純電動車DC-DC電路故障診斷

黃政杰 倪星鑫

摘 要：當前，我國新能源汽車技術水平大幅提升，產業(yè)規(guī)?？焖贁U大，產業(yè)鏈日趨完善，新能源汽車在汽車總銷量的占比越來越高。伴隨著新能源汽車銷量的增多，消費者、使用者對新能源汽車的售后維修服務也提出了更高的要求。傳統(tǒng)內燃機汽車的供電設備主要是蓄電池和由內燃機驅動的發(fā)電機。純電動汽車供電設備則是低壓蓄電池和動力電池組，動力電池組提供的是高壓直流電，所以需要將高壓直流電轉換為低壓直流電為蓄電池以及低壓用電設備供電，這種轉換裝置即DC-DC直流電源轉化模塊。文章重點對純電動車DC-DC電路故障進行分析，為純電動汽車特有故障診斷提供數(shù)據(jù)支撐和案例借鑒。

關鍵詞：新能源汽車;DC-DC ;電路故障

中圖分類號：U472.9 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）06-10-03

Abstract： At present， China's new energy automobile technology level has been greatly improved， the rapid expansion of the industrial scale， the industry chain is improving， the new energy automobile in the total sales of cars is getting higher and higher. With the increase of sales of new energy vehicles， consumers and users also put forward higher requirements for after-sales service of new energy vehicles. The power supply equipment of traditional internal combustion engine vehicle is mainly battery and generator driven by internal combustion engine. Pure electric vehicle power supply equipment is low-voltage batteries and power batteries， power batteries provide high-voltage direct current， so need to convert high- voltage direct current to low-voltage direct current for battery and low-voltage power supply equipment， the converter is a DC-DC converter. This paper focuses on the analysis of DC-DC circuit fault of pure electric vehicle， which provides data support and case reference for the special fault diagnosis of pure electric vehicle.

Keywords： New energy vehicle; DC-DC; Circuit failure

CLC NO.： U472.9 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）06-10-03

1 DC-DC概述

車載供電設備是汽車電氣設備正常工作運行的前提，傳統(tǒng)汽車供電設備主要是蓄電池和由內燃機驅動的發(fā)電機，純電動汽車不再搭載內燃機，取而代之的是搭載可充電的動力電池為整車提供高壓電，作為維持車輛正常工作運行的能量源。由于車上大量的電子元件和控制系統(tǒng)都在使用12V電源，所以必須有一種裝置能夠對蓄電池進行充電，以保證充足的電量供車輛使用，這種裝置就是DC-DC又稱直流電源轉化模塊，通過使用DC-DC直流電源轉化模塊能夠將動力電池的300多伏的電壓轉化成14V的直流恒壓電源，供車輛使用。具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點。

2 DC-DC工作原理

DC-DC直流電源轉化模塊常見于純電動汽車中，布置于前機艙。當純電動車輛整車ON檔上電或充電喚醒上電，動力電池將首先開始高壓系統(tǒng)預充電流程，完成高壓系統(tǒng)預充電流程后，被喚醒的VCU整車控制器發(fā)給DC-DC直流電源轉化模塊使能信號，接到使能信號后，DC-DC直流電源轉化模塊開始啟動工作，利用高壓直流電變壓后給低壓蓄電池充電并作為電源為車上大量的電子元件和控制系統(tǒng)供電。

DC-DC直流電源轉化模塊高壓輸入范圍為DC290-420V，低壓使能輸入范圍為DC9-14V，輸出電壓為14V，常用冷卻方式為風冷。判斷DC-DC直流電源轉化模塊是否工作的方法：第一步，保證整車線束正常連接的情況下，將車鑰匙置于OFF 擋，斷開所有用電器并拔出鑰匙，使用專用萬用表電壓擋位測量低壓蓄電池的電壓，并記錄;第二步，將車鑰匙置于ON擋位置，使用專用萬用表電壓擋位測量低壓蓄電池的電壓，這時所測的這個電壓值是DC-DC輸出的電壓。若DC-DC正常輸出電壓為13.2V-13.5V（或13.5V-14V）之間，判斷為DC-DC直流電源轉化模塊正常工作。注意：車上用電設備未關閉會影響測量結果，測量前確保已關閉車上的用電設備。

3 DC-DC電路故障診斷

DC-DC作為直流轉直流裝置，常見故障體現(xiàn)在DC-DC不工作上，因為其不工作將衍生出其他多項故障，所以對DC-DC的故障診斷與維修就顯得尤為重要。通過通電前后蓄電池檢查斷定DC-DC無法正常工作時，對故障進行檢查應依照先易后難的順序，首先通過診斷儀讀取故障碼，其次對DC-DC低壓端信號線各信號的檢測，再次對DC-DC輸入與輸出進行檢測，最后驗證DC-DC總成是否損壞。

按照維修手冊，做好新能源車輛維修操作安全防護和規(guī)范后。首先通過診斷儀讀取故障碼，識別到故障碼后，對DC-DC低壓端信號線各信號進行檢測。純電動車常見低壓端信號線為供電端子、使能信號端子、接地端子。檢測前先確認插件是完好的，插針是否退位，插件連接是否正常。檢查DC-DC電源：拔下低壓插件，用萬用表直流電壓檔測量供電端腳與蓄電池負極之間應有12V蓄電池電壓;如無電壓則檢查前機艙保險盒DC-DC低壓供電端保險是否燒壞，如保險正常則檢查供電段保險與插件供電端端腳線路是否導通。檢查DC-DC負極：拔下低壓插件用萬用表歐姆檔測量接地端端腳與車身搭鐵之間是否導通;如不導通則排查線束與針腳退位。檢查DC-DC使能信號：拔下低壓插件用萬用表直流電壓檔測量使能信號端腳與蓄電池負極之間應該有12V電壓;如無電壓，則用萬用表歐姆檔測量使能信號端腳與整車控制器對應端腳之間是否導通。

然后檢測DC-DC高壓輸入。熔斷器的檢測步驟：先將車鑰匙扭到off檔，取下蓄電池負極接線柱，取下低壓端線束插頭，然后取下直流高壓插件，之后再打開PDU盒體，確認高壓熔斷器是否完好，使用萬用表檔位選擇電阻檔，萬用表紅黑表筆分別點到保險絲兩端，如果電阻值小于10歐姆，則熔斷器完好。

DC-DC低壓輸出檢測，檢測前先確認正負輸出線束與接插件是否完好，連接是否良好，沒有松動，短路等現(xiàn)象。DC-DC輸出檢測方法：拆下DC-DC正極輸出，紅表筆接DC-DC正極輸出端，黑表筆接蓄電池負極，鑰匙打到ON狀態(tài)，維持ON狀態(tài)至少15秒后正常電壓為12-16V。

4 總結

通過系統(tǒng)檢測發(fā)現(xiàn)，純電動汽車DC-DC直流電源轉化模塊故障常見于三種情況：一、DC-DC低壓信號故障，涉及低壓端供電、接地以及使能信號，部分車型為監(jiān)測DC-DC工作狀態(tài)會輸出多組信號，若有也需一并驗證;二、DC-DC高壓輸入故障，多現(xiàn)于DC-DC熔斷器損壞;三、DC-DC低壓輸出故障，常見于連接線路故障。本文對故障識別、故障驗證、故障診斷思路、故障檢測進行了詳細闡述，為純電動車DC-DC直流電源轉化模塊電路系統(tǒng)故障處理提供診斷依據(jù)。

參考文獻

[1] 周雪東.新能源電動大巴空調DC-DC變換器[J].電子技術與軟件工程，2017，（005）：251.

[2] 韓震坡.高壓配電盒常用電氣件選型介紹[J].時代汽車，2018，（7）： 124-126. DOI：10.3969/j.issn.1672-9668.2018.07.055.

[3] 陳明華.新能源汽車的維修與故障診斷技術研究[J].汽車實用技術，2018，（24）：7-8，24. DOI：10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.002.

[4] 劉成，王元，曾凡柏.新能源汽車的維修及故障診斷技術[J].技術與市場，2019，26（5）：163. DOI：10.3969/j.issn.1006-8554.2019.05.076.

[5] 林楚怡.新能源汽車的故障問題與維修關鍵技術分析[J].內燃機與配件，2019，（18）：141-142.