2013款保時捷卡宴混動版高壓電池故障

◆文/福建省陳育彬技能大師工作室 陳育彬

故障現象

一輛2013款保時捷卡宴混合動力汽車，搭載3.0T V6發動機和34kW電動機，行駛里程為60 000km。該車發動機啟動后，組合儀表的顯示屏顯示“高壓電池故障”。據車主介紹，該車曾在其他的修理廠維修過，當時維修技師反映，后備箱高壓動力電池的左側風扇已經更換過兩個舊件，但是啟動后，左側風扇始終不轉，而右側風扇則一直高速運轉。

故障診斷與排除

使用保時捷專用診斷設備讀取高壓蓄電池系統的故障碼(圖1)：P0D6100-風扇2，高壓蓄電池。

圖1 故障車上的故障信息

將點火開關置于ON位置后，觀察后備箱內高壓動力電池的風扇狀態，發現能夠聽到風扇高速運轉的聲音。仔細觀察發現，后備箱內高壓動力電池的右側風扇高速運轉，左側風扇不轉。2013款保時捷卡宴混合動力車采用的是額定電壓為288V的電氣系統，高壓動力電池采用鎳氫電池(NiMH)，單體電池電壓為1.2V，288V電池組由240個1.2V單體電池組成。電池組采用風冷方式進行冷卻，兩個電子冷卻風扇位于動力電池組后方，通風管道位于動力電池的前方(圖2)。高壓動力電池通過高壓電纜向發動機左側的電源電子裝置提供高壓電源(圖3)。

圖2 故障車型動力電池及冷卻風扇

圖3 故障車型高壓系統

查詢故障車型動力電池冷卻風扇電路圖(圖4)發現，動力電池冷卻風扇有4根線，分別是12V電源(1#)、反饋信號(2#)、PWM控制信號(3#)、搭鐵線(4#)。左側電子冷卻風扇的12V電源由位于儀表板左側熔絲盒內的26號熔絲(15A)提供，右側電子冷卻風扇的12V電源由#37號熔絲(15A)提供，兩個電子風扇的搭鐵點均位于左后尾燈附近。電子風扇采用PWM脈沖寬度調制信號線，由位于后備箱內的高壓動力電池管理單元控制。

圖4 故障車型動力電池冷卻風扇電路

使用萬用表檢查兩個電子風扇的電源和搭鐵線均正常。拔下左側電子風扇，用保時捷專用診斷儀器讀取故障碼，故障碼列表中新增了故障碼P0BC900-未指定，但拔下右側電子風扇，故障碼又變為P0D6100-風扇2，高壓蓄電池。讀取輸入信號的數據流，高壓電池風扇1和風扇2的啟動數據流均顯示為0，狀態均顯示為關閉(圖5)。既然發動機啟動后，高壓電池管理單元并未激活兩個電子風扇，為什么右側的電子風扇會高速運轉呢？導致這種情況的可能原因有：PWM控制信號故障；電子風扇故障。

圖5 故障車動力電池冷卻風扇輸入信號數據流

對元件進行驅動鏈接檢查測試，電子風扇1打開時，其運轉轉速會隨著PWM信號的改變而變化，但是對電子風扇2進行元件測試時，電子風扇卻始終高速運轉，不受控制(圖6)。將左、右電子風扇進行對調后，故障現象發生改變，由此可以確定右側的電子風扇2損壞。更換右側電子風扇2(圖7)后試車，故障現象消失，該車故障被徹底排除。

圖6 故障車動力電池冷卻風扇數據流

圖7 故障車動力電池冷卻風扇

維修小結

本案例中的診斷過程其實并不復雜，故障碼也非常明確，問題在于維修人員不了解高壓動力電池冷卻風扇損壞，可能會出現兩種應急情形：風扇不轉，或風扇始終高速運轉。發動機正常運轉時，由于右側電子風扇2長期高速運轉，導致高壓電池溫度一直保持較低的溫度，高壓動力電池管理單元也就不會激活左側冷卻風扇1，從而造成左側冷卻風扇1不會運轉的假象。

此外，根據故障碼的含義中，將左側冷卻風扇定義為風扇1，右側定義為風扇2，一定要注意區分。一線維修技師如果不能夠認識到這一點，僅僅認為能夠高速運轉的風扇就是好的，不會運轉的風扇就是有故障的，這樣很容易進入維修的誤區。

另外，在維修中還應注意，后排中央座椅下方有高壓動力電池的通氣孔，千萬不要堵塞、阻斷或密封在這里的進氣口(圖8)。高壓動力電池過熱將會影響其性能和使用壽命。

圖8 故障車型后排中央座椅下方的通氣孔