榮威Ei5高壓上電故障實(shí)例

陳璐　羅旭

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B? ? 文章編號(hào)：1003-8639（ 2023 ）09-0088-02

作者簡(jiǎn)介

陳璐（1988—），女，講師，碩士，研究方向?yàn)樾履茉雌?chē)技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)；羅旭（1968—），男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)樾履茉雌?chē)技術(shù)、汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)。

1? 故障現(xiàn)象

一輛榮威Ei5電動(dòng)汽車(chē)被追尾后，按下一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，踩下制動(dòng)踏板，動(dòng)力系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮，儀表READY燈不亮，車(chē)輛無(wú)法行駛。

2? 故障分析

2.1? 故障檢測(cè)

利用診斷儀讀取各個(gè)系統(tǒng)故障碼，電池管理系統(tǒng)控制單元BMS顯示P0C78——預(yù)充電超時(shí)（當(dāng)前），VCU（整車(chē)控制器）顯示P1B07——高壓電池包故障（當(dāng)前），其他系統(tǒng)無(wú)故障碼。以上故障碼，可以用診斷儀清除，但是，一踩下制動(dòng)踏板，按下一鍵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，故障現(xiàn)象依舊，故障碼再現(xiàn)。

2.2? 故障碼初步分析

根據(jù)上述故障碼分析，由于電池管理系統(tǒng)BMS產(chǎn)生P0C78，從而引起整車(chē)控制器VCU產(chǎn)生P1B07，因此，應(yīng)先從故障碼P0C78入手。

2.2.1? 故障碼P0C78設(shè)置條件

查閱維修手冊(cè)得到與故障碼P0C78有關(guān)信息。

1）子系統(tǒng)原理：為了防止高壓上電時(shí)對(duì)整車(chē)用電器的浪涌沖擊，電池系統(tǒng)具備預(yù)充電功能。同時(shí)，BMS會(huì)監(jiān)測(cè)預(yù)充時(shí)間及預(yù)充能量，以檢測(cè)預(yù)充電回路是否有故障，保護(hù)預(yù)充電阻及外部電路[1]。

2）故障診斷運(yùn)行條件：將起動(dòng)開(kāi)關(guān)置于ON位置。

3）故障碼設(shè)置條件：預(yù)充電持續(xù)超過(guò)500ms。

4）故障發(fā)生后電控單元采取的操作：立即斷開(kāi)高壓電。

5）故障診斷碼清除條件：預(yù)充電持續(xù)低于500ms；經(jīng)過(guò)40次喚醒/待機(jī)循環(huán)后，歷史故障診斷碼將被清除，故障警告燈熄滅。

6）可能的原因：①相關(guān)線路故障；②連接器故障或配合不良；③高壓電池包故障；④車(chē)載充電器故障。

2.2.2? 預(yù)充電工作原理

高壓上電工作原理見(jiàn)圖1。BMS驅(qū)動(dòng)預(yù)充接觸器吸合，即正常上電過(guò)程電壓變化曲線圖2中的t3時(shí)刻，動(dòng)力電池的高壓電能開(kāi)始對(duì)外部高壓電器進(jìn)行預(yù)充電，在預(yù)充電過(guò)程中V₂和V₃并聯(lián)，由于高壓電路中電容的存在，V₂的電壓被拉低，隨著高壓電路中電容充電進(jìn)行，V₂與V₃電壓呈現(xiàn)電容充電電壓變化曲線升高（曲線按照τ=RC規(guī)律變化）。

由于預(yù)充電路故障，引起預(yù)充時(shí)間超時(shí)。預(yù)充電時(shí)間取決于τ=RC，其中，C是高壓回路中的電容，主要是指PEB（電子電力箱，即電機(jī)控制器）中的電容，R是高壓回路中的電阻，其中包括預(yù)充電電路中的預(yù)充電阻。因此，引起預(yù)充電超時(shí)的主要原因是由于高壓回路中的電容與電阻超差。

3? 故障診斷與排除

1）高壓電容檢測(cè)。利用替換法，更換PEB后，故障現(xiàn)象依舊，說(shuō)明故障部位不在PEB中。檢測(cè)動(dòng)力電池包中的電容正常，說(shuō)明高壓電容正常，故障部位應(yīng)該是高壓回路中的電阻。

2）預(yù)充電路檢測(cè)。利用萬(wàn)用表檢查預(yù)充繼電器線圈阻值為24.6Ω，在正常范圍值內(nèi)；給預(yù)充繼電器線圈通12V電，測(cè)量2個(gè)高壓電接線柱正常值應(yīng)該在0.1Ω左右，說(shuō)明預(yù)充繼電器良好；檢測(cè)預(yù)充電阻阻值為25Ω，在正常范圍值內(nèi)；檢查預(yù)充繼電器相關(guān)線路（高、低壓）連接良好，排除動(dòng)力電池內(nèi)部故障。

3）高壓線路檢測(cè)。首先，將高壓配電器中所有高壓熔斷絲斷開(kāi)（圖3），啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，儀表READY燈點(diǎn)亮，BMS無(wú)故障碼，說(shuō)明故障部位在這幾個(gè)熔斷絲高壓回路中。然后，逐一排查，發(fā)現(xiàn)斷開(kāi)PTC電加熱器熔斷絲，其他一切正常。接上PTC高壓熔斷絲，斷開(kāi)PTC高壓插件，故障現(xiàn)象消失，說(shuō)明PTC高壓線路良好，故障部位在PTC本身。測(cè)試PTC電阻值為111.2Ω（圖4），說(shuō)明PTC低壓控制電路故障，導(dǎo)致PTC一直處于工作狀態(tài)。在預(yù)充電過(guò)程中，由于高壓電路中除了預(yù)充電阻阻值為25Ω外，又串聯(lián)了PTC電阻值111.2Ω，從而引起預(yù)充電過(guò)程超過(guò)500ms。

4）電加熱器工作原理。PTC低壓控制電路根據(jù)空調(diào)控制器傳輸通信信號(hào)（CAN總線或者LIN線），控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通占空比，來(lái)控制PTC電加熱器加熱強(qiáng)度?？照{(diào)控制器通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)PTC電加熱器加熱溫度，從而形成閉合控制。

在高壓上電過(guò)程中，空調(diào)控制器是不允許PTC電加熱器工作的。

5）PTC電加熱器檢測(cè)。將PTC電加熱器低壓控制電路殼體拆除（圖5），利用萬(wàn)用表二極管擋檢測(cè)低壓控制電路中的2個(gè)IGBT，發(fā)現(xiàn)IGBT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，至此找到故障根源部位。

6）故障排除。利用萬(wàn)用表檢測(cè)PTC電加熱器高壓正負(fù)極之間阻值為無(wú)窮大，說(shuō)明良好。將新的PTC電加熱器正確安裝到車(chē)上，檢查高壓配電器中各個(gè)高壓熔斷絲安裝良好，連接好高壓線路，利用診斷儀清除相應(yīng)故障碼。

開(kāi)啟點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，利用診斷儀清除BMS、VCU中故障碼。開(kāi)啟點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，READY正常點(diǎn)亮，儀表顯示正常。啟動(dòng)車(chē)輛，車(chē)輛采用純電驅(qū)動(dòng)模式行駛正常。利用診斷儀進(jìn)入各個(gè)系統(tǒng)均無(wú)故障碼，說(shuō)明故障排除[2]。

4? 故障反思

故障排除后，檢測(cè)故障PTC電加熱器，發(fā)現(xiàn)其驅(qū)動(dòng)電路中的IGBT1擊穿。由于PTC控制電路中IGBT1擊穿故障，導(dǎo)致IGBT1控制的一組PTC電阻一直與高壓正負(fù)極導(dǎo)通，從而導(dǎo)致PTC高壓線路參與預(yù)充過(guò)程，測(cè)試PTC電阻值為111.2Ω，而預(yù)充電阻只有25Ω，PTC與預(yù)充電阻串聯(lián)，R值增大，導(dǎo)致τ=RC增大，造成預(yù)充電時(shí)間超過(guò)500ms，BMS產(chǎn)生P0C78故障碼。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦華榮，馬俊. 2019款別克微藍(lán)6純電動(dòng)車(chē)無(wú)法上高壓電[J]. 汽車(chē)維護(hù)與修理，2022（13）：60-61.

[2] 孫茜，羅旭. 榮威e550PEB（電子電力箱）故障實(shí)例[J]. 汽車(chē)電器，2022（1）：88-89.

（編輯? 楊? 景）