吉利帝豪EV450斷續(xù)上下高壓電故障診斷與排除

林清炎

（廣州市交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)校，廣東 廣州510440）

1 故障現(xiàn)象

一輛2018款帝豪EV450純電動(dòng)汽車(chē)行駛5萬(wàn)公里。車(chē)主反映，踩下制動(dòng)踏板，按下START上高壓電時(shí)，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，同時(shí)儀表“充電連接指示燈”斷續(xù)出現(xiàn)，過(guò)一會(huì)又正常，踩下制動(dòng)準(zhǔn)備掛擋時(shí)，又出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，掛上擋過(guò)一會(huì)現(xiàn)象消失，又能正常行駛。行駛過(guò)程中，也時(shí)常出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電而導(dǎo)致車(chē)輛無(wú)法行駛。

2 高壓上電原理分析

帝豪EV450高壓上電需經(jīng)過(guò)低壓上電，即在上高壓電的過(guò)程中，要確保低壓上電正常。低壓上電原理如圖1所示，邏輯控制過(guò)程為：車(chē)輛中央集控器BCM需檢測(cè)到智能鑰匙的射頻，然后按下啟動(dòng)按鈕（ACC、ON），中央集控器BCM接收到上低壓電的請(qǐng)求，通過(guò)高壓動(dòng)力通信V-CAN通知電子轉(zhuǎn)向柱鎖ESCL對(duì)轉(zhuǎn)向進(jìn)行解鎖，解鎖成功后，反饋一個(gè)信號(hào)到中央集控器BCM，中央集控器BCM再接通ACC、IG1、IG2繼電器，繼電器一旦接通，所有電腦進(jìn)入工作待命狀態(tài)，同時(shí)儀表亮起。

圖1 低壓上電原理

圖2 高壓上電原理

在低壓上電正常的前提下，高壓上電的原理如圖2所示。其邏輯控制過(guò)程為：按下啟動(dòng)按鈕SATRT→中央集控器BCM收到上高壓電請(qǐng)求信號(hào)，將發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)至整車(chē)控制器VCU→VCU確認(rèn)踩制動(dòng)信號(hào)正常；接著VCU通過(guò)低速通信VCAN與BCM認(rèn)證ID碼，同時(shí)VCU檢查互鎖信號(hào)（包括功能互鎖與結(jié)構(gòu)互鎖）、碰撞信號(hào)正常→認(rèn)證成功后，VCU通過(guò)動(dòng)力通信P-CAN向BMS請(qǐng)求上電→BMS檢測(cè)確保動(dòng)力電池內(nèi)的溫度、電壓采樣、漏電傳感器信號(hào)以及絕緣等正常，從而接通動(dòng)力電池的預(yù)充接觸器和負(fù)極接觸器→PEU檢測(cè)預(yù)充完成，并通過(guò)動(dòng)力通信P-CAN告知BMS→BMS接通正極接觸器→PEU檢測(cè)上電完成，并通過(guò)動(dòng)力通信P-CAN告知VCU上電完成→VCU通過(guò)低速通信V-CAN告知組合儀表上電完成→儀表上READY燈點(diǎn)亮。

3 高壓無(wú)法上電的原因分析

3.1 控制器的輸入與輸出

從圖2可以看出，每一個(gè)控制器都涉及到電源輸入、通信聯(lián)接輸入、傳感器等信號(hào)輸入以及最終控制動(dòng)力電池內(nèi)接觸器的輸出（表1）。表1中各個(gè)信號(hào)的輸入與輸出正常與否，都影響高壓上電。

表1 控制器輸入與輸出

3.2 高壓電氣系統(tǒng)

高壓電氣系統(tǒng)包括各個(gè)高壓模塊（動(dòng)力電池、OBC、PEU、高壓分線盒、PTC、壓縮機(jī)、三相電機(jī)）、各個(gè)高壓模塊連接線束、高壓熔斷絲以及高壓電氣間的互鎖。高壓模塊故障、高壓熔斷絲損壞、高壓連接線束斷路、短路都會(huì)導(dǎo)致高壓無(wú)法上電。

4 故障診斷與排除

4.1 讀取故障碼和數(shù)據(jù)流

接車(chē)后進(jìn)行檢查，低壓電能正常上電，儀表有充電連接指示燈，踩下制動(dòng)踏板，按下點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電，同時(shí)儀表充電連接指示燈斷續(xù)出現(xiàn)，過(guò)10s左右又正常，熄火再次高壓電，現(xiàn)象重現(xiàn)。踩下制動(dòng)掛檔，出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電情況，儀表同樣斷續(xù)出現(xiàn)充電連接指示燈，持續(xù)約5s后正常。行駛過(guò)程中，也偶爾出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電而導(dǎo)致車(chē)輛無(wú)法行駛，每次持續(xù)時(shí)間大約5s左右，情況與車(chē)主反映一致。

連接故障診斷儀，打到ON擋，讀取整車(chē)各個(gè)單元故障碼，發(fā)現(xiàn)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS有歷史故障碼：P159E01——充電故障，車(chē)載充電機(jī)故障，清碼后再讀，故障碼消失。車(chē)載充電機(jī)OBC中有當(dāng)前故障碼：P1A881C——充電連接故障，清碼后再讀，故障碼依舊存在。讀取OBC數(shù)據(jù)流，停在OBC數(shù)據(jù)流界面，再次按START上高壓電，在高壓電斷續(xù)上下過(guò)程中，其中數(shù)據(jù)流“充電槍連接檢測(cè)”值出現(xiàn)：“充電槍連接”和“充電槍未連接”交替變化。當(dāng)顯示“充電槍連接”時(shí)，儀表“充電槍連接指示燈”點(diǎn)亮，同時(shí)高壓下電，當(dāng)顯示“充電槍未連接”時(shí)，高壓上電正常。

4.2 故障原因分析

查閱相關(guān)資料，儀表上充電連接信號(hào)顯示條件為：①車(chē)載充電器（OBC）已檢測(cè)到充電連接CC的信號(hào)；②將此信號(hào)通過(guò)P-CAN輸送入整車(chē)控制器VCU，整車(chē)控制器VCU再通過(guò)V-CAN告訴儀表顯示充電連接信號(hào)。

車(chē)輛高壓安全功能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到如下：當(dāng)充電槍正常充電過(guò)程中，不允許系統(tǒng)中出現(xiàn)高壓電路接觸器閉合的情況。當(dāng)上高壓電后，VCU檢測(cè)到充電相關(guān)信號(hào)時(shí)，會(huì)通過(guò)PCAN讓動(dòng)力電池強(qiáng)制下電，以確保充電時(shí)高壓電路接觸器不能閉合，即不能上高壓電。

4.3 故障檢測(cè)

查閱維修手冊(cè)，找到故障碼：P1A881C——充電連接故障檢測(cè)內(nèi)容，手冊(cè)上該碼顯示的是車(chē)載充電機(jī)的電源、搭鐵、通信的電路圖，因?yàn)橄到y(tǒng)能正常讀碼讀數(shù)據(jù)流，暫排除故障在此線路與相關(guān)元件上。

圖3 交流充電電路圖

因故障碼指向充電連接故障，即CC信號(hào)故障，查電路圖，找到交流充電電路圖（圖3）進(jìn)行測(cè)量。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表電壓擋測(cè)量交流充電插座口CC與PE的電壓，顯示為OV異常。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量CC與PE電阻，顯示為3.3Ω異常。斷開(kāi)12V蓄電池負(fù)極，分別拔下OBC低壓接頭BV10，拔下中間連接器BV01與CA58測(cè)量CC與PE電阻，顯示均為3.3Ω異常。拆下左前輪護(hù)板并拔下中間連接器CA62與BV25，測(cè)量CC與PE電阻，顯示為無(wú)窮大，正常。測(cè)量CA62/8對(duì)搭鐵電阻顯示為無(wú)窮大，正常。接回BV10插頭、BV01與CA58連接器，再次測(cè)量CA62/8對(duì)搭鐵電阻顯示也為無(wú)窮大，正常。懷疑故障在BV25/8至交流充電插座口CC之間線路同某根搭鐵線短路。

檢查充電連接線束，發(fā)現(xiàn)線束棕色線（CC信號(hào)線）與黑色線（充電口燈光控制器搭鐵線）有破損，且2根線連接在一起，測(cè)量BV25/8與BV25/6之間電阻為0Ω，異常。分開(kāi)2根線，測(cè)量BV25/8與BV25/6之間電阻為無(wú)窮大，正常。

4.4 故障排除

對(duì)棕色線（CC信號(hào)線）與黑色線（充電口燈光顯示搭鐵線）用電工膠布進(jìn)行分開(kāi)包扎，然后檢查車(chē)輛，按下START時(shí)，車(chē)輛高壓上電正常，充電連接指示燈不再顯示，斷續(xù)上下高壓電故障現(xiàn)象消失。連接診斷儀，清碼，讀取OBC故障碼，無(wú)故障碼；查看OBC數(shù)據(jù)流“充電槍連接檢測(cè)”值始終顯示：“充電槍未連接”，正常。外出試車(chē)，行駛中沒(méi)出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電現(xiàn)象，故障排除。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文中的故障是CC信號(hào)線與充電口燈光顯示搭鐵線間短路，促發(fā)了充電與上高壓電的功能互鎖，但當(dāng)下高壓后，系統(tǒng)由于存在上高壓請(qǐng)求，同時(shí)又檢測(cè)不到充電連接等信號(hào)，又上高壓電。上完高壓電后，有時(shí)又檢測(cè)到有CC信號(hào)故障，又下高壓電，從而出現(xiàn)斷續(xù)上下高壓電的故障現(xiàn)象。在純電動(dòng)汽車(chē)故障日常檢測(cè)中，除了要了解其工作原理，還要注意其功能安全設(shè)計(jì)，才能做到全面分析故障，快速鎖定故障。