◆文/福建 林宇清
一輛2019年生產的國產奔馳EQC400純電動新車,VIN碼為LE48P9AB0LL00****,才行駛了140km,該車出現無法充電的故障現象。
該車為新到店的試駕車,當時電量50%左右,第二天對其進行充電時發現,接上充電槍后充電口只有電池指示燈點亮,其他指示燈均不亮,且約5min后電池指示燈也熄滅。試車發現,無論是使用直流快充樁、壁掛式交流充電樁、還是隨車充電槍均無法對其進行充電。使用直流快充樁和壁掛式交流充電樁可以對其他EQC車輛充電,另外,使用該車的隨車充電器可以對另一輛EQC車輛正常充電,因此,首先排除了充電設備存在故障的可能。

圖1 故障車上存儲的故障信息
用奔馳專用診斷儀(XENTRY)對車輛進行快速測試,結果直流充電連接單元和交流充電裝置中都存有多個故障碼(圖1):P13CCFA-充電站中斷了充電過程;U041300-接收到來自高壓蓄電池控制單元的不可信數據;P0CF49A-引導功能電路存在功能故障,未滿足組件或系統的運行條件;P0D5763-孔接口與充電電纜之間的接觸識別傳感器存在功能故障,已超出促動持續時間,過載保護已激活;P0D5A00-接觸插座與充電電纜之間的接觸識別傳感器存在偶發性功能故障。另外,電池包和DCDC等高壓部件控制單元中未發現故障碼。
對N116/5控制單元中的故障碼U041300執行引導測試,結果與N82/2的通信正常(圖2)。
對控制單元N116/5中的故障碼P13CCFA執行引導測試,結果顯示N116/5內部故障(圖3)。

圖2 故障碼U041300的引導測試結果

圖3 故障碼P13CCFA的引導測試結果
對控制單元N 83/11 中的故障碼P0CF49A執行引導測試,結果提示應檢查充電樁是否正常(圖4)。

圖4 故障碼P0CF49A的引導測試結果
對控制單元N 83/11 中的故障碼P0D5763和P0D5A00執行引導測試,結果顯示檢查充電口至交流充電器之間的線束(圖5)。

圖5 故障碼P0D5763和P0D5A00的引導測試結果
從故障現象和上述故障碼的引導測試結果來看,分析該車可能的故障原有:N116/5內部故障;充電口異常;交流車電器故障;充電口至充電器的線束故障。
在WIS中查找EQC純電動車型的動力電池充電原理(圖6):通過車載插座連接至外部充電站,外部電源的直流電由直流充電器對高壓蓄電池進行充電,俗稱快充;外部電源的交流電由交流充電器轉換為直流電,再由直流充電器對高壓蓄電池進行充電,俗稱慢充。兩個充電器分別位于載物艙底板的右下方和左下方(圖7)。
從上述原理得知,直流和交流充電都需要通過直流充電連接單元來完成,結合故障車快充和慢充均無法充電的異?,F象,初步判斷N116/5損壞的可能性更大。

圖6 故障車型充放電原理圖

圖7 故障車型N83/11和N116/5充電器安裝位置

圖8 故障車型快充電路

圖9 故障車型交流充電電路
在WIS中查閱直流充電器至快充口的電路(圖8),得知除了兩條高壓充電線之外,還有若干條低壓導線,高壓線束橫截面積較大且有顯眼的橙色絕緣保護套,沿著其走向觀察線束表面,無任何損壞痕跡,暫時排除高壓線束的可能。檢查N116/5至充電口的低壓線路,線路導通良好,且無短路、接觸不良等異常。在此基礎上與正常車輛對調N116/5,但故障依舊存在。
接下來,將診斷重點轉移至檢查慢充電口和交流充電器之間。在WIS中查閱慢充口的電路(圖9),用萬用表測量慢充口至N83/11的低壓線束,無短路、斷路和接觸不良等異常現象;G10/4至N83/11的高壓線束為橙色,沿著該線束走向觀察其表面,無任何損壞痕跡,即高壓線束也正常。此時,需要通過對調充電口和交流車電器才能確認,但這會增加工作量,暫不考慮。

圖10 故障車充電實際值(未插充電槍)

圖11 故障車充電實際值(已插充電槍)

圖12 故障車N127、N82/3和N82/4中的故障信息
嘗試讀取充電過程的實際值,在充電槍未插入時,充電器的高壓電為345.9V,交流電壓為1V,充電電流為0.2A(圖10);插上充電槍后,交流電壓升高至233V,但充電電流只有0.4A(圖11),明顯不正常,無法充電。
從上述實際值得知在充電過程中,交流電壓是正常的,但N83/11向N116/5輸送直流電過小。在此,需要注意的是:除了N83/11自身沒有輸出直流電之外,還應該想到動力電池的充電量是由傳動系控制單元控制的,這一點很容易被忽略。
再次查看XENTRY診斷結果(圖12),N82/3和N82/4均儲存了“U040100-接收到來自N127不可信數據”的故障碼,但N127自身沒有故障碼。
任何一個控制單元能夠與外界通信的前提條件是:控制單元的CAN線、供電和接地正常。但從診斷結果來看,N127的外圍部件工作正常,因此導致N82/3和N82/4出現故障碼的原因很可能是由于N127自身故障。
對故障碼U040100執行引導測試,結果要求對N127進行SCN設碼。刪除故障碼,并繼續在傳到系控制單元中查找故障點。按引導要求,對N127進行SCN設碼,然后刪除所有故障碼,但故障依舊。
綜合上述檢查,接下來需要通過對調的方法來驗證N127和N83/11的工作狀態。經過比較發現,傳動控制單元N127位于前乘客側腳部空間位置(圖13),拆裝較為簡單,在無更好思路的情況下,嘗試與其他同款正常車對調N127。換上其他車上的N127后,故障車交流和直流充電功能恢復,因此確認故障車上的N127存在內部故障。
換上新的傳動控制單元N127后,該車故障被徹底排除。
純電動汽車與燃油車的區別在于:傳統的內燃機驅動方式被純電力驅動所取代。這就要求維修技師與時俱進,學習和掌握三電系統的工作原理,在遇到故障時能夠了然于胸,根據控制原理確定檢查方向和步驟,直至排除故障。
另外,在本案例中還需要注意的是充電過程中,充電量是由傳動系控制單元N127負責控制。這是本案例中故障診斷的關鍵所在。

圖13 故障車傳動系統控制單元N127的安裝位置