。（4）预充电压合格后，BMS控制主正接触器吸合，电流从动力蓄电池包正极流出，经主正接触器给电容充电。（5）当电容两端电压与动力蓄电池包两端电压相等后，判断电压合格。（6）电压合格后，BMS控制预充接触器断开，高压上电完成。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法一、高压上电过程（三）比亚迪E6上电过程高压配电箱管理高压系统线路的通断，在车辆上电和充电时，高压配电箱内各接触器有效按顺序进行通断，保证整车高压系统的安全运行。接触器通断顺序如下：（1）上电时接触器通断顺序：吸合负极接触器—吸合DC预充接触器—吸合DC接触器—断开DC预充接触器—吸合主预充接触器—吸合主接触器—断开主预充接触器—吸合空调预充接触器—吸合空调接触器—断开空调接触器。（2）充电时接触器通断顺序：吸合负极接触器—吸合DC预充接触器—吸合DC接触器—断开DC预充接触器—吸合主预充接触器—吸合VTOG充电接触器—断开主预充接触器。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法一、高压上电过程（一）箱体密封故障高压配电箱箱体密封故障的原因如下：（1）密封材料老化。密封材料长时间使用后可能会老化，导致密封性能下降，从而影响箱体的密封性。（2）安装不当。安装过程中如果安装不紧密或者安装过程中存在误差，也可能导致密封不良。（3）外部环境影响。外部环境因素，如温度变化、湿度变化等也可能对密封性能产生影响。检修方法：（1）检查密封材料。定期检查密封材料的状态，如果发现老化或损坏应及时更换。（2）调整和安装。确保安装过程中箱体与周围结构的接触面平整，安装紧密。（3）更换密封件。如果密封材料老化严重，应更换新的密封件以确保良好的密封性能。通过上述方法，可以有效解决高压配电箱箱体密封故障问题，保障设备的正常运行和安全使用。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修（二）高压部件故障1.高压接触器烧结故障故障原因：新能源汽车高压接触器烧结故障的原因主要包括电子元器件或线路损坏造成的电流过大，以及接触器本身的质量问题。检修方法：（1）通过故障诊断仪直接读取车辆高压接触器烧结故障码，更换高压接触器，试车查看结果。（2）在高压总成外部用万用表测高压插接器通断和阻值。可以在不拆解的情况下直接测量直流充电正与动力蓄电池包连接正、直流充电负与动力蓄电池包连接负之间是否导通。若两组都不导通且阻值无穷大，则正负接触器均正常；若两组有一组或都导通且有10Ω左右阻值，则其中一个或正负接触器均烧结。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修（二）高压部件故障1.高压接触器烧结故障检修方法：（3）高压总成开盖检测。直接用万用表对相关的高压接触器进行高压开闭端的导通和阻值检测（前提是该车型高压总成外盖允许被打开）。两正极之间的通断由正极接触器控制，两负极之间的通断由负极接触器控制。直接用万用表检测动力蓄电池包正极和直流充电正极之间的通断，若断开且阻值无穷大则正极接触器正常，若导通且有10Ω左右阻值则正极接触器烧结。直接用万用表检测动力蓄电池包负极和直流充电负极之间的通断，若断开且阻值无穷大则负极接触器正常，若导通且有10Ω左右阻值则负极接触器烧结。（4）BMS烧结检测。在直流充电进入充电确认阶段前，BMS通过烧结检测模块分别对直流充电正、负极接触器进行烧结检测。当检测直流充电正极接触器时，烧结检测模块控制直流充电负极接触器吸合，检测光耦元件是否导通，若导通则正极接触器烧结。检测负极接触器时原理同上。需要注意的是，烧结检测发生在直流充电确认阶段前，若是烧结发生在充电过程中，则不会报出烧结故障。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修（一）箱体密封故障2.高压线束插接器故障故障原因：不正确安装导致高压线束插接器损坏；使用过程中由于外力造成机械伤害，导致高压线束插接器损坏；电气原因导致高压线束插接器烧蚀损坏。检修方法：确认插接器外观完好，无任何损坏，高压线束插接器助力手柄和耳销完好、无损坏。将插接器拔下，用肉眼观测插接器内互锁端子有无退位情况发生，同时观察插接器内互锁短路片有无弯曲、歪斜情况。若插接器助力手柄或耳销损坏，则更换高压线束总成。若插接器内互锁短路片弯曲、歪斜，则手动矫正，必要时更换高压线束总成。若互锁端子退位，可联系供应商维修。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修（一）箱体密封故障3.高压连接铜排故障故障主要原因：（1）绝缘问题。包括动力蓄电池绝缘方面的故障，如外包绝缘检查和内包绝缘检查。外包绝缘检查通常通过检测蓄电池包的电阻来完成，内包绝缘检查则涉及液体和机械两个层面的检查，包括水和冷却液的检测。（2）接触不良或绝缘损坏。可能导致电流无法正常通过，影响车辆性能，甚至造成安全隐患。检修方法：（1）绝缘检查。通过绝缘电阻测试仪逐步检查各个部件的绝缘电阻，确保绝缘电阻阻值不低于20MΩ，以避免绝缘故障。（2）维修对策。对于发现的故障，需要进行相应的维修工作，包括更换损坏的部件、修复接触不良的部分等。此外，对于新能源汽车高压系统的故障诊断及维修，相关人员应提高对其故障处理的重视程度，确保车辆的安全和性能。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修（三）低压系统故障高压配电箱低压系统故障主要是指低压线束或者插接器故障。可能的原因主要有不正确安装导致低压线束插接器损坏；使用过程中由于外力造成机械伤害，导致低压线束插接器损坏；电气原因导致低压线束插接器烧蚀损坏。检修方法：确认低压线束插接器外观完好，无任何损坏；插接器连接良好。拔下低压线束插接器，用万用表测试接线盒座两个PIN脚是否导通或者是否有阻值。若发现故障，进行维修，必要时更换低压线束总成。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法二、高压配电箱常见的故障与检修一辆比亚迪秦EV，踩下制动踏板，打开一键起动开关后，仪表盘正常点亮，OK指示灯无法正常点亮，仪表盘提示“请检查动力系统”。经诊断发现为充配电三合一高压回路故障（一）故障原因分析（1）OK指示灯未点亮说明车辆预充不成功。（2）整车动力系统故障警告灯点亮说明动力蓄电池包、车辆双路电、动力CAN、VCU、前电驱动总成、高压互锁电路、高压绝缘等可能存在故障。（3）控制方面，动力蓄电池管理系统是否允许动力蓄电池包放电，即是否限制放电功率。（4）执行方面，如相关接触器的控制回路故障、电机控制器未检测到母线预充电压。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法三、案例分析（二）故障排除（1）读取故障码，BMS报“预充失败”故障码，继续进入BMS模块读取数据流，重点关注接触器（负极接触器、主接触器、预充接触器）的数据。（2）车辆下电，重新起动，观察数据流的变化，预充接触器吸合，负极接触器吸合，持续时间较短，立刻断开。预充状态显示为“预充失败”，（3）单独进入电机控制器模块，读取数据流，关注直流母线电压变化。车辆下电，重新起动，数据流显示7~8V，异常，正常的电压应是动力蓄电池包总压的90%（4）打开前机舱盖，并揭开前机舱熔断器盒盖，测量F1/4与F1/34两个熔断器的电压。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法三、案例分析（二）故障排除（5）汽车下电，打开前机舱盖，断开蓄电池负极。在上电的过程中，测量BK45（A）/21和BK45（A）/29的对地电压变化。BK45（A）/21电压正常应是从0V变化为12V，再迅速地变化为小于1V的数值，又在短时间内变化为12V。BK45（A）/29正常应是从0V变化为12V，再迅速地变化为小于1V的数值。（6）车辆下电，打开前机舱盖，断开蓄电池负极，等待3min，等待高压电泄放。然后验电，测量动力蓄电池包与充配电三合一高压母线插接器的电压。（7）戴上绝缘手套，使用绝缘工具拆卸充配电三合一的盖板，打开盖板，检查高压回路。发现驱动电机负极母线维修后，并未连接好就合上盖板，导致驱动电机负极回路不正常，所以上电时，电机控制器没有检测到预充电压，预充失败，不允许继续高压上电。（8）连接驱动电机负极高压母线，合上盖板，连接低压蓄电池负极，盖好前机舱盖，车辆上电，OK指示灯正常点亮，故障排除。7.2高压配电箱的常见故障与排除方法三、案例分析新能源汽车高压配电箱的日常维护保养主要包括以下几个方面。（1）检查外壳和散热系统：定期检查高压配电箱的外壳是否有变形或明显的碰撞痕迹，并确保散热翅片之间没有异物。如果发现有异物，可以使用压缩空气将其吹走，以保持外壳的清洁和散热系统的有效性。（2）检查连接线束：检查高压配电箱的连接线束是否牢固，有无破损或裂纹。确保线束连接良好，这对于保证电力传输的稳定性和安全性至关重要。（3）检查紧固螺栓：检查高压配电箱的紧固螺栓是否锈蚀，并确保紧固力矩足够。这有助于防止因松动而导致的电力传输中断或安全风险。（4）检测绝缘性能：使用绝缘电阻测试仪检测高压配电箱的高压接口和高压电缆的绝缘电阻值，以确保其良好的绝缘性能，从而避免电气故障和安全事故。（5）遵循安全操作规程：在进行任何维护或检修工作之前，务必断开维修开关，并按照制造商的指引进行操作。确保在开始工作前，新能源汽车的高压电容器已经放电，以保障工作人员的安全。7.3高压配电箱的检测与维修流程一、高压配电箱的日常维护（一）高压配电箱的拆卸比亚迪E6高压配电箱位于后备行李舱下面，拆卸步骤如下：1.断开维修开关（1）打开车辆内室储物箱，并取出内部物品。（2）取出储物箱底部隔板。（3）使用十字螺丝刀将盖板螺钉（4颗）拧下，并掀开盖板。（4）取出维修开关上盖板。（5）拉动维修开关手柄使其呈竖直状态，向上提拉，取出维修开关。（6）使用电工绝缘胶布封住维修开关插接器母端。7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高压配电箱的拆装（一）高压配电箱的拆卸比亚迪E6高压配电箱位于后备行李舱下面，拆卸步骤如下：2.拆卸后排座椅（1）取下后排座椅两侧螺钉盖板。（2）同时拉动座椅两侧弯折处黑色拉绳，并将座椅靠背前倾。7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高压配电箱的拆装（一）高压配电箱的拆卸比亚迪E6高压配电箱位于后备行李舱下面，拆卸步骤如下：3.拆卸动力、

信号、

高压线（1）打开行李舱，取出物品。（2）拆卸高压配电箱保护盖板固定螺钉（10mm与8mm）（3）拔掉高压配电箱保护盖板上的信号连接线接口。（4）取出高压配电箱保护盖板。（5）取出正负极插接器的红色卡扣，轻提黑色卡扣，听到“咔”声响后，拔掉插接器，对正负极接口用保护套保护。（6）拆掉所有信号线及高压线。（7）拆卸高压配电箱的4个固定螺栓（10mm），取下高压配电箱。7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高压配电箱的拆装（二）高压配电箱的安装比亚迪E6高压配电箱位于后备行李舱下面，拆卸步骤如下：安装顺序与拆卸顺序相反。1.安装高压配电箱将高压配电箱放置于安装位置上，安装时注意高压配电箱的前后左右位置，用固定螺栓将高压配电箱固定，并用扭力扳手按照技术文件力矩要求扭紧固定螺栓。高压配电箱插接器明细见表71，需按要求完成插接器的安装。7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高压配电箱的拆装（二）高压配电箱的安装比亚迪E6高压配电箱位于后备行李舱下面，拆卸步骤如下：安装顺序与拆卸顺序相反。1.安装高压配电箱7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高压配电箱的拆装（二）高压配电箱的安装2.安装高压配电箱高低压插接器（1）低压插接器（白色）。与线束插接器连接时，需在蓄电池电源断开状态下，将线束插头压入高压配电箱插座口，能听到“咔嗒”声，并反向轻拉插接器，验证是否插紧，带有锁紧机构的应扣上锁紧机构。（2）高压插接器（橙色）。在维修开关手柄拉出断电的情况下，把高压配电箱的动力蓄电池正负极输入线束插接器插进动力蓄电池正负极端口，按压锁止环，能听到“咔嗒”声，并反向轻拉插接器，验证是否插紧。在维修开关手柄拉出断电的情况下，把DC/DC转换器与空调控制器、电机控制器正负极、直流充电正负极等高压插接器插进相应接口，压紧后，把锁紧机构扣装到位，能听到“咔嗒”声，并反向轻拉插接器，验证是否插紧。7.3高压配电箱的检测与维修流程二、高