新能源汽车空调高压回路设计失效的原因是什么

具体来说，当车辆在充电过程中使用空调时，高压配电逻辑与设计逻辑不符，导致空调继电器无法闭合，从而影响空调的正常使用。仪表及下线检测均显示正常，但BMS内部报文显示空调继电器未闭合。

高压盒内热管理继电器分别接到水PTC、风PTC和压缩机端，具体电路图如图所示。空调回路的高压输出需要主负继电器和空调继电器同时闭合。主负继电器闭合条件为KeyON，空调继电器闭合条件为Ready和TMS空调继电器闭合请求同时存在，或者BMS处于充电前热管理状态。然而，当车辆处于KeyON状态时，BMS不响应TMS空调继电器闭合请求，导致主负继电器和DC继电器闭合，其他继电器断开。在KeyOFF状态下，BMS断开所有继电器，空调回路电压为零。

针对这种情况，我们首先对车辆的使用者进行了了解，发现此故障为新发故障，因此排除了控制线束接错的原因。接下来，我们使用万用表电阻档测量高压配电盒的空调输出接口正极端子与高压配电盒的电池包输入连接器正极通断，测试结果为导通状态，确定空调继电器粘连状态。

进一步分析发现，水暖PTC、压缩机及风暖PTC的控制电路均带有软启动模式，且同时工作峰值功率为6.5KW，峰值电流为46A，小于继电器额定电流100A。通过测量发现在闭合继电器瞬间有一个880A的峰值电流发生，其余情况无大电流发生。闭合继电器时空调处于关闭状态，结合波形，产生大电流的原因为压缩机及PTC输入端电容上电预充，故原因为B。

通过对比试验和验证测量，我们发现根本原因是空调回路三路负载在上电时均为容性负载，由于高压配电盒内为预设预充回路或用电器本身为设计预充回路，导致继电器闭合瞬间产生冲击电流，从而引起继电器粘连。为解决这个问题，我们提出了以下解决方案：

1. 高压配电盒内增加预充回路，需更改结构设计及BMS硬件设计，但高压配电盒已完成开模；
2. 压缩机及PTC增加预充回路，压缩机其控制电路预留有预充功能，可直接返工更换控制电路板，PTC控制电路可减小电容值。

综合成本及周期考虑，我们选择了更改压缩机及PTC控制器控制电路板的方案。所有库存及市场车辆更新为整改后的零部件，并进行试验验证整改后的参数是否在继电器电器参数之内。经过整改，空调回路的上电瞬间电流测量结果显示最大冲击电流为20A，小于继电器额定电流，有效降低了继电器粘连的风险。

通过对故障原因及设计过程的分析，我们发现空调回路设计初期工程师仅通过口头方式与相关工程师进行了技术方案沟通，同时在技术资料校对过程中并未对回路预充做相关技术注明。

此外，在样件到货后未重视此问题，并未对压缩机等高压器件输入端进行检测，压缩机等厂家也未提出高压输入回路要求，未收到其详细的产品规格书。为避免类似问题的再次发生，在后续产品设计中，对关联零部件的具体技术参数必须由相关工程师提供，同时零部件工程师对所提供的参数资料负责，并将参数要求写入产品技术条件中，在设计完成后资料校对需由相关工程师进行会签。