純電動(dòng)汽車高壓斷電故障診斷

房 亮 李晶華

（天津職業(yè)大學(xué)，天津 300410）

1 純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)

純電動(dòng)汽車主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、低壓輔助系統(tǒng)和高壓空調(diào)系統(tǒng)組成，主要包括高壓動(dòng)力電池、充電單元、整車控制器、電機(jī)控制器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置、DC/DC、高壓空調(diào)、低壓蓄電池和輔助設(shè)備等，如圖1所示。

圖1 純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)

整車控制器時(shí)刻采集駕駛員的意圖，將加速踏板信號(hào)和制動(dòng)踏板信號(hào)分析運(yùn)算后通過CAN總線傳遞至電機(jī)控制器，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。高壓動(dòng)力電池提供整車運(yùn)轉(zhuǎn)所需的全部能量，電機(jī)控制器可將高壓動(dòng)力電池提供的高壓直流電逆變?yōu)楦邏航涣麟婒?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，高壓動(dòng)力電池將部分能量流向高壓空調(diào)和DC/DC，DC/DC可將高壓直流電轉(zhuǎn)化為低壓直流電供電動(dòng)轉(zhuǎn)向和低壓輔助設(shè)備使用。一般而言，純電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)均采用高壓供電，制冷功能由高壓電動(dòng)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)，加熱功能由PTC加熱元件實(shí)現(xiàn)。當(dāng)高壓動(dòng)力電池內(nèi)電量過低時(shí)可由充電單元進(jìn)行補(bǔ)充，充電單元一般分為快充和慢充兩種，快充充電速度較快但對動(dòng)力電池的損失較大。

BMS主要實(shí)現(xiàn)高壓動(dòng)力電池的充放電管理、能量均衡、SOC估算、繼電器控制、電壓電流檢測以及過壓、過流保護(hù)等功能。此外整車控制器負(fù)責(zé)整個(gè)電控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，其余電機(jī)控制器、BMS等控制器之間采用高速CAN總線進(jìn)行信息交互。

2 純電動(dòng)汽車故障分析

純電動(dòng)汽車需要各個(gè)部件協(xié)調(diào)合作才能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。純電動(dòng)汽車常見的故障類型主要有：高壓斷電故障、高壓絕緣故障和充電故障（包括慢充和快充）等。高壓斷電故障的主要原因?yàn)閯?dòng)力電池內(nèi)部故障、整車控制器故障、維修開關(guān)故障、整車線束故障等；高壓絕緣故障主要原因?yàn)閯?dòng)力電池及動(dòng)力電池輸出高壓電纜絕緣故障、電機(jī)控制器及電機(jī)控制器高壓電纜故障、電機(jī)控制器與高壓控制盒電纜、高壓控制盒絕緣故障、DC/DC及插接件絕緣故障、驅(qū)動(dòng)電機(jī)高壓電纜U、V、W及快充線束絕緣故障等。充電故障主要原因?yàn)槌潆妴拘鸭俺潆娍刂凭€路故障、上電故障、通信故障、車載充電機(jī)故障等。本文主要以北汽EV160為例介紹高壓斷電故障的診斷流程，其電路原理圖如圖2。

圖2 EV160高壓斷電診斷電路原理圖

3 高壓斷電故障檢測

3.1 故障現(xiàn)象

啟動(dòng)車輛時(shí)，觀察組合儀表工作狀況，儀表顯示動(dòng)力電池故障，動(dòng)力電池高壓斷開故障，如圖3所示。

圖3 儀表故障顯示

3.2 診斷步驟

（1）首先使用北汽純電動(dòng)專用診斷儀讀取故障碼，再進(jìn)行下一部檢查。

（2）先檢查前艙電器盒內(nèi)動(dòng)力電池低壓供電保險(xiǎn)是否熔斷，如圖4所示。

圖4 動(dòng)力電池低壓供電保險(xiǎn)檢測

（3）檢查保險(xiǎn)正常后再檢查動(dòng)力電池低壓供電，看到動(dòng)力電池低壓控制插件電源，檢測方法：將車輛在舉升機(jī)上升起，斷開低壓控制插件，打開點(diǎn)火開關(guān)至ON檔，隨后用萬用表測量動(dòng)力電池低壓控制供電電壓，如圖5所示。

圖5 低壓控制供電檢測

（4）如果以上測量無12V電源情況下，須用萬用表測量電源線通斷，檢測電源線是否有短路、斷路現(xiàn)象，測量方法如圖6所示，查前艙電器盒內(nèi)接線器J6與動(dòng)力電池低壓線束端子T21連接情況。此時(shí)將萬用表旋鈕旋至通斷檔進(jìn)行通斷測量，J6/B3與T21/B連通，J6/B3與T21/L連通，J6/B2與T21/H連通。

圖6 用萬用表線束連接情況

（5）上述測量如果線束正常須更換前機(jī)艙電器盒總成，如果線束有短路或斷路現(xiàn)象須更換低壓電機(jī)線束。

（6）動(dòng)力電池負(fù)極繼電器未吸合，須檢查低壓電機(jī)線束與整車控制器VBU連接線束以及整車控制器VBU和動(dòng)力電池負(fù)極繼電器。如果不通須更換低壓電機(jī)線束，如果導(dǎo)通須檢查整車控制器或動(dòng)力電池負(fù)極繼電器，動(dòng)力電池負(fù)極繼電器檢測必須由動(dòng)力電池售后工程師檢測。其他人員嚴(yán)禁私自拆動(dòng)力電池箱檢查，如圖7所示。

圖7 動(dòng)力電池負(fù)極繼電器檢測

（7）用萬用表蜂鳴檔檢查低壓喚醒線是否通斷，檢測方法如圖8所示。

圖8 檢測低壓喚醒線束通斷

（8）檢測動(dòng)力電池內(nèi)部預(yù)充電電阻是否損壞，檢測方法如圖9所示將萬用表旋鈕旋至歐姆檔，萬用表兩表筆分別與動(dòng)力電池P腳與R腳充分連接，測得阻值為120歐姆，如果阻值不正確須聯(lián)系動(dòng)力電池售后工程師進(jìn)行維修。

（9）檢測動(dòng)力電池低壓控制線，地線檢測方法如圖10所示如不導(dǎo)通須檢查車身搭鐵線是否接觸不實(shí)或如果線束斷路須更換線束。

圖9 檢測動(dòng)力電池預(yù)充電電阻

圖10 動(dòng)力電池低壓控制線導(dǎo)通檢測

（10）檢測動(dòng)力電池低壓繼電器接地線是否導(dǎo)通。檢測是否與車身搭鐵線導(dǎo)通，如不導(dǎo)通須檢查車身搭鐵是否銹蝕或虛接，確定線束斷路須更換低壓電機(jī)線束。如果線束正常須聯(lián)系動(dòng)力電池售后工程師，如圖11所示。

圖11 檢測動(dòng)力電池低壓繼電器接地線是否導(dǎo)通

（11）如果以上整車線束及整車控制器VBU檢查正常最后須檢查動(dòng)力電池維修開關(guān)，檢查是否松動(dòng)，維修開關(guān)主熔斷器是否熔斷。檢查方法：將動(dòng)力電池拆下檢查維修開關(guān)是否松動(dòng)，如果未松動(dòng)，將維修開關(guān)從動(dòng)力電池上拆下，用萬用表測量維修開關(guān)主熔斷器是否熔斷，如果熔斷聯(lián)系動(dòng)力電池售后工程師將其更換。

4 結(jié)論

本文以北汽EV160車型為例，介紹了純電動(dòng)汽車高壓斷電故障的檢測。通過對整個(gè)檢測流程分析，可知純電動(dòng)汽車高壓斷電故障的成因比較復(fù)雜，在檢修的過程中需要維修人員具有清晰、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑\斷思路，并按照制定的流程逐步展開。純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，其他車型可參照本文進(jìn)行高壓斷電故障診斷。

[1]胡 驊,宋 慧.電動(dòng)汽車[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]陳清泉.現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2002.

[3]李宏偉.汽車維修與保養(yǎng)[J].北汽EV160無法行駛.汽車維修與保養(yǎng),2015(12):76-77.

[4]北京新能源汽車EV160/200維修手冊[Z].2016.

[5]陳付紀(jì),陸云峰.一類純電動(dòng)汽車故障分析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2017(24):17-18.