江淮同悅純電動車技術解析與故障分析

江淮汽車乘用車營銷公司（230601）　盧　強

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江淮同悅純電動車技術解析與故障分析

江淮汽車乘用車營銷公司（230601）盧強

江淮同悅純電動車（HFC7000AEV）是江淮汽車在A級車平臺上開發的新能源車產品，整車動力性、經濟性及操縱穩定性較好，適合城市代步使用，是國內純電動車推廣數量最多的產品之一。該車驅動型式為驅動電動機前橫置前輪驅動，前懸架為麥弗遜式獨立懸架，后懸架為雙連桿式獨立懸架，轉向系統采用的是轉向管柱助力式電動轉向系統。

由于純電動車的市場占有率較小，維修人員平時接觸純電動車維護與修理的機會較少，缺乏有效的故障識別與維修養護知識。本文結合純電動車的驅動系統、電動機控制系統、電池及管理系統等部分的結構和原理進行技術解析與故障分析，希望能為一線的維修人員提供幫助。

1　江淮同悅純電動車電氣系統結構和原理

江淮同悅純電動車（HFC7000AEV）電氣系統由驅動電動機及減速器、電動機控制器（PCU）、動力電池及管理系統、充電系統、高壓接線盒（BDU）、高低壓直流轉換器（DC/DC）及低壓電氣系統等組成。

1.1驅動電動機及減速器

同悅純電動車的驅動電動機和減速器為一體化設計，采用永磁無刷直流電動機和單速比減速器，額定功率為11 kW，峰值功率為27 kW，減速器減速比為6.37，最大輸出轉矩達200 N·m。

1.2電動機控制器（PCU）

PCU將電池組的直流電轉化為交流電供驅動電動機使用，同時通過控制電動機的起動、停止和正反轉等操作，實現車輛的前進和倒退。

1.3動力電池及管理系統

同悅純電動車所使用的動力電池是電極材料為磷酸鐵鋰的鋰離子電池組，電壓為320 V，電池容量為15 kW·h。動力電池分成兩塊，一塊位于后排座椅下方，長、寬分別為875 mm和660 mm；另外一塊位于后備箱，長、寬分別為800 mm和470 mm，兩塊動力電池的質量均為110 kg，是整車儲能的關鍵部件，主要負責給驅動電動機提供電能。

電池管理系統通過采集電池組電壓、電流、溫度、絕緣電阻等信號，實現電池組狀態估算、熱管理、安全管理、單體均衡控制、自檢和故障診斷等功能。

1.4充電系統

同悅純電動車通過連接外部電網給動力電池充電，具備快充與慢充2種充電方式，可以采用標準充電樁、簡易充電樁、家用電源（220 V、16 A以上規格插座）3種方法為車輛充電，車載充電器具有反接保護、短路保護、低壓保護、過壓保護、過熱保護等功能。

1.5高壓接線盒（BDU）

高壓接線盒將高壓電輸送到各用電元件，并提供高壓保護功能，BDU內部為繼電器和熔絲等電器元件。

1.6高低壓直流轉換器（DC/DC）及低壓電氣系統

高低壓直流轉換器將動力電池的高壓直流電轉化為低壓直流電，向車輛附屬的低壓電氣系統用電設備（照明、儀表、音響、喇叭等）提供電能，從而保證低壓用電設備的正常工作；在行車時，DC/DC還負責給12 V鉛酸蓄電池充電，其作用與傳統汽車的交流發電動機類似。

2　江淮同悅純電動車操作和充電方法

2.1行駛操作方法

起動車輛時，將上電開關（上電開關位于轉向盤下方轉向柱的右側，將鑰匙插入上電開關后，旋轉鑰匙，可在LOCK、ACC、ON、START等4個擋位進行切換）接通至“ON”位置，儀表板上的儀表背景燈點亮，車輛的低壓系統接通。接著，將上電開關接通至“START”位置，系統會發出“嘀”的響聲，高壓電池組接通，儀表盤上出現綠色“READY”顯示，車輛進入可行駛狀態。此時，踩下制動踏板，釋放駐車制動器，將換擋操縱機構手柄置于“D”擋，松開制動踏板，緩慢踩下加速踏板，車輛即可行駛。

2.2車輛充電操作方法

車輛行駛過程中，當動力電池組電量不足時，儀表盤上的低電量報警燈（圖1）點亮，車輛進入限功率模式，表明車輛需要盡快充電。

圖1　江淮同悅純電動車儀表盤

使用市政配套的直流快充與交流慢充充電樁對車輛進行充電，應先將車輛配置的標準充電線纜插入充電樁的標準插座內，再打開車輛充電插頭防護蓋，將線纜的另一端插入待充電車輛充電口的充電插座內；使用自用簡易充電樁或家用220 V電源為電動汽車進行充電時，應使用隨車配置的普通型充電線纜（家用充電線纜），將普通型充電線纜的3極電源插頭插入簡易充電樁或家用220 V插座內，再打開車輛充電插頭防護蓋，將線纜的另一端插入待充電車輛充電口的充電插座內。充電線纜連接完畢后，應觀察車輛儀表盤上的充電線連接指示燈和電池組充電指示燈是否點亮，指示燈點亮說明車輛可以正常充電，否則應檢查充電線路的連接情況或聯系維修人員對車輛及充電設備進行檢查。充電結束后，應取下充電線纜，并合上車輛充電口蓋板。

3　常見故障案例分析

案例1江淮同悅純電動車無法充電

故障現象 一輛江淮同悅IEV2車，行駛里程約為5 000 km，因車輛無法充電而報修。

故障診斷 接車后試車驗證故障現象，確認充電線路連接可靠后，觀察儀表盤上的指示燈，發現充電線連接指示燈和電池組充電指示燈均不亮。

查閱相關資料可知，電池管理系統（BMS）在停車狀態下才允許充電系統工作。待車輛停穩，并連接充電電源后，車載充電器準備開始工作，此時會通過CAN通信模塊經CAN網絡發送工作請求，儀表控制模塊在得到車載充電器的請求后會控制充電連接指示燈點亮，同時給出一個充電喚醒信號，BMS在收到喚醒信號后即開始進入充電模式，充電回路接通，車載充電器開始給高壓電池組充電，電流不斷增大，充電器不斷地向CAN網絡發送信號匯報充電電流數據，當儀表控制模塊收到充電電流大于1 A的信號后，控制電池組充電指示燈點亮。

根據上述資料結合故障現象進行分析，懷疑車載充電器存在故障。用萬用表測量車載充電器后部的四端子連接器上CAN-H和CAN-L間的電壓，為0 V，判斷車載充電器的CAN通訊模塊存在故障。

故障排除 嘗試更換車載充電器（圖2）后，再次給車輛進行充電操作，故障排除。

圖2　車載充電器

故障小結 在對車輛無法充電的故障現象進行診斷時，應首先觀察儀表盤上的充電線連接指示燈和電池組充電指示燈。如果充電線連接指示燈和電池組充電指示燈均不亮，且排除充電線路存在故障的可能后，用萬用表測量車載充電器后部4端子導線連接器CAN-H和CAN-L之間的電壓，正常應為0.3 V～0.5 V，否則可判定為車載充電器CAN通信模塊故障，需更換車載充電器。

如果充電線連接指示燈點亮，電池組充電指示燈卻不亮，則應重點對高壓接線盒內部的熔絲和繼電器進行檢查。在排除高壓接線盒內部存在問題的可能后，則需更換車載充電器。

值得一提的是，江淮同悅純電動車需要車載12 V蓄電池來喚醒充電系統工作，如果蓄電池虧電，充電系統將無法被喚醒，高壓電池組就不能正常充電。因此，車輛如需長時間停放，則應斷開12 V鉛酸蓄電池的負極電纜，從而避免鉛酸蓄電池虧電。

案例2江淮同悅純電動車無法起動

故障現象 一輛江淮同悅IEV3車，行駛里程約為2.5 萬km，因車輛無法起動而電話求援。

故障診斷和排除 維修人員趕赴現場后試車，發現車輛確實無法起動，儀表盤上電池報警燈點亮。

根據上述故障現象，懷疑高壓部分存在故障，電池管理系統（BMS）切斷了高壓，驅動電動機無法供電，導致車輛無法行駛。分析可知，造成電池報警燈點亮的原因有很多，如電池單體自放電壓差大、電池管理系統故障、絕緣故障和高壓互鎖故障等。

用監測程序進入BMS查看，發現總電壓對應的SOC（動力電池荷電狀態）存在差異。按下后備箱電池組的維修開關，斷開高壓主線束與動力電池的連接，故障現象依然存在，說明問題出現在電池組內部。根據先電池單體、后電池整體的原則進行檢查，發現該車電池組單體存在欠壓故障，更換電池組總成后試車，故障排除。

故障小結 對于電池報警燈點亮的故障，排查時應用監測程序進入BMS，查看總電壓對應的SOC（動力電池荷電狀態）是否存在差異，如果有差異，說明故障確實存在，可以通過切斷高壓主線束與動力電池的連接的方法判斷具體故障部位。如果切斷高壓主線束與動力電池的連接后故障消失，說明問題出在高壓電池組外部，可根據從后往前查的原則（用兆歐表從動力電池組總正端與總負端向前艙方向排查高壓系統的絕緣情況）進行排查；若切斷高壓主線束與動力電池的連接后故障依然存在，則說明問題出現在電池內部，則根據先電池單體后電池整體的原則進一步檢查，且只能通過更換電池組單體模塊或電池組總成解決。

（2016-01-02）