豐田普銳斯HEV無法啟動電池典型故障處理方案

孟憲臣　牟春景

摘 要：近幾年，我國新能源汽車市場發展迅猛，新能源汽車已進入百姓家庭，其維修保養技術已是傳統汽車維修技師發展瓶頸，尚有待普及提升;豐田普銳斯采用了THS-II系統（Toyota Hybrid System），將傳統汽車與電動汽車有機融合，發揮各自優勢達到節能環保目的;本文將利用生活案例引導新能源汽車愛好者學習新能源汽車全新維修技術。

關鍵詞：混合動力;電池;阿特金森;發動機檢測;維修方案

普銳斯混合動力汽車將阿特金森VVT-i發動機與2個電動機結合在一起。主要由、MG1和MG2電機組成的前驅變速驅動橋總成、HV蓄電池、高壓變頻器總成、HV-ECU以及阿特金森循環發動機等組成;電動機向整車提供動力，發動機在不同工況下（加速或中高速）切入提供輔助動力，其結構如圖。

驅動橋總成主要負責啟動發動機后根據實際工況以適當的比例分配發動機和電動機的驅動力，直接驅動車輛;MG1和MG2電機總成提供車輛所需的驅動力及實現能量轉化;在HV蓄電池能量不足（SOC≤30%）時啟動發動機利用電機旋轉發電進行充電，并在減速或制動過程中把制動能量轉變成電能輸送到HV蓄電池儲存起來，即制動能量回收。HV蓄電池根據車輛實際工況對外輸出能量或在能量回收時儲存電能。變頻器總成由增壓轉換器、DC/DC轉換器和空調變頻器組成。主要將HV蓄電池的高壓DC轉換為高壓AC驅動MG1和MG2工作;并能將DC201.6V的電壓降至DC12V為車身電器組件供電及輔助蓄電池再次充電;還能將HV蓄電池的額定電壓DC201.6V轉換為AC201.6V驅動空調系統的電動變頻壓縮機工作。HV-ECU接收傳感器及車上其他ECU（發動機ECU、蓄電池ECU、制動防滑控制ECU和EPS-ECU等）發送的信息，分析運算所需要的轉矩和功率，并將計算結果發送給車上其他ECU控制執行器工作。

（1）一輛一汽豐田普銳斯（PRIUS）前驅混合動力汽車。根據車主反映：疫情期間該車在地下車庫停放20余天未正常使用。進入車輛后按下一鍵啟動電源開關，READY燈不點亮，屏幕閃爍。

拆下電池高壓維修塞，測低壓電池電壓低于9V，全車控制系統無法正常工作，使用外部12V充電機給低壓輔助電池獨立充電至12V，安裝回復線路;一切正常！

無低壓自動充電功能，電池容量小，長時間停放，防盜遙控等功能電能消耗，造成低壓輔助電池電壓過低。

（2）豐田油電混合動力車型在更換低壓12V鉛酸蓄電池之后，或者是拆卸蓄電池負極經歷一段比較長的時間后再重新連接，有時會出現車輛無法上電的現象，表現為起動車輛的時候組合儀表上綠色的READY燈沒有點亮，但卻沒有故障提示信息出現。

前面提到，低壓12V蓄電池是整車控制系統的電源基礎，斷開蓄電池后，各級控制單元ECU失電，暫時存儲的一些數據也隨之丟失，在現代汽車復雜的網絡架構下，重新建立相互的連接和相互確認需要一段時間。這時候，我們可以先把點火開關完全關閉后重新啟動，再一次激活系統，如果整車控制系統沒有存在其他影響啟動的因素，采用這個方法多次開閉點火開關后，再次啟動往往能順利激活系統并恢復正常狀態，但要注意，每個操作過程中間最好停頓間隔3-5s，不要連續操作。

（3）儀表顯示正常，踩剎車同時按下一鍵啟動電源開關，READY燈熄滅，測試12V低壓電正常。

把豐田IT-II（Intelligent Tester II）故障診斷儀連接上診斷接口，診斷儀能正常進入系統讀取車輛信息。分別對車輛各系統進行故障碼的讀取：

嘗試強制啟動：在60s內，keyon-P檔踩兩腳油門-N檔兩腳油門-P檔兩腳油門-踩制動同時按下一鍵啟動電源開關，啟動成功。

（4）一臺普銳斯，行駛中發動機熄火。車主沒注意到，直接將動力電池跑到沒電。在附近修理店放停放數日沒修好，再次維修時測試12V小電池電壓正常，動力電池

201V標稱電壓只有150V左右，嚴重虧電;發動機無法啟動。

來時動力電池201V標稱電壓只有150V左右，嚴重虧電。發動機無發啟動。發動機不轉動是難以檢查發動機故障的。發動機啟動是共用的電機（MG1），用的是高壓動力電池供電啟動。首先是想辦法給高壓電池充電。

此車使用的是鎳氫電池，不同鋰電充電要求那么不高，想辦法充到啟動機能正常運轉就可以。由于高壓的電池是多個模組串聯而成，決定分開單組充，利用手頭上的普通充電機就可以了。

動力電池結構，共28塊電池，每塊7.2V。每兩塊電池驅動電池取一個電壓信號，因此維修電腦上只顯示14組電池，每組也就是14V！正常充電時電壓應該在16V左右。這樣每4塊電池在30V。

把電腦線拔掉，每4塊電池拆卸一個串聯銅片;這樣就得到7組30V的電池，然后每組正極接一起，負極接一起（確保每組電池壓差在合理范圍）。接到普通的充電機上，用24V檔充電（這種便宜貨實際電壓要高的多）。此時要高度注意，選擇空曠安全場合，并配備有效滅火裝置;因為電池組失去了保護，為了安全串上電流表，實際電流3A左右（0.5C），還要隨時檢測電池組的電壓（單體電池在7.4-7.8V時停止充電）和電池組的溫度;1.5小時后，測得各模塊電壓在7.3V，停止充電，注意各模塊電影盡量相近，誤差在0.1V以內，如果某個模塊電壓略高，可用12V遠光燈泡單獨對其放電，同時電壓表檢測電壓。（這種方法在維修站是不提倡的，但是可行）

電瓶極樁恢復裝車Key on，儀表顯示有一格電。踩制動啟動車，帶動發動機能正常運轉，但發動機無著火跡象。

經全面檢查是點火線圈損壞，更換新件后發動機啟動成功，充電正常。怠速工作15分鐘后，電池充到了4格，高壓啟動發電正常！測量1號端子和6號端子之間的工作電壓為218.2V，符合正常電壓范圍。利用診斷儀IT II重新讀取故障碼，沒有任何故障碼顯示，故障徹底排除。隨著混合動力車輛的逐漸增多，豐田混合動力系統已在一汽豐田的卡羅拉、廣汽豐田的雷凌上批量國產化。由此給行業在混合動力車輛修理上帶來了新的技術挑戰;高壓安全要求經過專業高壓培訓且有低壓電工操作證才能從事這項工作，在整個維修過程中還有注意必要的安全防護。