2019款比亞迪秦EV無法上高壓故障的診斷與排除

【摘" 要】文章圍繞2019款比亞迪秦EV實訓車輛的無法上高壓故障展開，對故障現(xiàn)象、診斷過程及排除方法進行詳細闡述。該故障表現(xiàn)為OK燈不亮、儀表顯示“EV功能受限”以及無法掛擋行駛。經(jīng)常規(guī)診斷與數(shù)據(jù)流分析，確定主接觸器回路檢測故障為直接原因，進一步檢測發(fā)現(xiàn)BMS內(nèi)部芯片燒毀，更換2個MOSFET后故障排除。最后總結(jié)出維修同類車型啟動系統(tǒng)的注意事項，為同類故障維修提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】比亞迪秦EV;主接觸器回路檢測故障;BMS;MOSFET

中圖分類號：U463.6" " 文獻標識碼：B" " 文章編號：1003-8639（ 2024 ）12-0098-03

The 2019 BYD Qin EV Cannot Diagnose and Eliminate High-voltage Faults

【Abstract】This article focuses on the failure of 2019 BYD Qin EV practical training vehicle，and elaborates on the fault phenomenon，diagnosis process and elimination method. The fault is manifested as the OK light is not on，the instrument shows \"EV function is limited\"，and the failure to drive in gear. After routine diagnosis and data flow analysis，it was determined that the main contactor loop detection fault was the direct cause，and further detection found that the chip inside the BMS burned down，and the fault was removed after replacing two MOSFETs. Finally，the points for attention in the maintenance of the starting system of similar models are summarized，and some references are provided for the maintenance of similar faults.

【Key words】BYD Qin EV;main contactor loop detection fault;BMS;MOSFET

1" 故障現(xiàn)象

一輛2019款比亞迪秦EV實訓車輛，學生反映OK燈不亮，儀表顯示EV功能受限，車輛無法上高壓，同時也無法掛擋行駛。接車后對該車進行檢測，踩下制動踏板同時按壓啟動按鈕，OK燈未亮，儀表顯示EV功能受限，車輛無法上高壓，且無法掛擋行駛，如圖1所示。

2" 故障診斷

該車為2019款比亞迪秦EV純電動轎車，車輛識別碼為LGXCE6DB9L0200055，累計行駛里程327km。

2019款秦EV高壓主要由動力電池和管理系統(tǒng)組成，其動力源為多個三元鋰電池單體組裝成的動力電池包。電池包輸出直流電，輸出總電壓為408.8V，容量為130Ah，電量約53.1kW·h，NEDC純電續(xù)航里程400km。

2.1" 常規(guī)診斷

根據(jù)故障現(xiàn)象判斷，該車無法上高壓的故障可能由動力電池和管理系統(tǒng)工作不良引起，但也不排除其它系統(tǒng)故障。可能的原因有：①電機驅(qū)動系統(tǒng)故障;②動力電池和管理系統(tǒng)故障;③網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)故障;④高壓安全保護系統(tǒng)故障;⑤多路集成控制模塊（MICU）故障;⑥啟動系統(tǒng)故障;⑦冷卻系統(tǒng)故障。

為避免走彎路，需按順序排查故障。踩下制動踏板的同時按下啟動按鈕，用萬用表測量低壓12V蓄電池的電壓，電壓為11.2V，在正常范圍內(nèi)。關(guān)閉啟動按鈕，拆下12V蓄電池負極并做好絕緣處理，等待10min，戴上絕緣手套，檢查高壓電纜線的接插件，未發(fā)現(xiàn)有松脫及破損等異常情況。各線路連接可靠，各管路安裝正確。儀表上能顯示SOC的值，則說明動力電池正常。

2.2" 讀取并分析數(shù)據(jù)流

連接故障診斷儀到該車的自診斷座上，安裝低壓電池的負極。再次接通點火開關(guān)，讀取故障碼并清除，發(fā)現(xiàn)儀表上的EV功能受限消失。再次啟動車輛，讀取車輛的故障碼及相關(guān)數(shù)據(jù)。通過結(jié)合故障碼對數(shù)據(jù)流進行分析，發(fā)現(xiàn)故障車輛主接觸器回路檢測故障，導(dǎo)致汽車不能上主高壓。診斷儀顯示故障碼及數(shù)據(jù)流如圖2所示。

查閱比亞迪秦EV動力電池和管理系統(tǒng)相關(guān)資料得知，動力電池和管理系統(tǒng)是比亞迪秦EV汽車啟動時，啟動網(wǎng)控制雙路電（IG3電）上電，BMS得電，通過動力網(wǎng)CAN接收到來自啟動網(wǎng)的CAN啟動通知。自檢通過后，首先接通高壓配電箱的預(yù)充接觸器，預(yù)充完成后，斷開預(yù)充接觸器再接通主接觸器，讓電池對電機控制器、DC-DC放電，為低壓電器供電和低壓充電。BMS控制汽車上高壓電流程如圖3所示。

根據(jù)BMS控制汽車上高壓電流程分析，如果接觸器燒結(jié)，BMS會控制主接觸器、負極接觸器和預(yù)充接觸器斷開，防止電路中仍保持高壓狀態(tài)，存在安全隱患。結(jié)合對該車動力電池和管理系統(tǒng)工作原理及診斷儀數(shù)據(jù)分析，主接觸器回路檢測故障是引起汽車不能上高壓電的直接原因，此類故障可能原因是：主接觸器損壞、主接觸器線路或本體故障、BMS損壞。

3" 故障排除

3.1" 主接觸器檢測

拆下12V蓄電池負極，等待10min，戴上絕緣手套，拔掉動力電池高壓電纜插頭，斷開BMS的插頭。測量BK45（A）/7與BK45（A）/22之間電阻為26Ω（標準值為26Ω），數(shù)據(jù)正常。

3.2" 主接觸器控制線路檢測

插上BMS的插頭，戴上絕緣手套，插上動力電池高壓電纜插頭，連接12V蓄電池負極，啟動車輛。測量BMSBK45（A）/22與地之間電壓為0.7V，如圖4所示。

由于此車輛無法啟動，按照控制原理，主接觸器應(yīng)是斷開的，而且控制線的電壓不應(yīng)為0.7V。拆下12V蓄電池負極，等待10min，戴上絕緣手套，拔掉動力電池高壓電纜插頭，斷開BMS的插頭。測量BK45（A）/22與地之間電阻為∞，數(shù)據(jù)正常。由此結(jié)合診斷儀的數(shù)據(jù)來看，可以判斷數(shù)據(jù)0.7V為不正常數(shù)據(jù)。

3.3" BMS檢測

由于主接觸器在動力電池包里面，要檢測主接觸器本體需拆動力電池包。按照先簡后繁的原則，先檢測BMS。拆下BMS并打開后發(fā)現(xiàn)BMS內(nèi)部有一個芯片燒毀，如圖5所示。查閱該芯片的型號發(fā)現(xiàn)此芯片為2個MOSFET。此芯片的電氣結(jié)構(gòu)示意如圖6所示。

3.3.1" MOSFET管3個引腳極性判斷

根據(jù)圖6可以判斷MOSFET的漏極（D腳），如圖7a所示。根據(jù)MOSFET管的結(jié)構(gòu)特性，利用MOSFET管漏極（D腳）與源極（S腳）之間的寄生二極管的極性來判斷MOSFET的漏極（D腳）和源極（S腳），也可用來判斷MOSFET管的類型。判斷MOSFET管的漏極（D腳）和源極（S腳）如圖7b、7c所示。剩余的一腳為MOSFET的柵極（G極）。

3.3.2" MOSFET型號的選擇

打電話咨詢4S店，沒有此芯片，只能更換整個BMS?？紤]到經(jīng)濟問題，決定找元器件替代。由于芯片燒毀比較嚴重，甚至連底座也燒毀了，因而不能焊接貼片芯片。根據(jù)芯片參數(shù)，選用型號為IRFB3607的兩個MOSFET作為替代，所選擇的參數(shù)和性能符合要求。MOSFET的關(guān)鍵參數(shù)對比見表1。

3.3.3" 畫MOSFET電氣連接

參考比亞迪秦EV的BMS控制電路圖（圖8a），畫出MOSFET管與主接觸器的電氣連接示意簡圖（圖8b），以便焊接。

3.3.4" MOSFET焊接

首先將BMS板上的底部引腳焊接出引線（圖9a），然后將MOSFET的各個引腳與相對應(yīng)的引線焊接好（圖9b），最后將MOSFET管固定在BMS的外殼上（圖9c）。

焊接好MOSFET后試車，儀表顯示OK燈點亮，能正常掛擋行駛，故障排除。

4" 故障分析

根據(jù)MOSFET管與主接觸器的電氣連接示意簡圖（圖8b）可知，BMS收到指令后，控制MOSFET的柵極（G極），使MOSFET的漏極（D極）和源極（S極）導(dǎo)通，從而控制主接觸器的線圈通電產(chǎn)生電磁力，促使接觸器的動觸點吸合，控制動力電池的電纜線與負載接通。此時由于MOSFET損壞，接觸器的線圈不能產(chǎn)生電磁力，接觸器的動觸點不能吸合，動力電池的電纜線與負載沒有接通，故車輛不能上高壓電。BMS發(fā)出控制主接觸器的指令后，而儀表反饋的信息是OK燈不亮，因而BMS認為主接觸器回路檢測故障，從而產(chǎn)生主接觸器回路檢測的故障碼。

5" 經(jīng)驗總結(jié)

比亞迪秦EV汽車啟動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理比較復(fù)雜，診斷維修困難，對同類車型的啟動系統(tǒng)進行維修時，應(yīng)注意如下幾個問題。

1）弄清動力電池和管理系統(tǒng)的組成及工作原理，弄清楚每個元器件損壞對系統(tǒng)的影響，以便更迅速準確地判斷故障。

2）若電力電子基礎(chǔ)知識比較薄弱，要學會利用已有的知識查閱資料，重點關(guān)注其工作原理和維修方法。

3）對各種電路接插件的連接、破損、松脫等要仔細檢查，及早發(fā)現(xiàn)這些故障，可避免在維修過程中少走許多彎路。

4）現(xiàn)代有很多的新能源車輛能量供給系統(tǒng)的電壓很高，因此維修時要做好充分的安全措施。

參考文獻：

[1] 比亞迪秦EV維修手冊[Z].

[2] 李正國，何軍，朱小春. 電動汽車整車故障診斷與分析[M]. 北京：清華大學出版社，2019.

[3] 比亞迪秦EV售后培訓資料[Z].