梁力艷
摘 要:純電動汽車常見故障現象主要有車輛無法啟動(高壓不能供電),慢充不能充電,快充不能充電,車輛無法行駛,續航里程縮短等,故障原因大部分都是“電”故障。本文主要介紹了北汽新能源EX360高壓不能供電案例,對類似案例的維修有一定的參考意義。
關鍵詞:北汽新能源EX360 高壓無法供電 PEU 故障
Case Analysis of High-voltage Failure to Supply Power of BAIC New Energy EX360 Pure Electric Vehicle
Liang Liyan
Abstract:The common failures of pure electric vehicles mainly include the failure of the vehicle to start (for high voltage cannot supply power), the failure of charging with slow charging, the failure of charging with fast charging, the failure of driving the vehicle, and the shortening of the cruising range. Most of the failure causes are "electric" failures. This article mainly introduces the case of BAIC New Energy EX360 high-voltage failure to supply power, which has certain reference significance for the maintenance of similar cases.
Key words:BAIC New Energy EX360, high-voltage failure to supply power, PEU, failure
1 引言
隨著我國新能源汽車保有量的增加,對汽車維修行業提出了更高的要求,維修水平亟待進一步提升,故障維修手段需進行升級,從而提升維修效率。
北汽新能源EX360純電動汽車配備高性能輕量化三元鋰電池,搭載永磁同步電機及北汽新能源獨有的智能電驅系統,提供無鑰匙進入、一鍵啟動等配置,支持快充、慢充以及隨車充電寶等三種充電方式,其最常見故障現象有車輛無法啟動(高壓不能供電),慢充不能充電,快充不能充電,車輛無法行駛,續航里程縮短等。
2 北汽新能源EX360 PEU系統介紹
北汽EX360純電動汽車由動力電池提供高壓電,由動力電池箱內的高壓正接觸器(由電池管理系統BMS控制)和高壓負接觸器(由整車控制器VCU控制)控制,VCU與BMS及MCU等新能源控制單元之間通過CAN總線通信,當VCU和BMS判定滿足高壓上電條件時候,控制高壓正負接觸器閉合,動力電池輸出高壓電。隨著技術的發展,新能源汽車集成度也在提高,北汽新能源EX360純電動汽車將電機控制器、車載充電機、DC-DC和高壓控制盒集成在了一起,稱為PEU系統,其端口如圖1所示。
3 案例分析
3.1 故障現象
一輛2018款北汽新能源EX360純電動汽車,行駛里程3萬公里。據車主反應,該車按下一鍵啟動開關時,方向盤正常解鎖,踩下制動踏板,將換擋旋鈕移入“N”擋位置起動車輛時,車輛運行準備就緒燈“READY燈”不亮,高壓無法上電,動力電池斷開指示燈點亮。
3.2 故障診斷與排除
接車后再現故障癥狀,對車輛前機艙進行外觀檢查,未發現異常。根據故障代碼優先的原則,進行故障碼讀取。連接北汽新能源專用解碼儀VCI診斷盒與電腦,選擇車型EX系列批次EX360,進入快速測試,當所有控制系統均被掃描完成后,清除故障碼后,如圖2所示,驅動電機控制系統(MCU)、充電機控制系統(CHG)、直流轉換控制器(DC/DC)這三個控制系統無法通信,整車控制器(VCU)內存儲有故障代碼。
進入VCU,執行以下動作:讀取故障碼-清除故障碼-再讀取故障碼,然后讀取故障碼凍結幀數據,如圖3所示,故障碼和故障碼凍結幀數據為:U011087 與MCU通訊丟失;P103904 MCU自檢異常(初始化)。
進入VCU,執行以下動作:讀取數據流,如圖4所示。數據流顯示:MCU初始化狀態,初始化未完成;與MCU通訊丟失故障,丟失通訊故障發生。
通過分析故障碼和數據流,查閱北京新能源汽車EX系列車型維修手冊(新能源系統分冊),因為驅動電機控制系統(MCU)、充電機控制系統(CHG)、直流轉換控制器(DC/DC)這三個控制系統均無法進入,同時結合故障碼和數據流分析,判斷可能故障原因:(1)PEU(含高壓控制盒、MCU、PTC、DC/DC、OBC)電源故障;(2)PEU搭鐵故障;(3)PEU自身故障;(4)EVCAN線故障。
通過以上分析,查閱相關電路圖(如圖5所示),從電路圖中可以得知:PEU供電端子T35/3、T35/27均由FS02保險絲供電。DC/DC使能輸入由VCU通過一條0.5mm2紫白色的線與PEU T35/14相連。MCU的使能信號也是有VCU通過控制電機繼電器線圈端,使繼電器閉合后由FS10通過繼電器開關供給蓄電池電壓。
查閱相關電路圖,檢修步驟如下:
(1)關閉一鍵啟動開關,拆卸蓄電池負極,拔下PEU的MCU低壓插件35針插接器,安裝蓄電池負極。用萬用表20V直流電壓檔檢測PEU T35/3對地電壓,測量結果為0V,正常值為11V-14V,結果異常;檢測PEU T35/27對地電壓,測量結果0V,正常值為11V-14V,結果異常。根據上述測量,判斷PEU未收到12V常電。
(2)用萬用表20V直流電壓檔檢測FS02 輸出端對地電壓,測量結果為0V,正常值為11V-14V,結果異常;檢測檢測FS02輸入端對地電壓,測試結果為11.7V,正常值為11V-14V,結果正常。對比兩端電壓,判斷保險絲損壞。
(3)對保險絲FS02進行單件測試。拆卸蓄電池負極,拔下保險絲FS02,用萬用表電阻檔檢測保險絲兩針腳間電阻值,實測值為無窮大,正常值為<0.5Ω,結果異常,說明保險絲損壞。
(4)為防止電路存在短路,用萬用表電阻檔檢測保險絲輸出端對地電阻值,實測值為無窮大,正常值應為無窮大,結果正常,說明下游電路未存在短路故障,確認故障點為保險絲FS02自身故障。
更換保險絲FS02后,系統恢復正常,高壓上電,啟動時“READY”燈正常點亮,通過解碼儀進行故障碼的清除工作后無故障碼顯示,故障排除。
3.3 故障分析
由北汽EX360系統電路原理圖可知,當FS02保險絲斷路后,PEU T35/3和T35/27端子無法獲得蓄電池電壓,導致PEU因無供電而無法工作,從而導致啟動時高壓不上電,“READY”燈不亮;讀取故障碼時,VCU中存在MCU通訊故障代碼。
4 小結
當進行新能源汽車的維修前,應重點了解該車型的“大三電系統(動力電池系統、驅動電機系統和電控系統)”和“小三電系統(車載充電機、電動壓縮機、PTC加熱器)”。在實際故障診斷與分析過程中,應著重分析故障現象,結合故障診斷儀診斷和維修手冊資料來判斷故障,會達到事半功倍的效果,另外,在排除保險絲斷路故障時,應檢測保險絲輸出端是否存在對地短路故障。
參考文獻:
[1]北京新能源汽車EX系列車型維修手冊(新能源系統分冊).
[2]何澤剛.純電動汽車常見故障診斷與排除[M].機械工業出版社,2019.