2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介及故障排除

佛山市中愷汽車公共實(shí)訓(xùn)中心 黃余君

1 2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車高壓系統(tǒng)的組成及部件功能

2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車的高壓系統(tǒng)主要由動(dòng)力電池總成、高壓控制盒、電機(jī)控制器（VCU）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車載充電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換單元、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、PTC加熱元件等組成。

1.1 動(dòng)力電池總成

動(dòng)力電池總成（圖1）由電池模組、箱體、電池管理系統(tǒng)（BMS）、高/低壓線束等組成。電池模組由若干個(gè)單體電芯通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)的方式組裝而成，為電動(dòng)汽車提供能量存儲(chǔ)和動(dòng)力輸出。BMS包括從機(jī)和主機(jī)，從機(jī)用于采集各個(gè)箱體中電池模組的電壓、溫度等信號(hào)，主機(jī)是動(dòng)力電池總成的控制中心；BMS時(shí)刻監(jiān)控動(dòng)力電池的工作狀態(tài)，并通過(guò)CAN線與電機(jī)控制器和車載充電機(jī)進(jìn)行通信，對(duì)動(dòng)力電池總成的充放電等進(jìn)行綜合管理。

圖1 動(dòng)力電池總成

1.2 高壓控制盒（圖2）

高壓控制盒的功能有：分配動(dòng)力電池總成的電能；控制PTC加熱元件與直流充電回路的通斷；空調(diào)系統(tǒng)、直流充電、交流充電、電機(jī)控制等回路的過(guò)載保護(hù)。

1.3 電機(jī)控制器

電機(jī)控制器主要以IGBT（絕緣柵雙極晶體管）模塊為核心，將動(dòng)力電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。由于在交流轉(zhuǎn)換成直流的過(guò)程中，交流頻率和電壓可以改變，控制參數(shù)可以有很高的自由度。電機(jī)控制器內(nèi)集成了電壓傳感器和電流傳感器。電機(jī)控制器由低壓12 V蓄電池提供常電，由BMS通過(guò)硬線喚醒。

圖2 高壓控制盒內(nèi)部組成

1.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)是一個(gè)緊湊、質(zhì)量輕、高功率輸出、高效率的永磁同步電機(jī)（PMSM），永磁鐵被鑲?cè)朕D(zhuǎn)子中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子線圈共同作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；電機(jī)旋變器被同軸安裝在電機(jī)上，用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度，此旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送給電機(jī)控制器；電機(jī)溫度傳感器檢測(cè)電機(jī)定子內(nèi)部的溫度，此溫度信息也發(fā)送給電機(jī)控制器。

1.5 車載充電機(jī)

車載充電機(jī)采用風(fēng)冷對(duì)控制單元進(jìn)行冷卻，將AC 220 V電壓整流、升壓后為鋰電池組充電。車載充電機(jī)由12 V蓄電池提供常電，連接充電槍，車載充電機(jī)輸入AC 220 V電壓后輸出喚醒信號(hào)給其他控制模塊。

1.6 DC/DC轉(zhuǎn)換單元

DC/DC轉(zhuǎn)換單元將動(dòng)力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，為整車低壓用電系統(tǒng)供電，同時(shí)為低壓蓄電池充電。

2 2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車慢充系統(tǒng)的工作原理

2.1 慢充系統(tǒng)的工作原理

2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車的慢充系統(tǒng)主要由車載充電機(jī)、直流充電插座總成、充電指示燈等部件組成。

停機(jī)狀態(tài)下BMS才允許充電，如圖3所示，連接AC 220 V電源后車載充電機(jī)開(kāi)始工作，車載充電機(jī)工作后通過(guò)CAN線向電機(jī)控制器發(fā)送輸出電壓及車載充電機(jī)的工作狀態(tài)等；儀表接收到車載充電機(jī)的信息點(diǎn)亮充電連接指示燈（紅燈）；車載充電機(jī)工作后發(fā)出一個(gè)充電喚醒信號(hào)（12 V高電平），BMS收到喚醒信號(hào)后開(kāi)始進(jìn)入充電模式；充電回路接通后車載充電機(jī)開(kāi)始給動(dòng)力電池充電，電流不斷增大，同時(shí)車載充電機(jī)會(huì)通過(guò)CAN線傳遞輸出電流信息到儀表，當(dāng)電流大于1 A時(shí)，儀表點(diǎn)亮充電標(biāo)志信號(hào)燈（黃燈）。

2.2 慢充系統(tǒng)的充電條件

（1）充電線連接確認(rèn)（CC和CP信號(hào)正常），CAN信號(hào)正常。

（2）車載充電機(jī)的供電（220 V和12 V）正常，且車載充電機(jī)工作正常。

（3）充電喚醒信號(hào)12 V輸出正常。

（4）車載充電機(jī)、電機(jī)控制器、BMS之間通信正常，主繼電器閉合，且已發(fā)送電流強(qiáng)度需求。

（5） -20 ℃＜動(dòng)力電池電芯溫度＜50 ℃。

（6）單體電池最高溫度與最低溫度差＜10 ℃。

（7）絕緣性能＞10 MΩ。

（8）實(shí)際單體電池最高電壓與額定單體電壓差＜0.4 V。

（9）高、低壓電路連接正常，遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。

3 故障案例

案例1 2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車無(wú)法充電

故障現(xiàn)象一輛2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車，累計(jì)行駛里程約為1萬(wàn)km，客戶反映該車充電時(shí)充電連接指示燈不點(diǎn)亮，沒(méi)有充電電流指示，動(dòng)力電池電量在8%，動(dòng)力電池?zé)o法充電，車速低于30 km/h，其他系統(tǒng)正常工作。

故障診斷測(cè)量低壓蓄電池的電壓，為13.8 V，正常；測(cè)量充電樁和充電槍輸出的工作電壓，約為AC 220 V，正常；測(cè)量充電槍端子CC（充電連接確認(rèn)端子）與端子PE（保護(hù)接地端子）間的電阻（圖4），約為1.5 kΩ，正常；測(cè)量充電槍端子CP（充電功率確認(rèn)端子）與端子PE間的電壓，約為12 V，正常。診斷至此，排除充電槍及其線路存在故障的可能。檢查整車慢充接口，無(wú)腐蝕或損壞；測(cè)量整車慢充接口端子CP與端子PE間的電阻（圖5），約為87.3 kΩ（正常應(yīng)大于50 kΩ），正常；測(cè)量整車慢充接口端子CC與端子PE間的電壓，約為12 V（正常應(yīng)6 V左右），異常。診斷至此，懷疑整車慢充接口端子CC和端子CP間短路。用萬(wàn)用表蜂鳴擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)整車慢充接口端子CC和端子CP相通。仔細(xì)檢查整車慢充接口與車載充電機(jī)間的低壓信號(hào)線束，最后發(fā)現(xiàn)車載充電機(jī)低壓信號(hào)導(dǎo)線連接器內(nèi)有1根銅絲將端子3（端子CP）和端子4（端子CC）短接在了一起（圖6），推斷故障是由此引起的。

圖3 慢充系統(tǒng)工作原理

圖4 測(cè)量充電槍端子CC與端子PE間的電阻

圖5 測(cè)量整車慢充接口端子CP與端子PE間的電阻

故障排除清理車載充電機(jī)低壓信號(hào)導(dǎo)線連接器內(nèi)的銅絲后試車，車輛充電恢復(fù)正常，故障排除。

案例2 2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車無(wú)法行駛

故障現(xiàn)象一輛 2017款江淮iEV6E純電動(dòng)汽車，動(dòng)力電池故障燈常亮起，READY燈（綠色）能點(diǎn)亮，但車輛無(wú)法行駛。

圖6 車載充電機(jī)低壓信號(hào)導(dǎo)線連接器

故障診斷 用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障檢測(cè)儀無(wú)法與車輛通信，懷疑該車通信線路存在故障。分別測(cè)量數(shù)據(jù)診斷連接器（OBD接口）端子6（CAN H端子）和端子14（CAN L端子）上的電壓，端子6上的電壓為0.56 V（正常應(yīng)為2.45 V～3 V），端子14上的電壓為0.05 V（正常應(yīng)為1.8 V～2.55 V），均異常。根據(jù)維修手冊(cè)逐個(gè)斷開(kāi)CAN線上的電器，當(dāng)斷開(kāi)車載充電機(jī)導(dǎo)線連接器時(shí)，數(shù)據(jù)診斷連接器端子6和端子14上的電壓均恢復(fù)正常，由此推斷故障是由車載充電機(jī)損壞引起的。

故障排除 更換車載充電機(jī)，重新連接故障檢測(cè)儀，清除故障代碼后試車，車輛充電及行駛均正常，故障排除。