2020年北京奔馳EQC350高壓系統報警

◆文/福建 林宇清

故障現象

一輛2020年生產的北京奔馳EQC350純電動汽車，行駛里程只有757km左右，車主反映該車高壓系統報警。

故障診斷與排除

該車被拖車拖進店內進行維修，維修人員嘗試啟動車輛，結果車子無法啟動，儀表臺上出現高壓蓄電池故障報警和不允許拖車的提示(圖1)。

圖1 故障車儀表臺上的故障提醒

詢問車主得知該車上牌才半個月左右，無任何維修記錄。車輛正常使用，最近兩天行駛時儀表臺上出現高壓系統報警，昨天再次出現，然后車輛無法啟動。

用奔馳專用診斷儀(XENTRY)對車輛進行快速測試，結果N82/3和N82/4兩個控制單元有故障碼(圖2)，其中有兩個故障碼(P2C8500和P2C8700)是德文的，無法理解故障碼含義，盡管如此，可通過引導測試了解診斷范圍：U041100-接收到來自“集成式起動發電機A”控制單元的不可信數據；U040100-控制單元“N127(傳動系統控制單元)”接收到不可信的數據。

圖2 故障車快速測試結果

EQC作為新產品,代表了梅賽德斯-奔馳全新研發的純電動汽車，在這首先簡要介紹該車型三電系統的工作原理(圖3)：高壓蓄電池是全車的電源，通過電力電子裝置向電機供電，使電機運轉，驅動車輛行駛；通過高壓分配盒為其他耗電量高的用戶如空調壓縮機或PTC加熱器等提供電能，分配盒上的熔絲用于保護高壓用電器；此外它還通過直流/直流轉換器為12V車載蓄電池充電。高壓蓄電池具有三個控制單元，兩個控制蓄電池管理,第三個即網關,確保前兩個單元之間的通信；蓄電池管理系統控制單元監測互鎖電路、電壓、電流、溫度、接觸器的狀態、絕緣監測的狀態等參數。

圖3 故障車型三電原理圖

在了解基本原理后，首先對故障碼U041100和U040100進行引導測試，結果為需要對N129/1、N129/2和N127進行SCN設碼(圖4)。

圖4 故障碼U041100和U040100的引導測試結果

對故障碼P2C8500和P2C8700進行引導測試，結果30C的電壓值不在標準范圍內，無法進行繼續檢測(圖5)，即無有價值的線索或指引。

圖5 故障碼P2C8500和P2C8700的引導測試結果

根據引導測試結果，對N129/1、N129/2和N127進行軟件升級，結果所有控制單元軟件均為最新版本，排除軟件可能。根據上述檢查結果，查看N129/1、N129/2和高壓電池包的實際值，嘗試是否可以發現故障線索，結果讀取到N129/1和N129/2的高壓值為0(圖6和圖7)，不正常；電池包電壓正常(圖8)。

圖6 故障車N129/1的實際值

圖8 電池包電壓實際值

兩個電力電子控制單元的高壓值為0，說明電池包未輸出高壓電至該控制單元上，結合經驗和原理知識，這種情況一般是互鎖回路或絕緣回路故障引起的，會不會就是這樣呢？帶著疑問，用XENTRY進行絕緣電阻引導測試，結果發現絕緣電阻為49.00KΩ(圖9)，不正常；另外，當脫開N129/1連接在電池包上的高壓插頭時，絕緣電阻恢復至正常值9.83MΩ(圖10)，即N129/1導致絕緣故障，需要更換。

圖9 故障車絕緣電阻

圖10 斷開N129/1后的絕緣電阻(正常)

根據上一步的檢查，需要進一步確認絕緣阻值，也就是使用絕緣表施加500V的電壓，然后測量電池包上的4個高壓插頭的絕緣阻值。這樣，在WIS中查閱電池包的電路圖(圖11)，然后逐個脫開高壓插頭測量絕緣阻值，結果發現N129/1的HV+和HV-絕緣阻值均為0(圖12)，不正常，即N129/1有故障。

圖11 故障車型電池包電路圖

圖12 HV+和HV-的對地絕緣電阻

根據上一步的檢查結果，更換后功率電子控制單元(與后電機集成在一起，圖13)，然后刪除故障碼，故障車順利啟動，該車故障被徹底排除。

圖13 故障車型的后驅動單元

維修小結

純電動汽車是近幾年興起的產業，它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，然后通過實際值和電路圖確定檢查方向和步驟，直至排除故障。另外，還需要注意的是絕緣電阻，這要使用絕緣表進行測量，而不是普通的萬用表。