比亞迪e5高壓上電原理及故障案例分析

摘要：高壓無法上電是新能源純電動汽車比較典型的故障現象。以一輛2019款比亞迪e5純電動汽車OK燈不亮、高壓無法上電的故障為例，從高壓上電的控制策略、高壓上電相關電路圖識讀、高壓不上電故障案例等方面分析高壓上電原理與高壓不上故障診斷檢測思路與步驟。

關鍵詞：高壓上電；原理；故障；案例

中圖分類號：U472 收稿日期：2022-11-10

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.09.036

1 前言

比亞迪e5高壓上電邏輯涉及BCM、BMS、KlyeECU、網關等控制模塊，涉及制動踏板、啟動按鈕等部件，涉及IG1、IG3、預充接觸器、正極接觸器、負極接觸器等繼電器以及若干保險，因此在進行高壓上電故障分析時要遵循高壓上電邏輯，根據故障現象進行排除［1］。本文列舉了四個高壓不上電相關的故障案例，并通過案例進行高壓不上電的故障診斷與排除分析。

2 比亞迪e5高壓上電控制策略

比亞迪e5高壓上電流程如圖1所示。

由圖1可知，比亞迪e5高壓上電OK燈點亮的邏輯是：踩下制動踏板，按下啟動按鈕，IKeyECU和BCM接收到信號，控制IG1繼電器和IG3繼電器吸合，IG1繼電器吸合后給網關供電，IG3繼電器吸合后給BMS供電，BMS接收到IG3電和網關信號之后，BMS控制預充繼電器吸合進行預充，同時與動力電池包通過網線進行自檢，并檢查高壓互鎖。在自檢正常、互鎖正常、預充正常的情況下，BMS控制主負繼電器吸合，然后斷開預充繼電器控制主正繼電器吸合，如此高壓上電，OK燈點亮，任何一個環節出現異常狀況均無KFj9iusMh1GSeTW69IcSew==法點亮OK燈。比亞迪e5上電邏輯如圖2所示。

3 相關電路的識讀

3.1 I-Key電路圖的識讀

識讀電路圖需要識讀三部分：控制單元的電源部分、網線部分和信號部分。

電源部分是給控制單元提供工作電壓的電源線和搭鐵線以及電源線相關的保險絲和繼電器；網線是控制單元之間的信息傳遞，信息傳遞不正常，控制單元也無法工作；控制單元本身有許多傳感器，有些傳感器是主要信號，影響控制單元的工作，有些傳感器是輔助信號，起到修正和輔助作用［2］。

因此IKey電路識讀，首先是識讀電源部分，電源由常電經由F2/46保險供電，而IKey控制單元的搭鐵線是9號和10號；IKey控制單元與高頻接收模塊鑰匙認證信號，4線，分別是VC電源線，RFDA信號，GND搭鐵，RSSI信號；IKey控制單元接收啟動按鈕信號，4線分別為：VCC電源線、GND搭鐵線、DATA信號線、SCLK信號線；IKey控制單元與BCM控制單元之間通信網線為啟動網。只有這三部分電路均正常，IKey控制單元才能正常工作。

3.2 BCM電路圖的識讀

BCM電源部分，看電路圖，BCM有很多電源線，但有一些電源線是經過BCM給對應的用電設備供電，如此處的F2/4保險絲是由BCM控制單元給轉向燈供電的。因此并不是所有的保險絲都是BCM控制單元的電源線，在這里只有F2/10是BCM電源線。再看搭鐵線，電路圖中BCM有5個搭鐵線，其中有3條是用電設備經過BCM的搭鐵線，圖中的3號4號是BCM的搭鐵線。

BCM接收啟動按鈕的啟動信號，BCM與啟動按鈕之間有5條線，其中21、22、29三條線是啟動按鈕的指示燈，不影響啟動信號接收，而19和22號線是啟動按鈕信號線，是影響BCM決策的重要信號；制動燈開關的OV制動信號也是重要的信號。

3.3 IG1繼電器工作電路圖

IG1繼電器供電給網關電腦版等控制單元，因此是重要的繼電器。這個繼電器由BCM控制，BCM供電給繼電器，繼電器線圈通電之后，觸點閉合，IG1繼電器便給網關等其他控制單元供電。

3.4 網關電路的識讀

網關有兩條電源線，一條是16號線，常電經由F2/46保險絲供電，第二條電源是由IG1繼電器供電給F2/33保險再供電給網關電腦版，網關的搭鐵線有3條；網關有4組網絡，分別是舒適網、動力網、ESC網、ECM網；當網關電源正常之后，便與各控制單元之間進行數據傳輸［3］。

3.5 IG3繼電器電路的識讀

IG3繼電器也是重要的繼電器，它由BCM控制，BCM給繼電器線圈供電，繼電器觸點閉合，IG3繼電器便由F1/18和F1/19兩顆保險絲分別給驅動電機控制器、整車控制器電控冷卻水泵、無極風扇等供電。

3.6 BMS電路圖的識讀

BMS有3條電源線，第一、第二條是常電，由F1/7保險絲分成兩路給BMS供電，分別對應BK45（A）的28線和BK45（B）的1號線，第三條是IG3繼電器經F1/18保險絲供電的BK45（B）的8號線，BMS有兩條搭鐵線，分別是BK45（B）的2號和21號線。高壓互鎖是重要信號，高壓互鎖如果斷路則BCM將控制不能上高壓電、不能充電。比亞迪e5的BMS出發的高壓互鎖要經過動力電池包內部和動力電池包的維修開關和動力母線，還要經過充配電總成內部及充配電總成的PTC和壓縮機插頭，最后才回到BMS。電池管理系統BMS與動力電池包之間的信息采集由電池子網來完成，而電池包級聯模塊需要BMS供電才能正常工作。電池包的預充接觸器、正極接觸器、負極接觸器由BMS控制，動力電池包與網關通過動力網線進行數據傳輸。

BMS工作原理簡述為：BMS常電正常搭鐵線、BMS本身正常的情況下，當接收到IG3電便開始工作，首先進行高壓互鎖檢查以及通過電池子網進行電池包自檢，然后通過動力網進行數據傳輸，在互鎖和電池包自檢均正常的情況下，閉合預充接觸器，再閉合負極接觸器，最后斷開預充閉合主正接觸器往外供電，實現高壓上電。

綜述可知，要實現高壓上電，則IKey模塊、BCM模塊、網關模塊、BMS模塊要正常，同時這些模塊的電源電路要正常，如保險絲和IG1、IG3繼電器要正常，這些模塊的重要信號要正常，如啟動按鈕信號、制動踏板信號、高壓互鎖等需正常，任何一個環節出現故障，均會導致高壓無法上電。

4 故障案例分析

4.1 1BMS電源電路故障診斷與排除（F1/18保險損壞）

a.案例引入。某比亞迪e5車主反應：啟動車輛時，車輛儀表的OK燈未點亮，動力系統故障燈點亮，車輛無法上高壓電。

b.故障驗證。按下啟動按鈕，儀表點亮，但OK燈未點亮，儀表顯示動力系統故障。

c.故障分析。比亞迪e5無法上高壓電的故障范圍比較多，可進一步借助診斷儀讀取故障碼，縮小故障范圍。

d.故障診斷。①連接診斷儀，讀取故障碼及數據流。②分析故障碼，發現故障為與BMS無法通信，識讀BMS電路圖，發現BMS由F1/7和F1/18供電，F1/7保險由常電供電，因此任何時候測量F1/7保險均有12 V電壓，而F1/18由IG3繼電器供電，而IG3繼電器是由BCM控制的。③故障檢測。本著從易到難的排故順序，先檢查F1/7保險，測量F1/7保險兩端均有12 V電壓，再測量F1/18，發現F1/18保險一端有12 V電壓，一端為0V電壓，拆下F1/18保險，測量保險絲電阻，發現F1/18電阻為∞，因此判斷F1/18保險燒斷。

e.故障確認。發現F1/18電阻為∞，判斷為F1/18保險燒斷。

f.故障排除及驗證。更換F1/18保險絲，按下啟動按鈕，儀表點亮，OK燈點亮，車輛能夠正常行駛，讀取故障碼發現車輛已無故障碼。

4.2 高壓互鎖故障診斷與排除

故障診斷與排除流程中，“a.案例引入”“b.故障驗證”“c.故障分析”與4.1節a～c步驟一樣。

d.故障診斷。①連接診斷儀，讀取故障碼及數據流。②分析故障碼，識讀電路圖，發現故障碼為高壓互鎖1故障，比亞迪e5車輛有兩條高壓互鎖線路，一條是由動力電池（動力電池、維修開關、動力母線）、BMS、充配電總成（充配電總成、壓塑機、PTC）的高壓互鎖1線路，另一條是BMS和充配電總成（充配電總成、交流充電口），而高壓互鎖1是指第一條互鎖，即動力電池、BMS、充配電總成。③故障檢測。測量VMS的BK45B/4和BK45B/5之間的電阻為∞（正常電阻小于1 Ω），確認故障為高壓互鎖故障，本著從易到難、由近及遠的檢查順序，首先檢查高壓互鎖1相關的幾個高壓插頭，即壓縮機、PTC、高壓維修開關，檢查完高壓插頭再進行分段測量，檢查壓縮機、PTC插頭良好，檢查高壓維修開關發現高壓維修開關未插接好。

e.故障確認。發現高壓維修開關未插接好。

f.故障排除及驗證。插好高壓維修開關，按下啟動按鈕，儀表點亮，OK燈點亮，車輛能夠正常行駛。

再次讀取故障碼，發現無故障碼。

4.3 網關故障診斷與排除（F2/33保險燒壞）

故障診斷與排除流程中，“a.案例引入”“b.故障驗證”“c.故障分析”與4.1節a～c步驟一樣。

d.故障診斷。①連接診斷儀，讀取故障碼及數據流。②分析故障碼，識讀電路圖，故障碼為網關故障，而由前面高壓上電邏輯可知，網關由動力網線給BMS傳送制動踏板、啟動按鈕等信號，因此如果網關無法正常工作，則會影響BMS信號的接收，便無法上高壓電，由網關電路圖可知，網關經由F2/46和F2/33供電，而F2/46是常電，任何時候都有12 V電壓，F2/33由IG1繼電器供電。本著由易到難的檢查過程，首先檢查F2/46和F2/33保險情況。③故障檢測，測量F2/46保險兩端均有12 V電壓，說明F2/46保險供電正常，再測量F2/33保險，發現F2/33保險一端有電，一端為0 V，拆下F2/33保險測量電阻為∞，說明F2/33保險燒斷。

e.故障確認。拆下F2/33保險測量電阻為∞，說明F2/33保險燒斷。

f.故障排除及驗證。更換拆下F2/33保險絲，按下啟動按鈕，儀表點亮，OK燈點亮，車輛能夠正常行駛，再次讀取故障碼，已無故障碼。

4.4 制動踏板故障診斷與排除（制動踏板故障）

故障診斷與排除流程中，“a.案例引入”“b.故障驗證”“c.故障分析”與4.1節a～c步驟一樣。

d.故障診斷。①連接診斷儀，讀取故障碼及數據流。②分析故障碼，識讀電路圖故障碼為制動踏板信號故障，查閱電路圖發現BCM制動踏板信號為G21/24腳，找到G21/24，踩下制動踏板測量G21/24電壓為0 V，松開制動踏板，測量G21/24電壓為0 V仍為0 V。③故障檢測。踩下制動踏板測量G21/24電壓為0 V，松開制動踏板，測量G21/24電壓仍為0 V，測量制動踏板G28的1號腳和2號腳，踩下制動踏板和松開制動踏板均為閉合狀態，證明制動踏板故障。

e.故障確認。踩下制動踏板和松開制動踏板均為閉合狀態，證明制動踏板故障。

f.故障排除及驗證。更換制動踏板，按下啟動按鈕，儀表點亮，OK燈點亮，車輛能夠正常行駛，再次讀取故障碼，無故障碼。

5 結語

新能源汽車高壓上電、下電、 充電均受低壓系統控制，即低壓控制高壓，在進行高壓上電、充放電故障維修時，通常先排除低壓側故障，然后再檢查高壓側是否有故障。

參考文獻：

[1]龍樂.比亞迪E5高壓無法上電故障的診斷與排除[J].汽車維修技師，2020（4）：128.

[2]朱潤標.比亞迪E5純電動車無法上電故障診斷與排除[J].內燃機與配件，2021（22）：117-118.

[3]萬霞.陳梓杰.陳天傳.2017款比亞迪e5車無法上電[J].汽車維護與修理，2022（17）：44-45.

作者簡介：

黃彩娟，女，1984年生，講師，研究方向為汽車、新能源汽車電路維修。