比亞迪秦EV車高壓上電控制原理及故障1例

山東水利技師學(xué)院 梁力艷

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，能源和環(huán)境問題日益突出，新能源汽車產(chǎn)業(yè)為解決能源和環(huán)境問題及汽車產(chǎn)業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級得到了快速發(fā)展。新能源汽車高壓系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，車輛便無法正常工作。本文以2019款比亞迪秦EV車為例，介紹高壓上電的控制過程及故障1例。

1 比亞迪秦EV車高壓上電控制原理

比亞迪秦EV車的整車供電系統(tǒng)分為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)兩部分。高壓系統(tǒng)主要由動力電池、驅(qū)動電機、PTC加熱器、電動壓縮機、電機控制器、充配電總成等組成。低壓系統(tǒng)主要由低壓鐵電池、車身控制模塊（BCM）、儀表控制模塊、整車控制器、空調(diào)控制器、電池管理器、智能鑰匙模塊、燈光系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)等組成。

高壓系統(tǒng)的工作受控于低壓系統(tǒng)。因此，本文主要以低壓控制系統(tǒng)為例進行介紹。當(dāng)駕駛?cè)瞬认轮苿犹ぐ宓耐瑫r按下啟動按鈕，智能鑰匙模塊開始發(fā)送尋找智能鑰匙信號，智能鑰匙接收到信號后發(fā)送高頻信號給智能鑰匙模塊，然后經(jīng)啟動子網(wǎng)將信號發(fā)送至BCM，智能鑰匙信息驗證成功后，BCM通過內(nèi)部電路分別給繼電器IG1、繼電器IG3和繼電器IG4供電。查閱相關(guān)資料，對相關(guān)電路圖進行拆畫，比亞迪秦EV車的低壓控制原理如圖1所示。

圖1 比亞迪秦EV車低壓控制原理

（1）蓄電池的電流經(jīng)熔絲F1/48、熔絲F1/50、端子B2F/1進入BCM（BCM內(nèi)置于儀表板配電盒），當(dāng)繼電器IG1的端子2得到電流后，通過內(nèi)部常搭鐵使開關(guān)端吸合。蓄電池的電流經(jīng)熔絲F1/48、熔絲F1/50、端子B2F/1進入BCM，再經(jīng)繼電器IG1開關(guān)端，由熔絲F2/27和熔絲F2/33分別給左前升降開關(guān)、BCM、網(wǎng)關(guān)、收音機、中控臺開關(guān)、擋位傳感器、組合儀表、組合開關(guān)等供電。

（2）蓄電池的電流經(jīng)過熔絲F1/48、熔絲F1/50、端子B2F/1進入BCM，然后經(jīng)熔絲F2/12由BCM端子G2H/1給繼電器IG3端子1供電，通過前艙配電盒內(nèi)部常搭鐵使開關(guān)端吸合。蓄電池的電流經(jīng)熔絲F1/48、熔絲F1/50給繼電器IG3開關(guān)端供電，再由熔絲F1/11給電機冷卻水泵、無級風(fēng)扇供電；由熔絲F1/12給BCM和整車控制器供電；由熔絲F1/34給電池管理器和電機控制器供電。

（3）蓄電池的電流經(jīng)熔絲F1/48、熔絲F1/50、端子B2F/1進入BCM，然后由BCM端子G2H/12給繼電器IG4端子2供電，通過前艙配電盒內(nèi)部常搭鐵使開關(guān)端吸合。蓄電池的電流經(jīng)熔絲F1/48、熔絲F1/50給繼電器IG4開關(guān)端供電，再由熔絲F1/10給空調(diào)控制器、BCM、暖風(fēng)水泵繼電器供電；由熔絲F1/7給電動水泵（電池?zé)峁芾恚┕╇?；由熔絲F1/8給壓力開關(guān)、電子膨脹閥、PTC加熱器、電動壓縮機、電池加熱器供電。

（4）各控制模塊自檢成功后，便開始啟動預(yù)充流程。高壓系統(tǒng)正常工作，車輛啟動的標志為儀表“OK”指示燈點亮。在車輛啟動上電過程中，由于高壓系統(tǒng)中電容的存在，為了減少動力電池的高壓電對高壓系統(tǒng)的沖擊，電池管理器首先閉合負極接觸器和預(yù)充接觸器，高壓電經(jīng)過和預(yù)充接觸器串聯(lián)的預(yù)充電阻接入高壓系統(tǒng)中給電容進行充電，隨著電容兩端電壓的不斷升高，當(dāng)高壓系統(tǒng)正負母線上的電壓達到動力電池電壓的90%或與動力電池的電壓差小于50 V時，電池管理器通過CAN總線接收到預(yù)充滿的信號，此時電池管理器閉合主接觸器，斷開預(yù)充接觸器，完成預(yù)充過程，同時儀表會點亮“OK”指示燈完成高壓上電。如果“OK”指示燈不亮，則說明預(yù)充沒有完成。

2 故障案例

故障現(xiàn)象一輛累計行駛里程約為0.8萬km的2019款比亞迪秦EV車，該車是學(xué)校學(xué)生競賽訓(xùn)練用車，在一次學(xué)生訓(xùn)練結(jié)束后，出現(xiàn)踩下制動踏板啟動車輛時，儀表提示“請檢查動力系統(tǒng)”“請檢查電子駐車系統(tǒng)”“請檢查胎壓監(jiān)測系統(tǒng)”，出現(xiàn)儀表胎壓和駐車制動故障燈常亮、“OK”指示燈不亮的故障現(xiàn)象。

故障診斷接車后首先試車，確認故障現(xiàn)象屬實。連接故障檢測儀讀取故障代碼，在多個控制模塊中讀取到多個故障代碼，且故障代碼均指向電機控制器通訊故障。

由圖1可知，組合儀表能正常點亮說明組合儀表的供電正常、啟動按鈕和制動開關(guān)信號正常、智能鑰匙模塊和BCM間的通訊正常。根據(jù)故障現(xiàn)象、故障代碼及相關(guān)電路分析，導(dǎo)致故障發(fā)生的可能原因有：電機控制器故障、電機控制器電源電路故障、動力CAN總線故障等。

基于方便測量的原則，根據(jù)圖1首先測量電機控制器電源電路，分別測量電機控制器的端子B30/10與搭鐵間的電壓、端子B30/11與搭鐵間的電壓，測量值均為0 V（異常），然后分別測量熔絲F1/34兩端與搭鐵間的電壓，測量值均為0 V（異常），熔絲F1/34由繼電器IG3供電，在打開點火開關(guān)的瞬間，用手感應(yīng)繼電器IG3的吸合動作，發(fā)現(xiàn)繼電器IG3未吸合。

人為連接跳線測量繼電器IG3在打開點火開關(guān)后各端子與搭鐵間的電壓，繼電器IG3端子5與搭鐵間的電壓為0 V、繼電器IG3端子3與搭鐵間的電壓為12.20 V、繼電器IG3端子1與搭鐵間的電壓及繼電器IG3端子2與搭鐵間的電壓均為12.20 V，說明繼電器IG3線圈搭鐵回路異常。繼電器IG3和繼電器IG4均通過前艙配電盒內(nèi)部進行搭鐵，由于繼電器IG4工作正常，所以說明公共搭鐵點正常。測量繼電器IG3座端子2與低壓鐵電池負極間的電阻，測量值為∞ Ω（異常），說明搭鐵回路存在斷路。為了查找故障點位置，拆下前艙配電盒總成，拆下所有熔絲和繼電器，取下電路板，測量繼電器IG3座端子2與端子B1C/31間的電阻，測量值為∞ Ω（異常），仔細觀察電路板，發(fā)現(xiàn)電路板上繼電器IG3座端子2與端子B1C/31間的線路存在燒蝕現(xiàn)象。

故障排除更換前艙配電盒電路板后試車，故障排除。

故障總結(jié)該故障可能是學(xué)生在訓(xùn)練過程中，由于操作失誤造成繼電器IG3座端子2與電源短路，導(dǎo)致前艙配電盒電路板損壞。