在当今新能源汽车蓬勃发展的时代，纯电动汽车的高压上电流程及故障诊断显得尤为重要。本文以某型纯电动汽车为例，深入探讨其高压上电流程、控制策略以及故障诊断方法。

高压上电流程

新能源汽车高压上电，是指动力电池输出高压电，为车辆的高压用电设备，如高压控制盒、电机控制器、驱动电机等提供电力支持。在整个高压上电系统中，MSD（手动维修开关）起着关键作用。V1 用于监测 MSD 的连接是否良好以及动力电池串联回路是否完整；V2 监测预充电阻后的电压；V3 监测对负载的预充电压。通过对比 V1、V2、V3 的电压值，能够精准判断各接触器的连接状态。此外，PTC 加热元件可对动力电池系统进行保温，确保其在适宜的温度环境下工作。

在行车模式下，高压上电过程有着严格的步骤。首先，VCU（整车控制器）控制负极接触器闭合，随后 BMS（电池管理系统）控制预充电接触器。当检测到预充电压达到目标电压值时，判定预

充电成功，此时闭合正极接触器，并断开预充接触器，从而完成行车模式的高压上电过程。通过采集正常上电过程中 V1、V2、V3 的电压值并绘制曲线图，可以更直观地了解上电过程。例如，在 t1 时刻，动力电池系统 MSD 正常连接，模组之间串联良好，V1 电压值为动力电池的额定电压 500V；t2 时刻，负极接触器闭合，由于 V2 与预充电阻串联，其电压低于 V1；t3 时刻，预充接触器闭合，动力电池系统开始对外部高压电器预充电，V2 与 V3 并联，V2 电压被拉低，随后 V2 与 V3 电压同时升高；t4 时刻预充电完成，V2 = V3 ≥ 90% V1，此时闭合正极接触器；t5 时刻预充接触器断开，上电完成。

                    

控制策略

当钥匙置于 ON 挡后，VCU 被唤醒。在 VCU 自检完成后，会向 CAN 线发送第 1 帧报文，请求闭合高压互锁回路使能，同时唤醒 MCU（电机控制器）以及 BMS。BMS 自检正常后，会对互锁回路信号进行监控，检测高压回路的绝缘状况，检查动力电池的 SOC（荷电状态）、内部单体电压以及电池温度，以此判断整车当前处于充电还是行车模式。若符合高压上电条件，则执行上电程序。同时，系统会实时监控驾驶员的钥匙请求，当 keyon = 0 时，进入低压电 / 高压电的下电流程。

在高压回路的绝缘状况检测方面，将动力电池高压电源作为检测电源，在动力电池的正负极以及车辆底盘之间建立桥式阻抗网络。通过控制电子开关管 T1、T2 的通断，改变 A、B 之间的等效电阻，BMS 通过计算得到绝缘阻值，并进行绝缘性能的判定。此外，整车在高压上电前必须确保高压回路的完整性，使高压处于封闭的环境下运行。通常情况下，BMS 会发出并监测 12V 低压电气信号，以此检测高压部件、高压接插件、护盖等的连接完整性。

故障诊断

新能源汽车在高压上电过程中，无法上高压、READY 灯点亮失败等故障时有发生，且不同品牌和车型都可能出现类似情况，故障原因也多种多样。总结来看，主要分为以下几类：

• 初始化阶段故障：各控制器未完成自检，动力电池 SOC 太低，单体压差过大，动力电池过温或过冷等。
• 绝缘与互锁故障：绝缘阻值过低，绝缘监测报故障；互锁回路不完整，无法监测到低压电气信号，报互锁故障。
• 执行高压上电阶段故障：接触器的非正常通断造成预充电的失败或超时。

通过具体分析，如在负极接触器闭合后的 t2 时刻，若检测到 V2 电压小于 V1 电压的 50%，且未到 t3 时刻，预充接触器还未闭合，但 V3 电压已逐渐升高，开始了预充电过程。此时设置判定条件：负极接触器闭合 V2 ≤ 50% V1，且 120 - 150ms 后，V2 电压达到 V1 电压的 80%，则判定为预充接触器粘连故障。又如在 t4 时刻，预充完成后闭合正极接触器，若正极接触器未能正常闭合，100ms 后断开预充接触器，预充电容通过放电电阻释放电能，V3 电压降低。此时判定条件为：闭合正极继电器，断开预充继电器后，V3 电压没有达到 V1 电压的 95% 以上，则判定正极继电器断路。对于动力电池执行上高压阶段出现的其他上电失败，可通过采集分析 V1、V2、V3 的电压数据，判断在设定的上电时刻是否执行了相应的指令，从而推断出故障点的位置，如 MSD 的未连接或熔断器烧坏，负极接触器粘连、预充接触器粘连、预充电阻烧坏、正极接触器粘连等。

结论

针对新能源汽车上电故障问题，结合上述分析，提出以下建议：

1. 控制器自检问题：当各控制器自检未完成时，检查各控制器的 “ON”、“CHG” 或 “WAKEUP” 信号以及相互间 CAN 通信状况。
2. 绝缘故障：检查高压线束是否破损，高压插接器有无泥沙杂物进入，分别检查高压部件、高压线束正负极对车身搭铁的绝缘阻值。
3. 高压互锁故障：依据车型手册找出互锁回路连接状况，检查互锁回路的导通情况以及电气信号。
4. 动力电池上高压阶段故障：通过采集分析 V1、V2、V3 的电压数据，判断在设定的上电时刻是否执行了相应的指令，从而推断出故障点的位置。