◆文/美國 趙鵬宇 廣東 羅健章 趙鵬媛

(作者趙鵬宇工作單位：美國南加州大學(xué)；羅健章、趙鵬媛工作單位：廣東順德區(qū)中等專業(yè)學(xué)校)

故障現(xiàn)象

一輛2018款吉利帝豪EV450純電動轎車，行駛了18 500km。在電量低于20%后使用家庭便攜式交流充電樁進(jìn)行充電時，插入交流充電槍后，該車儀表顯示充電槍已插入并亮起充電指示燈，充電口指示燈瞬間由綠燈轉(zhuǎn)換為紅燈，車輛無法充電。車主懷疑便攜式交流充電樁損壞，于是到附近充電站使用了多個交流充電樁，但故障依舊。由于電量過低，車主比較著急，于是致電汽車修理廠。修理廠讓車主嘗試使用直流充電樁進(jìn)行充電，看電池電量是否上升。車主使用直流充電樁對車輛進(jìn)行充電，電量上升，充電正常。充好電后，車主將車開到修理廠進(jìn)行檢修。

故障診斷與排除

該車進(jìn)入修理廠后，使用修理廠的交流充電樁進(jìn)行充電，故障依舊。連接故障診斷儀讀取故障碼，在OBC、VCU中存有兩個故障碼：P1A8998-熱敏電阻失效故障，當(dāng)前故障；P1C2C04-車載充電機(jī)故障，緊急關(guān)閉，當(dāng)前故障(圖1)。讀取數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)，VCU數(shù)據(jù)流中已檢測到交流槍信號(圖2)，但VCU控制BMS下高壓，無法給動力電池進(jìn)行充電。

圖1 故障車上存儲的故障碼信息

故障車的車載充電機(jī)(圖3)由上、中、下三層組成，最上層是高壓配電模塊，中間層為散熱層，下層為OBC車載充電機(jī)控制模塊。高壓配電模塊主要把動力電池電壓通過2塊跨接板分配到直流充電口、電機(jī)、空調(diào)、PTC。高壓配電模塊上還連接了各個高壓插頭的高壓互鎖線束以及開蓋保護(hù)開關(guān)，以防止在上電期間誤開蓋而引發(fā)觸電事故。該車的車載充電機(jī)采用水冷散熱，在中間層設(shè)置了水道，以便進(jìn)行散熱。車載充電機(jī)最底層為OBC車載充電機(jī)控制模塊，內(nèi)部包含了整流裝置、AC-DC轉(zhuǎn)換裝置以及溫度管理系統(tǒng)等。

圖2 故障車VCU數(shù)據(jù)流

圖3 故障車的車載充電機(jī)拆解圖

查閱故障車型OBC電路原理圖(圖4)發(fā)現(xiàn)，該車車載充電機(jī)OBC的數(shù)據(jù)傳輸只能通過PCAN進(jìn)行傳輸，沒有單獨的溫度傳輸。

查閱維修手冊(圖5)發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)故障碼P1A8998可能是“車載充電機(jī)低壓電源故障或車載充電機(jī)內(nèi)部故障”。經(jīng)檢查，OBC系統(tǒng)能通訊，由此可以排除車載充電機(jī)存在低壓電源故障的可能，因此可基本判定是車載充電機(jī)內(nèi)部故障。

圖4 車載充電機(jī)電路原理圖

圖5 維修手冊中與故障碼P1A8998相關(guān)的內(nèi)容

圖6 故障車OBC車載充電機(jī)控制模塊

圖7 故障車OBC車載充電機(jī)熱敏電阻位置及插頭位置

根據(jù)故障現(xiàn)象及故障碼信息，判定故障點在OBC車載充電機(jī)的控制部分，因此只拆檢車載充電機(jī)底層的控制模塊部分(圖6)。拆開后發(fā)現(xiàn)，OBC車載充電機(jī)控制部分由2個熱敏電阻負(fù)責(zé)溫度控制，圖7所示為熱敏電阻位置及插頭位置。

測量這兩個熱敏電阻的電阻值，其中一個為1.842kΩ，一個為無窮大(圖8)，正常電阻范圍為：1.5～2.0kΩ，很明顯，其中的一個熱敏電阻損壞。

圖8 熱敏電阻測量

更換新的熱敏電阻后重新裝配車載充電機(jī)，加入冷卻液并進(jìn)行排空，使用交流充電樁對其進(jìn)行充電，電量上升，使用汽車診斷儀進(jìn)行故障信息掃描，系統(tǒng)內(nèi)未存儲故障碼，讀取VCU數(shù)據(jù)流，正常，該車故障被徹底排除。

新能源汽車的交流充電系統(tǒng)需要把電網(wǎng)當(dāng)中的交流電通過車載充電機(jī)整流為直流電后，再對動力電池進(jìn)行充電，在整流過程中會產(chǎn)生熱量。根據(jù)本車的控制邏輯，當(dāng)車載充電機(jī)溫度過高時，系統(tǒng)會自動切斷交流充電。

本案例中，車載充電機(jī)內(nèi)部熱敏電阻損壞后，車載充電機(jī)無法檢測充電時的溫度，為了防止車載充電機(jī)在充電過程中出現(xiàn)溫度過高的情況，系統(tǒng)自動關(guān)閉了車載充電機(jī)交流充電功能。由于直流充電系統(tǒng)是直接對接動力電池進(jìn)行充電，無需經(jīng)過車載充電機(jī)進(jìn)行整流，所以該車直流充電模式工作正常，而無法使用交流充電模式進(jìn)行充電。

維修小結(jié)

由于新能源汽車，特別是純電動汽車的飛速發(fā)展，很多故障都與控制模塊相關(guān)。如何快速判斷是控制模塊自身問題還是低壓線路問題，對維修新能源汽車至關(guān)重要。

本案例中，通過查閱電氣原理圖及維修手冊快速判定故障車的故障點在控制模塊上，避免了測量線路與排除線路的繁瑣手段，從而快速定位故障點。希望通過此文能夠為大家提供快速尋找與排除新能源汽車故障的思路與方法。

專家點評焦建剛

關(guān)于新能源汽車維修的案例不多見，即使有，最終結(jié)局也是以更換零部件來解決問題的。本案例從故障車的故障碼讀取開始入手，直到作者最終對OBC車載充電機(jī)進(jìn)行分解檢測，找到失效的熱敏電阻為止，整個檢測過程，已經(jīng)超出了常規(guī)故障檢查排除的流程。按照廠家的維修手冊，當(dāng)發(fā)現(xiàn)直流充電正常，車載充電不正常后，對于OBC的外圍供電電路、通信電路檢查后，即可以判斷車載充電機(jī)存在故障，需要更換車載充電機(jī)，肯定不會做出深入一步檢測的步驟。這一點是值得肯定和贊揚的，從學(xué)習(xí)、研究的角度就應(yīng)該尋根問底，不找到最終的故障原因不罷手，這才是進(jìn)行研究的意義所在。

如果要提出哪些不足的話，我認(rèn)為有兩點瑕疵。

一是，作者講到“高壓配電模塊主要把動力電池電壓通過2塊跨接板分配到直流充電口、電機(jī)、空調(diào)、PTC。”其中的“直流充電口”，應(yīng)該是筆誤，正確的是“交流充電口”。看圖9所示的電路圖，就明白了。

第二，該車VCU中有車載OBC的“車載充電機(jī)本體溫度”數(shù)據(jù)，但作者沒有提及，確實有些遺憾。OBC中設(shè)計了兩個熱敏溫度傳感器，是為了保證溫度采集的可靠性還是為了采集不同部位的的溫度信息？其中一個熱敏溫度傳感器失效，系統(tǒng)中的溫度顯示是否正常？對于這幾個大家比較關(guān)心的問題，本文都未涉及。

圖9 故障車型交流充電系統(tǒng)電路