新能源汽车——上下高压电

一、钥匙状态

钥匙状态	描述
OFF	锁止开关
ACC	附件开关
ON	电源开关（15电）
START	启动开关（高压电）

二、上下电原理

主正继电器：高压系统中正极侧的主继电器。

主负继电器：高压系统中负极侧的主继电器。

预充继电器：控制预充回路的断开、闭合的继电器，即在主继电器工作之前，接通预充电路进行自检。

预充电阻：相当于保护电阻，具有限流作用，可有效防止因上电瞬间的大电流损坏高压系统中的其他电子元件。

预充：
 （1）为了避免主正、主负继电器因过流过热粘连损坏：在电容并联在电源两端时，电源接通的瞬间，电容两端的电压不会突变，但电流会突变，此时负载电阻为导线和继电器触点的电阻，一般远小于20mΩ，而电池电压又一般在300V以上，此时相当于瞬间短路，产生瞬间电流I=300/0.02=15000A，损坏主正主负继电器。
（2）为了保护电容不被损坏：电击穿是指固体介质的载流子在强电场的作用下发生游离、扩展继而导致击穿的情况。过电压、过电流运行导致电容器的工作电压超出设备的最大耐压，可能导致电容介质损耗严重，绝缘性被破坏，介质被击穿。

 （1）上电过程

（1）VCU被唤醒（钥匙唤醒、网络唤醒、或充电CC信号硬线唤醒），启动后发送请求HVIL（高压互锁）回路使能线和必要的12V低压继电器的CAN报文，同时监控HVIL回路状态

（2）DCU、DC/DC、BMS被唤醒（VCU发送的网络管理报文或者IG ON信号唤醒）并进行自检，监控HVIL回路状态，BMS需计算绝缘阻值，确认绝缘是否正常。

（3）无故障后进入待机模式（Standby状态）。
（4）VCU请求BMS闭合主继电器，BMS则先后闭合主负继电器和预充继电器，当检测到母线电压达到预设电压后，则判断预充成功，并闭合主正继电器，然后断开预充继电器，完成高压上电。
注：

在正常上电状态下，如果出现绝缘阻值低于阈值、高压互锁断开、IGBT过流等严重故障时，VCU紧急下高压电。VCU请求BMS断开高压继电器，并且断开HVIL（高压互锁）回路。

 （2）下电过程

（1）当检测到钥匙信号、硬线信号关闭或网络唤醒信号停发，VCU立即请求DCU（Drive Control Unit/驱动控制单元） 离开工作模式。

（2）VCU请求DC/DC离开工作模式

（3）VCU请求BMS断开高压继电器，BMS完成响应后，VCU断开HVIL回路和低压继电器，各节点进入下电休眠流程。

注：
A.当BMS收到VCU的下电指令后，若母线电流小于一定电流时（可设置），则先后断开主正继电器和主负继电器。然后判断母线电压，当电压下降到一定预设值时，BMS将下电指令反馈给VCU，BMS发送下电完成指令后，经过一段时间后（可设置）进入休眠状态。
B.当BMS收到VCU下电指令后，若母线电流大于预设电流，采取强制下电手段。

C.紧急下电

发生绝缘值低于阈值、高压互锁断路、IGBT过流等严重故障时

（1）VCU命令AC制冷模块停止运行，可用功率降为0KW。

（2）VCU控制电机扭矩为0，并命令INV高压电断开。

（3）在车速≤2km/h时，VCU命令EPB驻车系统制动停车。

（4）命令DCDC下电.

（5）命令BMS断开高压连接，BMS依次断开了主正、主负接触器.

（6）命令逆变器（INV）执行主动放电，INV在3S内将母线电压放电至60V以下。

（7）VCU向各个控制器发出shutdown下电指令，并断开硬线高电平唤醒源。

 （3）慢充过程

（4）快充过程