2017年江鈴新能源E100無法上電

◆文/江蘇 譚婷 吳書龍 徐子賢

故障現象

一輛2017年生產的江鈴E100純電動汽車，動力電池電壓146V，VIN為LVXMAZAA8HS90＊＊＊＊，行駛里程為57 766km。據車主反映：前一晚下班后將車停在路邊，第二天用車時發現該車無法上高壓電，儀表臺上無法顯示電池包的剩余電量，且低壓蓄電池不充電故障指示燈點亮(圖1)。

圖1 故障車儀表報警燈顯示狀態

故障診斷與排除

該車被拖車拖至店內進行檢修。接車后，踩住制動踏板同時按壓啟動開關，啟動開關可以按下，但測量高壓配電箱輸入端時發現沒有高壓電電壓(圖2)，同時儀表臺上紅色低壓蓄電池不充電故障指示燈持續點亮。

圖2 高壓配電箱輸入端無電壓

高壓上電的控制邏輯是：解除防盜后上15電，制動燈開關發送制動開關信號；然后各個模塊自檢、并通過CAN總線由整車控制器VCU檢測各模塊是否滿足正常上電條件(低壓供電IG、制動信號和擋位、互鎖、充電槍未連接等)；VCU檢測通過后發送關閉高壓繼電器指令，高壓電池包管理模塊BCU控制繼電器吸合(先預充，再啟動)，儀表顯示READY，車輛上高壓電完成。

結合高壓配電箱輸入端無電壓，但儀表其他顯示正常，分析故障車可能的故障原因有：高壓電池包的正負極連接線到高壓配電箱中間斷路；高壓電池包內的熔絲熔斷；高壓電池包內的繼電器沒有吸合；高壓電池包內部故障；壓電池包管理模塊BCU無法通信或損壞。

連接431-EV新能源檢測儀檢測高壓電池包，發現高壓電池包能正常通信，且顯示的單模組電壓與實際電壓值相匹配，沒有特別低的電池模組(圖3)，初步判斷BCU和電池包自身沒有問題。

圖3 故障車高壓電池包檢測數據

進一步拆開高壓電池包，測量高壓電池包內的300A熔絲的阻值，為0.2Ω，正常；逐一給高壓電池包內的繼電器進行12V通電測試，發現繼電器能正常吸合；測量BCU的整車CAN線，CAN-H為2.87V，CAN-L為2.43V，電阻為60Ω，初步判斷CAN線正常。

從上述排查和檢測結果來看，電池包自身、BCU的供電、CAN總線都沒有問題，那導致高壓電池包內的繼電器無法吸合的原因應該是BCU的搭鐵控制存在異常。

為了驗證這一推斷，在BCU的12V供電線和搭鐵線之間接上功率試燈發現，雖然供電電壓正常，但是功率試燈的亮度明顯偏低(圖4)。將功率試燈的搭鐵換到車身接地點，發現功率試燈能正常點亮(圖5)。由此可見，該車的故障點在BCU搭鐵線或接地點上。

圖4 BCU自身供電和搭鐵無法正常驅動試燈

圖5 切換到車身接地點時試燈正常點亮

根據電路圖(圖6)檢查G105接地點，發現接地點接觸良好；進一步測量C114插頭端8號針腳到G105接地點電阻為無窮大(圖7)，因此判定故障點為C114/8與G105之間的線路存在斷路現象。修復這段線束后，測量高壓配電盒輸入端有160V高壓電，故障車恢復正常上電，該車故障被徹底排除。

圖6 故障車型BCU電路圖

圖7 故障車BCU接地線電阻為無窮大

維修小結

在本案例中，細心的讀者一定發現，雖然故障點C114/8-G105線路斷路，但是使用功率試燈連接BCU的12V供電線和搭鐵線，功率試燈能夠點亮，只是亮度不夠。筆者結合電路圖進一步研究發現，從C114線束到G105接地點中間存在一個節點，經過實車測試發現該節點與C101的8號腳節點一致。這就導致C114/8-G105線路斷路無法接地，但是能通過C101的8號腳經過預充繼電器的線圈端再接地，如圖8所示。預充繼電器線圈的電阻僅為29Ω，所以壓降沒有明顯區別，但這會直接影響BCU的供電功率，因此出現上述現象。

圖8 BCU的搭鐵線節點控制電路

目前，對于純電動汽車故障診斷，主要以低壓電源和高壓電源管理為主。在診斷維修時，需要對所有電源管理系統有非常清晰的了解和認知，尤其是各個控制系統間的控制邏輯與關系。在故障診斷過程中，應該將故障現象(儀表、診斷儀等顯示信息)、電路圖、控制信號流等結合起來，綜合判斷可能的故障范圍，并按照從簡單到復雜的流程進行檢查，最終排除故障。本案例就是一個很好的典范。

在本案例中，故障車不能上高壓電，通過數據流分析、高壓配電箱作為測量節點，排除了高壓電池包以外的控制系統存在故障的可能；由于對電壓降(帶負載測量)概念和車型節點控制的忽視，導致拆檢了電池包而走了一些彎路。筆者認為，在檢修純電動汽車過程中，維修技師要系統掌握高、低壓電源管理系統的結構和工作原理，才能確保自身安全，并快速找到故障根源。