榮威Ei5高壓上電故障實例

陳璐　羅旭

中圖分類號：U469.72? ? 文獻標志碼：B? ? 文章編號：1003-8639（ 2023 ）09-0088-02

作者簡介

陳璐（1988—），女，講師，碩士，研究方向為新能源汽車技術、智能網聯汽車技術；羅旭（1968—），男，高級工程師，研究方向為新能源汽車技術、汽車檢測與維修技術。

1? 故障現象

一輛榮威Ei5電動汽車被追尾后，按下一鍵啟動開關，踩下制動踏板，動力系統故障指示燈點亮，儀表READY燈不亮，車輛無法行駛。

2? 故障分析

2.1? 故障檢測

利用診斷儀讀取各個系統故障碼，電池管理系統控制單元BMS顯示P0C78——預充電超時（當前），VCU（整車控制器）顯示P1B07——高壓電池包故障（當前），其他系統無故障碼。以上故障碼，可以用診斷儀清除，但是，一踩下制動踏板，按下一鍵啟動開關，故障現象依舊，故障碼再現。

2.2? 故障碼初步分析

根據上述故障碼分析，由于電池管理系統BMS產生P0C78，從而引起整車控制器VCU產生P1B07，因此，應先從故障碼P0C78入手。

2.2.1? 故障碼P0C78設置條件

查閱維修手冊得到與故障碼P0C78有關信息。

1）子系統原理：為了防止高壓上電時對整車用電器的浪涌沖擊，電池系統具備預充電功能。同時，BMS會監測預充時間及預充能量，以檢測預充電回路是否有故障，保護預充電阻及外部電路[1]。

2）故障診斷運行條件：將起動開關置于ON位置。

3）故障碼設置條件：預充電持續超過500ms。

4）故障發生后電控單元采取的操作：立即斷開高壓電。

5）故障診斷碼清除條件：預充電持續低于500ms；經過40次喚醒/待機循環后，歷史故障診斷碼將被清除，故障警告燈熄滅。

6）可能的原因：①相關線路故障；②連接器故障或配合不良；③高壓電池包故障；④車載充電器故障。

2.2.2? 預充電工作原理

高壓上電工作原理見圖1。BMS驅動預充接觸器吸合，即正常上電過程電壓變化曲線圖2中的t3時刻，動力電池的高壓電能開始對外部高壓電器進行預充電，在預充電過程中V₂和V₃并聯，由于高壓電路中電容的存在，V₂的電壓被拉低，隨著高壓電路中電容充電進行，V₂與V₃電壓呈現電容充電電壓變化曲線升高（曲線按照τ=RC規律變化）。

由于預充電路故障，引起預充時間超時。預充電時間取決于τ=RC，其中，C是高壓回路中的電容，主要是指PEB（電子電力箱，即電機控制器）中的電容，R是高壓回路中的電阻，其中包括預充電電路中的預充電阻。因此，引起預充電超時的主要原因是由于高壓回路中的電容與電阻超差。

3? 故障診斷與排除

1）高壓電容檢測。利用替換法，更換PEB后，故障現象依舊，說明故障部位不在PEB中。檢測動力電池包中的電容正常，說明高壓電容正常，故障部位應該是高壓回路中的電阻。

2）預充電路檢測。利用萬用表檢查預充繼電器線圈阻值為24.6Ω，在正常范圍值內；給預充繼電器線圈通12V電，測量2個高壓電接線柱正常值應該在0.1Ω左右，說明預充繼電器良好；檢測預充電阻阻值為25Ω，在正常范圍值內；檢查預充繼電器相關線路（高、低壓）連接良好，排除動力電池內部故障。

3）高壓線路檢測。首先，將高壓配電器中所有高壓熔斷絲斷開（圖3），啟動開關，儀表READY燈點亮，BMS無故障碼，說明故障部位在這幾個熔斷絲高壓回路中。然后，逐一排查，發現斷開PTC電加熱器熔斷絲，其他一切正常。接上PTC高壓熔斷絲，斷開PTC高壓插件，故障現象消失，說明PTC高壓線路良好，故障部位在PTC本身。測試PTC電阻值為111.2Ω（圖4），說明PTC低壓控制電路故障，導致PTC一直處于工作狀態。在預充電過程中，由于高壓電路中除了預充電阻阻值為25Ω外，又串聯了PTC電阻值111.2Ω，從而引起預充電過程超過500ms。

4）電加熱器工作原理。PTC低壓控制電路根據空調控制器傳輸通信信號（CAN總線或者LIN線），控制器通過驅動IGBT導通占空比，來控制PTC電加熱器加熱強度?？照{控制器通過溫度傳感器監測PTC電加熱器加熱溫度，從而形成閉合控制。

在高壓上電過程中，空調控制器是不允許PTC電加熱器工作的。

5）PTC電加熱器檢測。將PTC電加熱器低壓控制電路殼體拆除（圖5），利用萬用表二極管擋檢測低壓控制電路中的2個IGBT，發現IGBT1處于導通狀態，至此找到故障根源部位。

6）故障排除。利用萬用表檢測PTC電加熱器高壓正負極之間阻值為無窮大，說明良好。將新的PTC電加熱器正確安裝到車上，檢查高壓配電器中各個高壓熔斷絲安裝良好，連接好高壓線路，利用診斷儀清除相應故障碼。

開啟點火開關，利用診斷儀清除BMS、VCU中故障碼。開啟點火開關，READY正常點亮，儀表顯示正常。啟動車輛，車輛采用純電驅動模式行駛正常。利用診斷儀進入各個系統均無故障碼，說明故障排除[2]。

4? 故障反思

故障排除后，檢測故障PTC電加熱器，發現其驅動電路中的IGBT1擊穿。由于PTC控制電路中IGBT1擊穿故障，導致IGBT1控制的一組PTC電阻一直與高壓正負極導通，從而導致PTC高壓線路參與預充過程，測試PTC電阻值為111.2Ω，而預充電阻只有25Ω，PTC與預充電阻串聯，R值增大，導致τ=RC增大，造成預充電時間超過500ms，BMS產生P0C78故障碼。

參考文獻：

[1] 秦華榮，馬俊. 2019款別克微藍6純電動車無法上高壓電[J]. 汽車維護與修理，2022（13）：60-61.

[2] 孫茜，羅旭. 榮威e550PEB（電子電力箱）故障實例[J]. 汽車電器，2022（1）：88-89.

（編輯? 楊? 景）