2020款比亞迪漢EV四驅(qū)版行駛中“EV受限”

◆文/深圳李明權(quán)勞模創(chuàng)新工作室 蔣烈溪

故障現(xiàn)象

一輛2020 款比亞迪漢E V 四驅(qū)高性能版， 搭載“ 163 + 200 k W ” 雙電機四驅(qū)系統(tǒng)， VIN 碼為LC0CF6CD3L107＊＊＊＊,行駛里程為31019km。車主反映：該車正常行駛中，組合儀表上突然顯示“EV功能受限”(圖1)的故障提示信息，但車輛可以正常行駛，反復(fù)熄火后重啟，故障提示信息均無法消失。

故障診斷與排除

接車后，首先使用原廠診斷設(shè)備VDS2100進行全車掃描，在電池管理系統(tǒng)(BMS)中存有當(dāng)前故障碼(圖2)：P1AFB00-空調(diào)系統(tǒng)高壓互鎖故障，且無法刪除。出現(xiàn)該故障碼的可能原因有：系統(tǒng)軟件故障；電動壓縮機故障；電池加熱器故障；PTC風(fēng)加熱器故障；有關(guān)線路故障等。

比亞迪新能源車輛高壓電器系統(tǒng)中使用的高壓互鎖，包括結(jié)構(gòu)互鎖和功能互鎖兩個方面。結(jié)構(gòu)互鎖也就是通常說的硬件互鎖(圖3)，主要高壓接插件均帶有低壓電路的互鎖回路線。當(dāng)其中某個接插件被帶電斷開時，動力電池管理系統(tǒng)便會檢測到高壓互鎖回路存在斷路，為保護人員安全，將立即進行報警并斷開主高壓回路電氣連接，同時激活主動泄放。功能互鎖也就是通常說的軟件互鎖，沒有低壓線路連接，而是通過相應(yīng)高壓模塊的程序檢測進行互鎖。

根據(jù)車型設(shè)計及配置的不同，高壓互鎖可分為以下3類：

高壓互鎖1：即驅(qū)動系統(tǒng)互鎖，為硬件互鎖，通過低壓導(dǎo)線連接形成回路，主要連接的部件包括電池包、電池管理器、電機控制器、高壓配電箱等；

高壓互鎖2：即充電系統(tǒng)互鎖，為硬件互鎖，通過低壓導(dǎo)線連接形成回路，主要連接部件包括電池管理器、高壓配電箱、車載充電器等；

高壓互鎖3：即空調(diào)系統(tǒng)互鎖，為軟件互鎖，通過系統(tǒng)上主要高壓模塊的程序進行檢測，判定高壓回路中是否有異常，主要連接部件包括空調(diào)控制器、PTC模塊、電動壓縮機模塊等。

圖4為2017款比亞迪唐的高壓互鎖示意圖，通過互鎖系統(tǒng)框圖并結(jié)合數(shù)據(jù)流，往往就會準(zhǔn)確判斷是哪一個模塊導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)互鎖。另外，也可通過跨接互鎖線斷開可疑部件進行相應(yīng)的試驗。

根據(jù)故障車的故障現(xiàn)象、故障碼及互鎖系統(tǒng)工作原理，首先檢查車輛所有系統(tǒng)的軟件版本，均為最新。然后，戴上絕緣手套，使用兆歐表分別測量電動壓縮機、電池加熱器、PTC風(fēng)加熱器的絕緣電阻(圖5)，均未見異常。

查閱故障車型高壓互鎖系統(tǒng)示意圖(圖6)得知，比亞迪漢EV四驅(qū)版的電池包與充配電回路保留了硬件互鎖，其他高壓系統(tǒng)采用軟件互鎖。也就是說，無法通過短接壓縮機高壓接插器上的互鎖線，判斷其好壞。

通過進一步檢查發(fā)現(xiàn)，故障車空調(diào)系統(tǒng)雖然無法制熱，但可以正常制冷，說明電動壓縮機工作正常。連接診斷儀并進入輔助加熱系統(tǒng)，未發(fā)現(xiàn)故障碼，讀取數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)輔助加熱系統(tǒng)的高壓側(cè)電壓為0(圖7)，顯然不正常。

故障車型采用的集成式風(fēng)加熱器(圖8)安裝在駕駛員加速踏板右邊的儀表臺中央通道前端。驅(qū)動器與加熱芯體結(jié)構(gòu)上集成在一起；加熱芯體配合PTC驅(qū)動器完成驅(qū)動發(fā)熱工作，在電控驅(qū)動下實現(xiàn)PTC模塊(核心陶瓷PTC)發(fā)熱及PTC驅(qū)動器軟件策略的保護下PTC芯體充分加熱后實現(xiàn)箱體的直接供熱。

戴上絕緣手套，使用萬用表測量PTC風(fēng)加熱器低壓插件的供電、搭鐵及網(wǎng)線電壓，均未見異常；高壓母線處電壓為591V,正常(圖9)。

通過上述檢測發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)流中顯示加熱系統(tǒng)高壓側(cè)電壓為0,而實際測量PTC高壓母線的電壓為591V，這兩個數(shù)據(jù)有很大差異。為進一步縮小故障范圍，打開充配電3合1盒蓋并檢測相關(guān)熔絲(圖10)，未發(fā)現(xiàn)異常。

拔掉PTC風(fēng)加熱器低壓插件，組合儀表上不再顯示“EV功能受限”的提示信息，但在集成式車身控制器B2系統(tǒng)出現(xiàn)了故障碼U025487-與PTC失去通信(圖11)，同時電池管理系統(tǒng)BMS上的故障碼P1AFB00可以被正常刪除。

經(jīng)過以上檢測，基本可以判定是PTC風(fēng)加熱器總成內(nèi)部故障導(dǎo)致故障車組合儀表上出現(xiàn)“EV功能受限”的提示信息。更換PTC風(fēng)加熱器后，反復(fù)試車，故障未再現(xiàn)。交車后電話回訪，車主反饋該車已恢復(fù)正常，故障已被徹底排除。

維修小結(jié)

維修新能源汽車時，一定要注意規(guī)范操作，確保安全。另外，通過本案例可以發(fā)現(xiàn)，只有系統(tǒng)掌握車型的基本控制原理，并結(jié)合故障現(xiàn)象、故障碼及數(shù)據(jù)流，才能快速縮小故障范圍，順利解決問題。

最后，再順便強調(diào)一下高壓系統(tǒng)維修時的安全注意事項：

1.操作人員不允許佩戴金屬飾品，必須穿絕緣膠鞋、戴絕緣手套，且電壓等級必須大于操作對象的最高電壓，必要時戴防弧面罩，穿戴前需檢查其是否完好無損、干燥無異物，以確保安全；

2.操作人員進行作業(yè)時原則上不允許帶高壓電操作，測試電池包絕緣電阻時除外，帶高壓電測量時須單手操作；

3.作業(yè)前應(yīng)對高壓系統(tǒng)斷電，首先整車退電至OFF檔，并等待5min，然后拔掉維修開關(guān)并由專人保管，再拔掉電池包引出的高壓母線，確保高壓母線間電壓低于安全電壓(直流60V)，最后斷開低壓蓄電池的正負(fù)極；

4.作業(yè)中，操作人員應(yīng)對所拆除的高低壓系統(tǒng)電線進行妥善保管，使用專用的絕緣膠套進行絕緣包裹，不可裸露出電線端子，以防觸電或造成其他事故；

5.高壓系統(tǒng)在檢修完畢后，需由專人仔細(xì)檢查電路是否符合要求，并檢查車輛能否上電；

6.維修時禁止對車輛進行充電；更換高壓部件后，應(yīng)測量搭鐵是否良好；所有拆卸過的螺栓需按規(guī)定力矩進行擰緊；

7.在整車上測量高壓線束公端時，務(wù)必注意不要讓表筆使得導(dǎo)線與屏蔽層短路，建議使用專用檢測工具。

對于新能源汽車來說，除了高壓系統(tǒng)的線路短路檢測保護之外，高壓互鎖裝置是另外一道保護屏障，其作用是當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生斷路故障時，及時切斷相關(guān)系統(tǒng)的高壓輸出，從而起到保護作用。

設(shè)置高壓互鎖裝置，也是相關(guān)國標(biāo)的要求。因此，所有生產(chǎn)出來的新能源汽車都具備高壓互鎖保護功能。但在早期新能源汽車使用過程中，曾經(jīng)出現(xiàn)較多的故障，就是高壓系統(tǒng)接插件連接不可靠(主要是配件質(zhì)量問題，以及裝配問題)，也因此給用戶造成了不少的困擾。即使到了目前，線束插頭的質(zhì)量有所提高，但仍舊有部分車輛的線束插頭存在接觸不良、退針等故障發(fā)生。尤其是當(dāng)出現(xiàn)高壓系統(tǒng)功能受限的故障時，如果沒有相對準(zhǔn)確的故障碼，此時，對于維修技術(shù)人員來說，會帶來相當(dāng)大的麻煩。

如果斷路或退針故障發(fā)生在高壓驅(qū)動系統(tǒng)或充電系統(tǒng)中的供電或CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接上，整個高壓系統(tǒng)將無法自檢，系統(tǒng)不能“READY”，此時，大部分車型儀表會出現(xiàn)高壓系統(tǒng)功能受限的提示，部分控制模塊無法進入。這時候，故障查找的難度就會進一步上升。

作為廠家來說，采取的應(yīng)對方法有兩種：一種是發(fā)生高壓互鎖斷路故障時，徹底禁止該系統(tǒng)的工作，最嚴(yán)重情況下，整車無法高壓上電；另一種是只要沒有發(fā)現(xiàn)高壓系統(tǒng)存在短路故障，系統(tǒng)只記錄高壓互鎖故障碼，但高壓系統(tǒng)上電正常。這也是部分車輛在檢測時，發(fā)現(xiàn)存在高壓互鎖斷路故障，但依舊可以正常使用的原因。

本文作者，對該車型的高壓互鎖裝置形式進行了詳盡的描述，對讀者了解其工作原理有一定幫助作用。另外，在整個診斷過程中，由于充分了解了相關(guān)系統(tǒng)的工作原理，在故障查找的步驟上也符合相關(guān)邏輯，所以，很快就圈定了故障范圍并找出了真正的故障原因，著實不易。這一點也反映了作者在新能源汽車故障診斷方面有著較深厚的功底，值得贊揚和肯定。也希望作者以后能夠多寫出類似的文章，讓一線技術(shù)人員能夠有更多收獲。