高压系统上电由于电动车无法通过发动机转速表来判断准备过程所以需要有一个专门的指示符号那就是”READY”符号。当车辆完成高压系统上电具备行驶条件就会点亮仪表中的“READY”灯通知驾驶员车辆已准备好可以行驶了。高压系统上电过程看似简单但是内部也经过了一系列的检测流程。虽然电机是使用高压电的主要部件但是系统中还有其它零部件也需要使用高压电比如电动空调、DCDC等我们先了解下高压系统。3.1高压系统基本原理上高压也就是将高压回路连通连通是通过开关连通的高压开关与普通开关不同需要使用接触器。接触器是利用电磁、气动或液动原理通过控制电路来实现主电路的通断。接触器具有断电流能力强、动作迅速、操作安全、能频繁操作和远距离控制等优点它与普通开关和继电器的最大区别就是能承受大电流。电机是电动车的主要高压部件它连接到主回路中所以用于连通主回路中的就是主接触器。除了电机这个主要部件还有一些DCDC、电动空调、EPS等附件设备连接其他附件的就是附件接触器比如连接到DCDC。理论上回路只需要1个接触器就可以控制通断但实际上会使用两个以上的接触器比如在电池的正极使用主正接触器负极使用主负接触器的双接触器方案。使用双接触器或多接触器的方案是因为如果只使用一个接触器一旦发生故障比如短路、过载或碰撞时可能导致高压电路无法及时断开增加触电或起火风险。而通过增加一个接触器的冗余设计可以确保在故障时能同时断开正负极避免意外电流路径。也就是说双接触器设计可提供备用路径即使一个接触器失效无法断开另一个仍能使电路安全断开提升系统的安全性和容错能力。使用了双主接触器的电路就完成了吗还是不行因为动力电池的电压很高而高压系统回路中的电容电压不能突变所以在上电瞬间的冲击电流很大可以达到千安级这么高的电流很容易将回路中的接触器、触点和电容等关键部件烧蚀。所以必须想办法限制启动瞬间的大电流限制电流大小最简单的方式就是串入限流电阻由于这个电阻的主要功能是给电容充电时预先使用的所以这里的限流电阻就叫预充电阻而这个限流电阻是临时加入的使用后要断开所以还要连接1个接触器作为开关这个接触器就叫做预充接触器。电动汽车预充过程的核心目的是保护高压回路及部件其中‌主回路主要针对的是电机控制器内的母线电容预充过程会对电机控制器MCU内的母线电容进行充电。母线电容是1个滤波电容用于抑制直流电压波动和吸收脉冲电流也称为平波电容。‌这个电容会与动力电池并联通过限流电阻对电容进行预充电将初始电流限制在安全范围内如30Ω电阻下300V电压对应最大10A电流就可以避免启动瞬间大电流导致的短路或设备损坏。预充过程使电容电压逐步接近动力电池电压约3秒内完成随后预充接触器断开主接触器闭合。这种分段操作可保护主接触器触点寿命延长核心部件使用寿命。 ‌此外预充接触器还具备过载自动切断功能可在毫秒级时间内断开异常电流配合电压监测模块防止电池短路、控制器电容过压及整车电气系统浪涌风险。‌‌‌3.2接触器的控制过程主负接触器一般在动力电池包内由BMS控制VCU向BMS发送主负接触器闭合指令BMS根据设定条件判断后闭合主负接触器。附件接触器属于PDU电源分配单元的一部分‌一般会集成在高压多合一控制器内主要控制DC-DC转换器、电动空调、EPS等高压附件的供电。在附件预充接触器闭合且附件接触器两端电压达到与母线电压一致时闭合附件接触器然后断开附件预充接触器。DCDC直流转换器可以将动力电池的高压直流电转换为低压直流电供整车的低压电器使用。DCDC同时还可以给12V的蓄电池充电。一般在附件接触器闭合后DCDC输入高压接通此时可发送DCDC启动指令控制DCDC启动工作。主正接触器也属于PDU的一部分‌主要控制电机控制器的高压供电。电机控制器直流高压母线连接在整车高压母线上在预充接触器闭合且主正接触器两端电压达到与母线电压一致后闭合主正接触器然后断开主预充接触器。3.3低压上电流程前面介绍了高压部件的作用和基本原理这些高压部件实际上都是由低压的控制器来控制工作的比如VCU、MCU、BMS、AC、DCDC等控制器这些控制器的工作电压是12V也就是低压电源。想要控制系统上高压首先要能让这些控制器先进入工作状态所以高压上电的第一步是先低压上电 ‌低压上电的基本流程如下1钥匙切换至ON档或START档通过硬线唤醒VCU。2VCU进行自检如果自检失败则进行低压下电。3VCU自检成功硬线唤醒MCU、BMS、AC、DCDC、多合一等控制器。4各控制器自检同时反馈状态信息。5各控制器状态正常低压上电完成。低压上电的主要目的是避免高压系统在未准备就绪时接通低压上电阶段各控制器会检测高压部件的工作状态若异常则跳过高压上电防止高压短路或设备损坏。‌例如若DCDC未反馈工作状态VCU会直接进入零扭矩状态避免高压系统带故障运行。此外低压上电后VCU还可以监控12V低压蓄电池电量当电压过低时自动启动高压系统为低压电池充电维持整车供电稳定性。低压上电过程也称为等待状态有些仪表会点亮“WAIT”指示灯但是由于这个不是最终状态所以很多仪表不做指示。3.4高压上电流程低压上电完成后就会进入高压上电过程‌1VCU向BMS发送主负接触器闭合指令。2BMS进行预充后闭合主负接触器并反馈主负接触器闭合状态。如果BMS反馈超过则流程中止。3如果BMS反馈正常VCU向PDU发送附件接触器闭合指令。4PDU闭合附件接触器并反馈附件接触器闭合状态。如果PDU反馈超过则流程中止。5如果PDU反馈正常VCU向DCDC发送启动指令DCDC启动工作。6VCU向PDU发送主正接触器闭合指令7PDU进行预充后闭合主正接触器并反馈主正接触器闭合状态。如果PDU反馈超时则流程中止。8 如果PDU反馈正常则VCU发送Ready状态仪表点亮 READY 灯高压上电完成。电动车的“READY”灯是用于提示车辆已经做好行驶的准备具体的准备过程包括低压上电和高压上电重点是高压系统上电上电过程中会同时检测各个高压部件是否正常确保没有故障。整个过程通过VCU对启动信号的接收、判断和对高压部件的反馈信息处理实现精准的控制确保车辆安全、可靠地进入可行驶状态。