楊杰 王靜靜
摘? 要:一輛2016年款比亞迪E5,型號為300。車輛在打開點火開關時,系統偶發性無法上OK電,提示“請檢查動力系統”。筆者通過分析系統無法上OK電的原因后,對該車型的動力系統工作原理進行分析,對比亞迪E5動力控制部分的漏電傳感器、VTOG、電池管理系統、DC-DC、高壓互鎖等系統的檢測,最終確定導致故障的原因并排除故障。
關鍵詞:新能源;電動汽車;高壓電控;故障確診
引言:
電動汽車維修較傳統燃油汽車而言,系統涉及到高壓,涉及到人身安全、車身設備安全等,加上各汽車廠家為了知識產權的保護,在維修過程中難點在于動力系統的控制原理和電路控制保護系統復雜性,如動力系統無法上電,汽車無法工作、SOC突然掉電等現象,這就要求維修人員的思想觀念需要與時俱進,尤其在維修技能的再學習、再培訓上要下功夫,在維修過程中細心觀察,多思考,多討論。
一、故障現象的描述
故障現象:一輛2016年款比亞迪E5,型號為300,行駛里程約100公里。車輛作為教學使用,車輛在使用中,打開點火開關,儀表上有時不顯示OK等,提示“請檢查動力系統”,車輛不能行使,故障頻率不高。
二、故障再現和驗證
根據故障現象,停放好車輛,車輪放置安全擋塊,鋪放好絕緣墊,穿戴好絕緣鞋、絕緣帽、立放“注意安全”警示牌等操作前安全準備后,啟動車輛。進入車輛,啟動車輛,當前汽車正常上OK電,只提示“請立即到授權服務店保養”,沒發現上述故障現象。用比亞迪汽車專用檢測儀VDS2000讀取整車51個系統或模塊故障碼,發現系統儲存3個歷史故障碼,分別為“P1A5A00”,與漏電傳感器通訊故障;“P1A6000”,高壓互鎖故障;“U029800”電池管理器與DC通訊故障。清除故障碼后,再讀取故障碼,發現系統無顯示故障碼。
三、故障分析
根據此偶發性無法上OK電故障,首先判斷無法上OK電的故障:查閱官方文檔資料《比亞迪E5車型技術介紹》,得知比亞迪E5車型OK燈點亮條件為“電池管理器BMS收到VTOG反饋的預充滿信號”,在車輛啟動過程中預充過程為:啟動車輛時,系統為緩解對高壓系統的沖擊,電池管理器先吸合預充接觸器,電池包的高壓電經過預充接觸器并聯的限流電阻后,加載到VTOG母線上,VTOG檢測到母線上的電壓達到電池包額定電壓的2/3時,通過CAN通道向電池管理器反饋一個預充滿信號,電池管理器收到預充滿信號后控制主接觸器吸合,斷開預充接觸器。
通過以上判斷,初步確認故障發生原因為:
1.電池管理器BMS故障或電壓線路故障。在比亞迪E5動力系統上OK電的過程中,電池管理器BMS故障,則接受不到VTOG反饋的預充滿信號;
2.動力電池包故障。動力電池包故障,則無法為VTOG母線加載經過預充接觸器并聯的限流電阻后的高壓電,VTOG無法檢測到母線上電池包額定電壓的2/3,電池管理器無法控制主接觸器吸合,無法上OK電。
四、故障的診斷
了解了比亞迪E5高壓動力系統原理及詳細分析了“系統無法上OK電”的原因后,筆者進行了以下兩個步驟的診斷:
1.帶上絕緣手套,晃動高壓系統高壓相關線路(橙色),系統沒出現“無法上OK電”偶發性故障。通過診斷儀讀取動力電池包和電池管理系統的數據流,系統顯示“當前動力電池包SOC狀態為67%,正常范圍為0-100%,正常;動力電池組當前總電壓為659V,正常范圍為0-1000V;電流為0A,正常范圍為-500A-1000A;最大允許功率,84.3KW”。結合系統當前能正常上OK電,且無法上OK電為偶發性故障,筆者在此排除高壓電池包故障可能性;
2.讀晃動漏電傳感器相關線路,系統沒出現“無法上OK電”故障。通過診斷儀讀取漏電傳感器數據流,系統顯示“絕緣電阻阻值,9780Ω,正常范圍為0-65535Ω”、“檢測中的絕緣電阻阻值為195Ω,正常值為0-65535Ω”和“檢測后的絕緣電阻阻值為9780Ω,正常值為0-65535Ω”。由此可以排除漏電傳感器故障;
3.晃動高壓互鎖相關線路,系統沒出現“無法上OK電”故障。通過診斷儀讀取高壓互鎖電路數據流,系統顯示“放電是否允許-允許”、“充電是否允許-允許”、“分壓接觸器1狀態-吸合”、“分壓接觸器2狀態-吸合”、“高壓互鎖1—未鎖止”、“高壓互鎖2-未鎖止”、“高壓互鎖3-未鎖止”、“高壓系統狀態-正常”,根據以上數據流判斷,高壓互鎖系統正常,分壓接觸器處于正常范圍,高壓系統允許上電。
通過以上數據流的判斷,筆者無法判斷無法上OK電故障出現在哪個系統,考慮到這是偶發故障,系統此時未處于故障狀態。通過查看《E5高壓系統維修手冊》后,詳細分析高壓上電條件和系統工作原理圖,決定對儲存歷史故障碼所涉及系統入手,逐步查看并檢測系統線路。
首先,查找并閱讀分析漏電傳感器工作電路圖,測量漏電傳感器通訊線路:
接著查找并閱讀分析DC-DC工作電路圖,測量DC輸出通訊線路:
查找并閱讀分析《E5和秦ev技術專刊》中高壓互鎖系統工作電路圖,目視檢查高壓互鎖相關線路和插頭后,進入車輛,啟動車輛,汽車高壓系統無出現無法上OK電故障。拔出B28(B)插接頭,測量高壓互鎖回路。
五、故障排除確認
確認所有插接件、線路已接好,啟動汽車,繼電器吸合聲音“滴答”聲響,汽車正常上OK電。檢驗故障確診結果正確與否,再次晃動此插接頭,沒出現“高壓系統無法上OK電”現象,故障確診。
保持車輛上電狀態,重新連接VDS200,清除車輛故障碼。故障確定排除。
六、結束語
就本次故障排除案例而言,如果系統存在真實的故障碼,那么我們借助維修診斷設備可以輕松縮小范圍查出故障,更換元件或模塊來排除故障。通過診斷設備無法快速查找出故障點時,就需要維修人員不斷借助資料,分析、提取信息,逐步排除故障。
汽車技術不斷更新發展,由于本人的水平有限,懇請同行們對本文提出您寶貴的意見!
參考文獻:
[1]李宏偉:《純電動汽車概述與高壓防護(上)》《汽車與駕駛維修:維修版》,2016.
[2]權朝鵬:《淺談新能源純電動汽車的發展及維護中應注意的事項》《工程技術:全文版》,2016(8).