純電動汽車典型故障診斷流程與維修方法分析

【摘? 要】目前國家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃對環(huán)保和節(jié)能提出了要求，汽車電子技術高速發(fā)展帶動中國電動汽車迅猛發(fā)展，純電動汽車越來越受到市場歡迎。純電動汽車故障可分為一級故障、二級故障和三級故障，通過對純電動汽車常見故障現(xiàn)象進行分析，提出科學的診斷流程和維修方法。通過掌握該診斷流程和維修方法，提高新能源汽車維修工專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能，促進中國新能源汽車和汽車維修行業(yè)的健康良性發(fā)展。

【關鍵詞】純電動汽車；典型故障；診斷流程；維修方法

中圖分類號：U469.72? ? 文獻標志碼：B? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）09-0096-04

Analysis of Typical Fault Diagnosis Process and Maintenance Method of Pure Electric Vehicle

LI Chao

（Department of Vehicle Engineering，Chongqing Creation Vocational College，Chongqing 402160，China）

【Abstract】Pure electric vehicle faults can be divided into primary，secondary，and tertiary faults. By analyzing common fault phenomena in pure electric vehicles，scientific diagnostic processes and maintenance methods are proposed. By mastering the diagnostic process and maintenance methods，we can improve the professional literacy and skills of new energy vehicle maintenance workers，and promote the healthy and healthy development of China's new energy vehicle and automotive maintenance industry.

【Key words】pure electric vehicles；typical failure；diagnostic process；maintenance method

作者簡介

李超（1983—），男，副教授，高級實驗師，汽車維修工高級技師，研究方向為新能源汽車技術、汽車檢測與維修技術。

1? 純電動汽車故障診斷方法

1.1? 純電動汽車故障診斷基本方法和操作流程

電動汽車是國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃導向下的工業(yè)產(chǎn)物，電動汽車發(fā)展對國家汽車工業(yè)走出國門、走向國際特別重要，電動汽車高速發(fā)展惠及千萬家，給人們的衣食住行帶來了極大的便利。電動汽車節(jié)能、環(huán)保、綠色的本質(zhì)給人們的生活帶來了極大舒適感，改善了人民的出行體驗，提升人民生活幸福指數(shù)。當前電動汽車的故障按照等級劃分為0～3，具體如下：0表示汽車沒有故障，汽車能正常行駛；1表示一級故障，指不影響車輛行駛的故障；2表示二級故障，指影響車輛性能，需駕駛員限制行駛的故障；3表示三級故障，為汽車最高等級，汽車不能行駛的嚴重故障。不同車型的具體汽車部件故障等級劃定需主機廠與供應商溝通協(xié)商來確定。當電動汽車出現(xiàn)故障時，純電動汽車故障診斷可以按照圖1所示流程進行故障診斷，電動汽車故障診斷和維修應特別注意：電動汽車高壓部件系統(tǒng)電壓可達350VDC或者600VDC以上，非專業(yè)技術人員一定不要隨便拆卸整車高壓部件系統(tǒng)。

1.2? 純電動汽車常見的故障種類

1）汽車整車控制器VCU：VCU輸入電壓欠壓故障、汽車整車CAN通信故障、整車控制器VCU故障、整車控制器線路故障。

2）汽車驅(qū)動電機與電機控制單元MCU：驅(qū)動電動機不能轉(zhuǎn)動故障、驅(qū)動電動機外殼帶電故障、電動機過熱故障、電動機運轉(zhuǎn)聲音異常故障、MCU母線過流故障、驅(qū)動電機控制單元MCU故障、驅(qū)動電機冷卻系統(tǒng)等部件故障。

3）汽車動力電池和電池管理系統(tǒng)BMS：動力電池系統(tǒng)不一致性故障、絕緣故障、高壓互鎖故障、慢充電流過高故障、充電過溫故障、放電過高/過低故障、動力電池單體電池電壓過低故障、單體電池電壓過高故障、整組電壓不均衡性故障、BMS通信故障、繼電器粘連故障、充電插頭溫度過高故障等。

4）汽車制動系統(tǒng)：制動系統(tǒng)傳感器故障、制動系統(tǒng)管路故障、防抱死制動系統(tǒng)ABS故障、電動阻力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)EPS故障、電動真空泵故障。

5）汽車空調(diào)系統(tǒng)：空調(diào)控制器故障、加熱器PTC故障、電動壓縮機故障、空調(diào)系統(tǒng)其他器件的故障。

6）汽車低壓電源系統(tǒng)：低壓蓄電池電壓過低故障、低壓控制信號故障、DC-DC故障、低壓喚醒系統(tǒng)故障、低壓電路開路短路等故障。

7）汽車電路故障：熔斷絲故障、繼電器故障、電路短路、電路斷路導致的汽車電路故障。

2? 案例1：北汽EV200純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)不制冷故障

2.1? 故障現(xiàn)象

一輛北汽EV200純電動汽車，汽車車輛識別代碼為LNBSCB3F3FD115496，該車于2015年購買，汽車行駛79500km，車主反映該車起動行駛和制動過程沒有任何問題，但是打開汽車空調(diào)后可以聽到鼓風機運轉(zhuǎn)的聲響，但沒有冷風輸出，沒有制冷的效果。

2.2? 故障原因分析

1）空調(diào)系統(tǒng)風量正常，壓縮機不運轉(zhuǎn)造成不制冷，故障原因可能如下：①制冷系統(tǒng)部件（溫控開關、高低壓開關等）或線路故障；②電動壓縮機控制線路故障；③電動壓縮機本身工作不良等故障；④空調(diào)系統(tǒng)R134A制冷劑過少。

2）空調(diào)系統(tǒng)鼓風機風量正常，壓縮機運轉(zhuǎn)，但不制冷，故障原因如下：①空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥故障（冰堵或臟堵）；②蒸發(fā)器工作不良或者泄漏故障；③制冷系統(tǒng)泄漏故障；④儲液器臟堵等其他故障；⑤電動壓縮機進氣閥門損壞、排氣閥門損壞等其他機械故障；⑥空調(diào)系統(tǒng)R134A制冷劑偏少。

2.3? 故障診斷流程和維修方法

1）純電動汽車故障診斷流程可以按照如圖2所示操作和故障診斷。首先使用新能源汽車故障診斷儀讀取故障碼，如有故障碼，根據(jù)文字說明進行分析判斷故障部位，本車用新能源汽車解碼儀沒有顯示故障碼，按照后續(xù)診斷流程進行全面檢測和故障診斷。

2）檢查北汽新能源汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力是否在正常范圍，空調(diào)制冷系統(tǒng)靜態(tài)時平衡壓力應該在0.6MPa以上；檢查汽車空調(diào)控制器（圖3）電源供電和搭鐵線路；具體檢測操作流程如下。

拆下汽車空調(diào)控制器16針插接件，汽車起動開關通電置于ON擋，用汽車專用萬用表檢查空調(diào)控制器的工作電壓，線束側(cè)插接件2針腳與車身搭鐵部位之間的電壓為蓄電池電壓正常值大概12V。若無12V的工作電壓，那么就檢測空調(diào)控制器線束側(cè)插接件2針引腳與空調(diào)系統(tǒng)FB11熔斷絲間線路的電阻值，正常阻值應小于1.3Ω。若線路正常，檢查空調(diào)系統(tǒng)FB11熔斷絲是否正常，若熔斷絲正常，那么就檢查空調(diào)系統(tǒng)繼電器是否正常工作，若不正常則更換空調(diào)系統(tǒng)繼電器，正確檢查空調(diào)系統(tǒng)繼電器85端子與整車控制器VCU121端子之間線路電阻值，正常阻值應小于1.4Ω。

3）檢查空調(diào)控制器電源端和搭鐵線路。用汽車專用萬用表分別檢查空調(diào)控制器插接件14針腳和16針腳與車身搭鐵部位之間的電阻值，正常阻值應小于1Ω，若線束電阻值不符合標準，應維修線路或更換出現(xiàn)斷路或短路的線路。

4）檢查汽車空調(diào)壓力開關及控制線路工作性能。確保安全條件下，斷開汽車空調(diào)控制器12針腳插接器和空調(diào)壓力開關插接器。分別檢查汽車空調(diào)控制器12針腳插接器第10端子與空調(diào)壓力開關2端子之間的電阻值，汽車空調(diào)控制器16腳插接器10端子與空調(diào)壓力開關1端子之間的阻值，空調(diào)壓力開關3端子、4端子與汽車車身搭鐵之間的阻值（正常阻值應小于1Ω），若線路阻值不符合標準，應維修或更換出現(xiàn)斷路或短路的線路。安裝空調(diào)控制器12針腳插接器和16針腳插接器。起動電動汽車，打開汽車空調(diào)A/C開關。檢查汽車空調(diào)壓力開關插接器2引腳和3引腳、1引腳和4引腳之間電壓，正常電壓為低壓蓄電池電壓約為12V，若無電壓或電壓不符合國際標準值，應更換汽車空調(diào)控制器系統(tǒng)。用汽車專用萬用表檢查汽車空調(diào)壓力開關2端子和3端子、1端子和4端子之間是否導通，如不導通，則更換空調(diào)壓力開關。檢查汽車空調(diào)壓縮機控制器線路，汽車電源開關閉置OFF擋，斷開空調(diào)壓縮機控制器低壓插接器，測量空調(diào)壓縮機控制器低壓插接器6端子與FB11熔斷絲之間導線阻值、空調(diào)壓縮機控制器低壓插接器2端子與車身搭鐵部位之間導線阻值（正常電阻值應小于1Ω），若線束阻值不符合標準，則維修或更換出現(xiàn)斷路或短路的線路。檢查汽車空調(diào)壓縮機控制器線路，汽車電源打開置于ON擋，打開空調(diào)A/C開關，測量空調(diào)壓縮機控制器CAN-H線路與車身搭鐵部位的電壓值、CAN-L線路與車身搭鐵電壓值，標準電壓參考值為2.6V，若電壓不符，應維修通信CAN總線的相關故障。安裝好汽車空調(diào)系統(tǒng)各插接件，使用新能源汽車專用解碼儀查看汽車空調(diào)系統(tǒng)的故障代碼，看看是否有故障代碼，有就清除故障代碼，再讀取空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)流，檢查高壓系統(tǒng)是否出現(xiàn)高壓互鎖故障。首先取下低壓蓄電池負極搭鐵線，取下汽車高壓維修開關（MSD）放置安全位置后，檢查空調(diào)系統(tǒng)高壓線路插接件是否出現(xiàn)退針現(xiàn)象，若出現(xiàn)針腳退針，處理互鎖針腳插頭故障。若以上測量均正常，替換電動壓縮機后檢查故障是否完全徹底排除。故障全部排除后再用新能源汽車解碼儀清除汽車故障碼。

2.4? 故障診斷與排除

本故障是北汽EV200純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的典型故障，在實際故障診斷與維修過程中，經(jīng)過檢查判斷出該電動汽車空調(diào)壓力開關損壞，更換空調(diào)壓力開關后故障徹底排除，打開汽車空調(diào)A/C開關，有冷風吹出，汽車空調(diào)系統(tǒng)工作恢復正常。

3? 案例2：北汽EV160電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)引發(fā)無法行駛故障

3.1? 故障現(xiàn)象

客戶駕駛北汽EV160純電動汽車，充電完成之后在高速路上正常行駛，在行駛過程中突然儀表盤系統(tǒng)故障報警燈點亮，導致汽車無法正常行駛，客戶將汽車停在路邊，客戶打汽車維修店電話急救，汽車維修店維修人員趕到現(xiàn)場連接新能源汽車專用解碼儀讀取故障代碼P0519（該故障碼為北汽EV160純電動汽車故障碼），通過查看故障代碼文字說明得知本故障代碼表示驅(qū)動電機超速而進行的保護故障，初步判斷該汽車無法在原地進行檢測和故障排除，于是汽車維修店安排牽引車將汽車拖至汽車維修店進行診斷和維修。

3.2? 故障原因分析

1）北汽EV160純電動汽車驅(qū)動電機與電機控制系統(tǒng)圖如圖4所示。

電動汽車系統(tǒng)故障燈顯示紅色并不停閃爍，表示汽車儀表盤和整車控制器VCU失去通信作用，汽車整車系統(tǒng)故障燈顯示紅色并一直點亮，表示汽車出現(xiàn)需要高度重視迅速采取措施解決比較嚴重的一類故障。

3.3? 故障診斷流程與維修方法

電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)旋變位置傳感器故障診斷流程如圖5所示。

1）首先斷開低壓蓄電池負極搭鐵電纜，拔下驅(qū)動電機控制器插接件T35，檢查插接件有無損壞或退針，若發(fā)現(xiàn)插接件有退針或損壞，更換驅(qū)動電機控制器插接件T35，如插接件良好，按照下一操作步驟進行故障診斷與檢測維修。

2）測量驅(qū)動電機控制器T35的34針腳和35針腳的電阻值（信號繞組S1、S3）應為60×（1±10%）Ω，若測量電阻為無窮大，則應更換旋變位置傳感器。

3）測量驅(qū)動電機控制器T35的22針腳和23針腳的電阻值（信號繞組S2、S4）應為60×（1±10%）Ω，若測量電阻為無窮大，則應更換旋變傳感器。

4）測量驅(qū)動電機控制器T35的11針腳和12針腳的電阻值（勵磁繞組R1、R2）應為33×（1±10%）Ω，若測量電阻為無窮大，則應更換旋變傳感器。

5）拔下驅(qū)動電機插接件T19b，檢查插接件有無損壞或退針，若發(fā)現(xiàn)插接件有退針或損壞，則更換驅(qū)動電機插接件T19b。

6）測量驅(qū)動電機控制器T35的針腳至驅(qū)動電機插接件T19b的針腳之間是否存在斷路，若測量電阻為無窮大，則應更換或修理線束。

7）若以上測量數(shù)據(jù)和參數(shù)均正常，那么替換驅(qū)動電機的旋變位置傳感器后檢查汽車故障是否完全徹底排除。

8）該故障完全排除后，使用新能源汽車解碼儀讀取汽車故障碼，清除汽車不同系統(tǒng)里面的所有故障碼。

3.4? 故障診斷與排除

本故障是北汽EV160汽車典型驅(qū)動電機系統(tǒng)故障導致汽車無法行駛，在電動汽車故障中這類故障比較常見。在北汽EV160純電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)故障引發(fā)的汽車無法行駛實際故障診斷和維修過程中，通過檢測發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電機的旋變位置傳感器損壞，經(jīng)更換新的旋變位置傳感器后，驅(qū)動電機工作恢復正常，該車能正常行駛，故障徹底排除。

4? 結(jié)束語

在純電動汽車故障診斷與維修過程中，要嚴格按照高壓安全操作規(guī)范進行操作。本文通過電動汽車發(fā)生的故障現(xiàn)象，對故障進行檢測診斷與機理分析，并確定最佳診斷流程和維修方法，達到最佳維修效果。通過該流程提高了維修工對純電動汽車故障診斷和維修的技術水平，促進國家新能源汽車維修行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（編輯? 楊? 景）