宏光MINIEV電動汽車故障與排除

摘 要：隨著新能源汽車市場的不斷擴大和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，新能源汽車的故障率也逐漸增高。在這方面，宏光MINIEV作為一款充滿創(chuàng)新的車型，在維修過程中也出現(xiàn)了一些故障。本文以該車型為例，針對動力電池故障、電機故障和高壓上電故障進行了故障診斷分析。通過對現(xiàn)場故障現(xiàn)象和相關(guān)故障碼的分析，結(jié)合專業(yè)的檢測儀器和設(shè)備進行系統(tǒng)性的排故處理，成功解決了宏光MINIEV的故障問題。本文還總結(jié)了一些故障診斷經(jīng)驗和思路，包括充分了解故障表現(xiàn)、采用系統(tǒng)性排查方式、更換故障件等內(nèi)容。本文的研究結(jié)果對新能源汽車生產(chǎn)和維修具有重要的參考價值，可以幫助從事新能源汽車維修的人員更好地診斷和處理故障問題，并提高整車的可靠性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：動力電池 電機 無法上高壓

1 引言

自上世紀八十年代來，隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的崛起，中國引進了國外三菱小貨車給汽車制造廠家學(xué)習(xí)，而柳州五菱憑借自己敏銳的感知，開始飛速發(fā)展，2002年6月4日，上汽通用五菱汽車股份有限公司正式掛牌成立。經(jīng)過一系列的發(fā)展，抓住時代社會的市場需求，宏光MINIEV于2020年6月上市銷售，定位為代步通勤車型，老少皆宜，憑借著靈活小巧，性價比高的特點，勢必對微型電動汽車市場影響不小。五菱汽車無論怎樣發(fā)展，依舊不忘初心，秉持生產(chǎn)老百姓喜歡的車的宗旨，不斷追求技術(shù)創(chuàng)新，壓縮整車價格。自上市以來，一年時間突破了37萬的銷量，五次問鼎全球新能源銷冠。有媒體將五菱宏光MINIEV稱為中國電動車市場一款現(xiàn)象級的車型，但隨著新能源汽車高速的發(fā)展，新能源汽車保有量不斷增加，新能源汽車故障問題維修的需求也日益增加。

在新能源汽車維修過程中，需要針對不同的車型，不同故障進行具體分析、診斷、排除等，但在維修過程中務(wù)必按一定的流程進行，以下是我們通過新能源汽車的維修，總結(jié)出的一種故障診斷排除思路流程圖，如下圖1所示。

本文將以五菱宏光MINIEV為例，對新能源汽車故障進行分析與排除，以下將以動力電池系統(tǒng)模塊，電機及控制系統(tǒng)模塊及高壓上電模塊進行故障診斷分析排除。

五菱宏光MINIEV是一輛單電機后輪驅(qū)動的微型純電動汽車，該款純電動汽車長寬高分別是2917毫米（mm），1493毫米（mm），1621毫米（mm），軸距為1940毫米（mm）。五菱宏光mini的電動機最大功率是20kw，最大扭矩為85牛米。動力蓄電池采用磷酸鐵鋰電池，電池的安全系數(shù)相對較高，且原材料成本較低。五菱宏光MINIEV動力總成簡圖如圖2所示。

2 動力電池系統(tǒng)

2.1 動力蓄電池預(yù)充失敗故障

動力電池預(yù)充失敗故障的分析與故障排除的流程如下：

車輛故障現(xiàn)象：儀表ready指示燈不亮，無法上高壓，車輛無法行駛。

故障分析：預(yù)充不通過，不滿足整車上電條件，主繼電器不工作，主繼電器故障導(dǎo)致預(yù)充失敗車輛無法上高壓。

主繼電器不工作，導(dǎo)致預(yù)充失敗車輛無法上高壓可能的原有：1.預(yù)充繼電器自身故障導(dǎo)致繼電器不工作；針對預(yù)充繼電器自身故障，維修建議則是維修或更換繼電器；2.預(yù)充繼電器相關(guān)線束故障導(dǎo)致繼電器不工作；針對預(yù)充繼電器相關(guān)線束故障，維修建議則是維修或更換預(yù)充繼電器相關(guān)線束；3.BMS故障導(dǎo)致預(yù)充繼電器不滿足工作條件；針對BMS故障，維修建議則是維修或者更換BMS模塊。

故障診斷排除：

（1）動力電池為單包情況下，使用線束工裝給電池供12V電源，模擬預(yù)充繼電器吸合，測量高壓輸出數(shù)值，記錄數(shù)值。再模擬主繼電器吸合，記錄高壓輸出數(shù)值，然后比較兩個輸出值，如果差值不超過4V，證明預(yù)充回路正常，電池包無需處理，需排除整車端故障。

（2）測量預(yù)充回路電壓和主回路電壓差值超過4V以上，拆開電池包，測量預(yù)充電阻阻值是否為20Ω，阻值不正常則更換預(yù)充電阻，同時還要排查整車端高壓回路是否有短路存在并處理。預(yù)充電阻如果正常，則檢查預(yù)充繼電器是否正常、接線是否松脫等。

通過以上步驟數(shù)據(jù)測量，進行故障診斷排除，進行動力蓄電池預(yù)充失敗故障排除，步驟清晰，很好進行系統(tǒng)性故障診斷排除。

2.2 電池包高壓互鎖故障

車輛故障現(xiàn)象：摁下啟動開關(guān)，儀表整車故障燈點亮，READY指示燈未點亮，無法上高壓，車輛無法行使。

故障分析：電池包用高壓互鎖回路檢測電池包上高壓插頭是否插好。高壓互鎖故障導(dǎo)致BMS檢測高壓互鎖信號異常，整車電腦板禁止整車上高壓電，整車無法上電。

高壓互鎖故障可能原因：1.高壓互鎖線束故障或者線束插接不好；2.高壓插頭出現(xiàn)退針、歪斜、銹蝕等故障；3.BMS自身故障。

故障診斷思路：先排查高壓線束插頭問題，再排查線束問題，最后排查BMS部件問題。

2.3 動力蓄電池繼電器故障

2.3.1 主正預(yù)充接觸器粘連故障

車輛故障現(xiàn)象：摁下啟動開關(guān)，儀表顯示整車故障燈點亮，READTY指示燈未點亮，無法上高壓，車輛無法行駛。

故障分析：主正預(yù)充接觸器粘連故障、加熱繼電器粘連故障、電池包母線欠壓或后臺預(yù)警觸發(fā)主動服務(wù)，預(yù)警內(nèi)容：繼電器粘連-A。注意：如果主正預(yù)充接觸器發(fā)生粘連，會引起350A大保險熔斷。

故障處理：在電機起動時負載過重或運行遇到?jīng)_擊負載時，電流突然增大，達到或超過繼電器的動作整定值，從而使繼電器動作，其觸點閉合，接通保護回路中的電磁執(zhí)行元件（時間繼電器線圈或跳閘線圈），達到斷開主正預(yù)充接觸器的目的。在時間繼電器或跳閘線圈斷電動作的瞬間，由于電磁感應(yīng)的作用，線圈中將產(chǎn)生一瞬間的高電勢，它和電源電壓疊加在保護電路電氣元件（如過流繼電器等）的觸點兩端，產(chǎn)生打弧粘連等現(xiàn)象。

排查思路：檢查主正預(yù)充繼電器的粘連情況，維修更換此接觸器，重新上電檢查車輛是否上電成功，READY指示燈點亮，說明車輛故障排除，恢復(fù)正常。

2.3.2 主繼電器粘連故障

車輛故障現(xiàn)象：摁下啟動開關(guān)，儀表顯示整車故障燈點亮，READTY指示燈未點亮，無法上高壓，車輛無法行駛。

故障分析：診斷儀讀取故障碼顯示，主正預(yù)充繼電器粘連故障、加熱繼電器粘連故障、電池包母線欠壓或后臺預(yù)警觸發(fā)主動服務(wù)，預(yù)警內(nèi)容：繼電器粘連-A。

檢測過程：下電做好防護拆開電池包檢查，用萬用表檢測主繼電器高壓輸入與輸出之間電阻，如果導(dǎo)通，確認主繼電器發(fā)生粘連；萬用表檢測350A保險輸入和輸出之間的電阻，如果斷開，確認保險燒壞，同時做短路測試。

故障處理：更換BDU總成或主繼電器后，正常上高壓電，正常上電并試車幾公里。未發(fā)現(xiàn)異常，故障排除。

3 驅(qū)動電機系統(tǒng)

3.1 宏光MINIEV電機控制器直通故障

針對宏光MINI EV報電機控制器內(nèi)部Disable故障，行駛過程中下高壓（無法上高壓）的問題，通過故障現(xiàn)象進行分析排除。

3.1.1 故障現(xiàn)象

該故障具體故障表現(xiàn)為：

①儀表整車故障燈亮，車輛動力輸出中斷、無法行駛；

②讀取整車診斷代碼報電機控制器內(nèi)部Disable故障、繼電器粘連等故障碼；

③TAC主動服務(wù)單預(yù)警車輛報“E50_YT_MCU內(nèi)部故障”、“電池保險斷開”、“繼電器粘連-A”、“保險熔斷”等。

3.1.2 排查方法

①將萬用表打到二極管檔位，紅筆接觸B-極，黑筆分別接觸UN/W極，正常壓降值應(yīng)該為0.3-0.7V。

②將萬用表打到二極管檔位，黑筆接觸B +極，紅筆分別接觸U/NW極，正常壓降值應(yīng)該為0.3-0.7V。

3.2 電機控制器過流故障排查

針對宏光MINI EV報電機控制器旋變/過流故障，車輛行駛過程中動力中斷或無法上高壓的問題，通過故障現(xiàn)象進行分析排除。

3.2.1 故障現(xiàn)象

①儀表整車故障燈亮，車輛動力輸出中斷、無法行駛；

②讀取整車診斷代碼報MCU硬件過流故障，VCU報電機控制器驅(qū)動過流故障等當前故障碼。

③TAC主動服務(wù)單預(yù)警車輛報“E50相電流過流“國標絕緣報警”等預(yù)警故障。

3.2.2 排查方法

①檢查電機到MCU端的低壓線束是否有破損、進水等異常情況（特別關(guān)注和接插件連接的那一部分）；

②檢查電機端和MCU端的低壓接插件是否有退針、進水、插針歪斜等異常情況；

③輕輕拉扯電機端和MCU端的每根低壓線束，檢查是否有斷線、松動等異常情況；

④檢查電機端的透氣閥是否有進水；

⑤以上若無異常，則檢查電機端的旋變阻值。

4 高壓上電系統(tǒng)

4.1 高壓上電故障

4.1.1 故障現(xiàn)象

車輛無法上高壓，儀表無故障指示燈（或動力電池切斷指示燈點亮），VDS診斷報“LV電池電壓過低”故障代碼，已確認車輛鑰匙0N擋信號正常、制動信號正常，無其他影響上高壓故障代碼。

4.1.2 故障分析

①車輛報“LV電池電壓過低”，無法上高壓，首先排查整車是否有虧電、12V 蓄電池電壓是否異常，如蓄電池正常，則鎖定為VCU電源回路異常，按以下流程排查搭鐵及端子電壓：1、斷開K114D整車控制模塊VCU線束連接器X1、X2，確認連接器X1的49、50號和X2的37、38號端子與搭鐵之間是否導(dǎo)通（阻值是否小于19），如存在斷路，請排查維修處理；

②車輛上電，鑰匙擰至0N擋，確認K114D整車控制模塊VCU線束連接器器X1的29、25、46號端子與搭鐵之間的電壓是否為蓄電池電壓，如達不到蓄電池電壓（偏差大于1V），則線路有斷路或接觸不良；

③將VCU線束連接器X1的12號端子與49號端子短接后，測量X1的1、2號端子與搭鐵之間的電壓是否為蓄電池電壓，如達不到蓄電池電壓（偏差大于1V），則線路有斷路或接觸不良；

④如以上測量均正常，仍報“LV電池電壓過低”故障碼，則更換整車控制器VCU模塊驗證。

關(guān)于車輛LV電池電壓過低故障碼：LV電池電壓，即12V低壓蓄電池電壓。車輛12V蓄電池電壓無傳感器直接監(jiān)測，一般通過VCU間接采集，LV電池電壓過高或過低時（>18V或<7V），VCU禁止車輛上高壓。

5 充電系統(tǒng)

5.1 充電系統(tǒng)故障

5.1.1 故障現(xiàn)象

插槍充電，儀表無充電顯示，充電槍顯示無法充電，車輛慢充無法充電。

5.1.2 故障分析

（1）智能加熱保溫功能是在使用充電槍給車輛充電時（充電槍未拔出狀態(tài)），可以對動力電池進行加熱保溫（最高20°C）；（2）理想狀態(tài)保溫后（保溫20°C），馬上持續(xù)行駛動力性能比較好，下降不明顯；（3）保溫后（保溫20°C）沒有持續(xù)行駛（短時間用車后，中間停很長時間），動力電池溫度受環(huán)境溫度影響，如外界環(huán)境溫度-25°C，動力電池溫度可能會跟隨降低，動力電池溫度降低到0°C以下，動力性能下降到常溫下的60%甚至更低，動力下降感知會比較明顯；（4）設(shè)置了最長24H保溫功能，保溫超過24H，后續(xù)想再保溫需重新拔插一次充電槍。如果未重新插拔充電槍，動力電池溫度隨環(huán)境溫度降低，動力性能減弱。

5.1.3 故障診斷排除

檢查充電槍自身故障，檢查充電口故障，檢查車輛充電機OBC故障。通過先排除簡單故障后排除疑難故障的思路進行故障排除。

6 結(jié)言

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，新能源汽車出現(xiàn)故障頻率越來越多，本文從宏光miniEV的動力電池故障，電機故障，高壓上電故障進行故障診斷分析，總結(jié)故障診斷思路，為宏光mini EV維修提高效率，新能源汽車的發(fā)展與競爭，能夠客觀的了解我國新能源技術(shù)的核心競爭現(xiàn)狀，清晰的認識自己的競爭優(yōu)勢與劣勢，明確自身發(fā)展狀況，找出存在差距，從而提高我國的新能源汽車技術(shù)，走上可持續(xù)發(fā)展的道路，我國汽車工業(yè)必須走節(jié)能環(huán)保發(fā)展之路；新能源汽車能源率高，能夠擺脫對石油的依賴，是保障國家能源安全的戰(zhàn)略措施；發(fā)展新能源汽車是降低汽車排放污染的有效途徑；發(fā)展新能源汽車是培育后金融危機時代新的經(jīng)濟增長點和新型產(chǎn)業(yè)的最佳選擇。提升科技競爭力，自主創(chuàng)新是打好技術(shù)的翻身仗的基礎(chǔ)，提升我國汽車行業(yè)的整體競爭水平。

課題：2021年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目《西部陸海新通道建設(shè)背景下廣西邊境中職學(xué)校臨港專業(yè)群建設(shè)的研究與實踐》（編號：GXZZIG2021B033）。