◆文/江蘇 譚婷 吳書龍 徐子賢

故障現(xiàn)象

一輛2017年生產(chǎn)的江鈴E100純電動(dòng)汽車，動(dòng)力電池電壓146V，VIN為LVXMAZAA8HS90＊＊＊＊，行駛里程為57 766km。據(jù)車主反映：前一晚下班后將車停在路邊，第二天用車時(shí)發(fā)現(xiàn)該車無法上高壓電，儀表臺(tái)上無法顯示電池包的剩余電量，且低壓蓄電池不充電故障指示燈點(diǎn)亮(圖1)。

圖1 故障車儀表報(bào)警燈顯示狀態(tài)

故障診斷與排除

該車被拖車拖至店內(nèi)進(jìn)行檢修。接車后，踩住制動(dòng)踏板同時(shí)按壓啟動(dòng)開關(guān)，啟動(dòng)開關(guān)可以按下，但測(cè)量高壓配電箱輸入端時(shí)發(fā)現(xiàn)沒有高壓電電壓(圖2)，同時(shí)儀表臺(tái)上紅色低壓蓄電池不充電故障指示燈持續(xù)點(diǎn)亮。

圖2 高壓配電箱輸入端無電壓

高壓上電的控制邏輯是：解除防盜后上15電，制動(dòng)燈開關(guān)發(fā)送制動(dòng)開關(guān)信號(hào)；然后各個(gè)模塊自檢、并通過CAN總線由整車控制器VCU檢測(cè)各模塊是否滿足正常上電條件(低壓供電IG、制動(dòng)信號(hào)和擋位、互鎖、充電槍未連接等)；VCU檢測(cè)通過后發(fā)送關(guān)閉高壓繼電器指令，高壓電池包管理模塊BCU控制繼電器吸合(先預(yù)充，再啟動(dòng))，儀表顯示READY，車輛上高壓電完成。

結(jié)合高壓配電箱輸入端無電壓，但儀表其他顯示正常，分析故障車可能的故障原因有：高壓電池包的正負(fù)極連接線到高壓配電箱中間斷路；高壓電池包內(nèi)的熔絲熔斷；高壓電池包內(nèi)的繼電器沒有吸合；高壓電池包內(nèi)部故障；壓電池包管理模塊BCU無法通信或損壞。

連接431-EV新能源檢測(cè)儀檢測(cè)高壓電池包，發(fā)現(xiàn)高壓電池包能正常通信，且顯示的單模組電壓與實(shí)際電壓值相匹配，沒有特別低的電池模組(圖3)，初步判斷BCU和電池包自身沒有問題。

圖3 故障車高壓電池包檢測(cè)數(shù)據(jù)

進(jìn)一步拆開高壓電池包，測(cè)量高壓電池包內(nèi)的300A熔絲的阻值，為0.2Ω，正常；逐一給高壓電池包內(nèi)的繼電器進(jìn)行12V通電測(cè)試，發(fā)現(xiàn)繼電器能正常吸合；測(cè)量BCU的整車CAN線，CAN-H為2.87V，CAN-L為2.43V，電阻為60Ω，初步判斷CAN線正常。

從上述排查和檢測(cè)結(jié)果來看，電池包自身、BCU的供電、CAN總線都沒有問題，那導(dǎo)致高壓電池包內(nèi)的繼電器無法吸合的原因應(yīng)該是BCU的搭鐵控制存在異常。

為了驗(yàn)證這一推斷，在BCU的12V供電線和搭鐵線之間接上功率試燈發(fā)現(xiàn)，雖然供電電壓正常，但是功率試燈的亮度明顯偏低(圖4)。將功率試燈的搭鐵換到車身接地點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)功率試燈能正常點(diǎn)亮(圖5)。由此可見，該車的故障點(diǎn)在BCU搭鐵線或接地點(diǎn)上。

圖4 BCU自身供電和搭鐵無法正常驅(qū)動(dòng)試燈

圖5 切換到車身接地點(diǎn)時(shí)試燈正常點(diǎn)亮

根據(jù)電路圖(圖6)檢查G105接地點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)接地點(diǎn)接觸良好；進(jìn)一步測(cè)量C114插頭端8號(hào)針腳到G105接地點(diǎn)電阻為無窮大(圖7)，因此判定故障點(diǎn)為C114/8與G105之間的線路存在斷路現(xiàn)象。修復(fù)這段線束后，測(cè)量高壓配電盒輸入端有160V高壓電，故障車恢復(fù)正常上電，該車故障被徹底排除。

圖6 故障車型BCU電路圖

圖7 故障車BCU接地線電阻為無窮大

維修小結(jié)

在本案例中，細(xì)心的讀者一定發(fā)現(xiàn)，雖然故障點(diǎn)C114/8-G105線路斷路，但是使用功率試燈連接BCU的12V供電線和搭鐵線，功率試燈能夠點(diǎn)亮，只是亮度不夠。筆者結(jié)合電路圖進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，從C114線束到G105接地點(diǎn)中間存在一個(gè)節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過實(shí)車測(cè)試發(fā)現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)與C101的8號(hào)腳節(jié)點(diǎn)一致。這就導(dǎo)致C114/8-G105線路斷路無法接地，但是能通過C101的8號(hào)腳經(jīng)過預(yù)充繼電器的線圈端再接地，如圖8所示。預(yù)充繼電器線圈的電阻僅為29Ω，所以壓降沒有明顯區(qū)別，但這會(huì)直接影響B(tài)CU的供電功率，因此出現(xiàn)上述現(xiàn)象。

圖8 BCU的搭鐵線節(jié)點(diǎn)控制電路

目前，對(duì)于純電動(dòng)汽車故障診斷，主要以低壓電源和高壓電源管理為主。在診斷維修時(shí)，需要對(duì)所有電源管理系統(tǒng)有非常清晰的了解和認(rèn)知，尤其是各個(gè)控制系統(tǒng)間的控制邏輯與關(guān)系。在故障診斷過程中，應(yīng)該將故障現(xiàn)象(儀表、診斷儀等顯示信息)、電路圖、控制信號(hào)流等結(jié)合起來，綜合判斷可能的故障范圍，并按照從簡單到復(fù)雜的流程進(jìn)行檢查，最終排除故障。本案例就是一個(gè)很好的典范。

在本案例中，故障車不能上高壓電，通過數(shù)據(jù)流分析、高壓配電箱作為測(cè)量節(jié)點(diǎn)，排除了高壓電池包以外的控制系統(tǒng)存在故障的可能；由于對(duì)電壓降(帶負(fù)載測(cè)量)概念和車型節(jié)點(diǎn)控制的忽視，導(dǎo)致拆檢了電池包而走了一些彎路。筆者認(rèn)為，在檢修純電動(dòng)汽車過程中，維修技師要系統(tǒng)掌握高、低壓電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，才能確保自身安全，并快速找到故障根源。