◆文/深圳市李明權(quán)汽車維修技能大師工作室 張杰

故障現(xiàn)象

一輛2021 年生產(chǎn)的廣汽本田繹樂(lè)(EA6)純電動(dòng)汽車，搭載TZ180XYA2601 型驅(qū)動(dòng)電機(jī),VIN 碼為 LHGH21617M800＊＊＊＊，行駛里程為138 348km。據(jù)車主反映，該車在行駛過(guò)程中突然出現(xiàn)動(dòng)力下降，靠邊停車并關(guān)閉電源后再次啟動(dòng)，發(fā)現(xiàn)車輛無(wú)法正常上電，儀表臺(tái)上多個(gè)指示燈點(diǎn)亮。多次嘗試啟動(dòng)無(wú)果后，車主聯(lián)系我店工作人員。我店工作人員協(xié)助車主致電保險(xiǎn)公司，安排拖車將車輛拖車回我店做進(jìn)一步檢修。

故障診斷與排除

接車后，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)故障車無(wú)法上電，且儀表臺(tái)上出現(xiàn)動(dòng)力電池系統(tǒng)故障的提示信息(圖1)。

圖1 儀表臺(tái)故障指示燈

連接新能源專用檢測(cè)設(shè)備GDS 并讀取故障信息，發(fā)現(xiàn)故障車內(nèi)存有7個(gè)無(wú)法刪除的故障碼(圖2)：U203387-電池傳感器節(jié)點(diǎn)通信丟失；B1C4D86-PTC高壓電無(wú)效；U201587-ECP間通信停止；P167013-高壓回路斷路；P164B29-高壓采樣合理性問(wèn)題；P16A472-預(yù)充繼電器無(wú)法閉合故障；P149063-下電時(shí)電機(jī)快速放電超時(shí)故障。

圖2 故障碼說(shuō)明

單憑這些故障碼并不能確定故障范圍，只好通過(guò)電子維修手冊(cè)查詢所有故障碼的詳細(xì)說(shuō)明，并按照電子維修手冊(cè)的排查建議，測(cè)量電池電量傳感器接插件FB75的2號(hào)針腳與車身控制模塊接插件IP19的38號(hào)針腳(圖3)之間的電阻，小于1Ω，正常；檢測(cè)空調(diào)控制器接插件IP77的20號(hào)針腳及空調(diào)壓縮機(jī)接插件FB71的3號(hào)針腳之間的線路(圖4)，均未見(jiàn)異常。

圖3 故障車型車身控制模塊與電池電量傳感器之間的線路

圖4 故障車型空調(diào)控制器與壓縮機(jī)之間的線路

通過(guò)查詢電子維修手冊(cè)上對(duì)故障碼的詳細(xì)說(shuō)明發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致該車故障的可能原因有：動(dòng)力電池故障；整車控制器故障；電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)故障；集成電力驅(qū)動(dòng)總成故障；PTC水加熱器故障；PDU高壓配電盒故障；高壓線路故障等(圖5)。

圖5 故障車可能存在故障的部件

進(jìn)一步分析故障車上儲(chǔ)存的故障碼發(fā)現(xiàn)，P16701、P164B29、P16A472這3 個(gè)故障碼指向的都是動(dòng)力電池。由于動(dòng)力電池體積龐大，無(wú)法進(jìn)行部件互換，只好先對(duì)動(dòng)力電池的外圍線路進(jìn)行檢查與測(cè)量，但未發(fā)現(xiàn)異常。拆下故障車動(dòng)力電池并送到指定的維修點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為動(dòng)力電池高壓配電盒內(nèi)部的繼電器存在粘連故障。維修點(diǎn)更換了動(dòng)力電池內(nèi)部的高壓配電盒，并經(jīng)過(guò)設(shè)備檢測(cè)、氣密檢測(cè)，確保動(dòng)力電池合格后，將動(dòng)力電池送回我店進(jìn)行安裝測(cè)試。重新裝回動(dòng)力電池總成后，該車故障依舊，依舊無(wú)法上電。

此時(shí)，需要進(jìn)一步深究導(dǎo)致動(dòng)力電池高壓配電盒內(nèi)部繼電器出現(xiàn)粘連的根源。為此，查閱電子維修手冊(cè)，找到充電系統(tǒng)拓?fù)鋱D(圖6)。通過(guò)充電系統(tǒng)拓?fù)鋱D可以看出，動(dòng)力電池電壓經(jīng)過(guò)高壓配電盒分流到各個(gè)高壓部件。故障車型動(dòng)力電池高壓配電盒內(nèi)的主要部件有：主正繼電器、快充正繼電器、主負(fù)繼電器、預(yù)充電阻和預(yù)充繼電器等(圖7)，高壓配電盒實(shí)物圖如圖8所示。

圖6 故障車型充電系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖7 故障車型動(dòng)力電池高壓配電盒內(nèi)的主要部件

圖8 故障車高壓配電盒實(shí)物圖

根據(jù)故障車型高壓系統(tǒng)工作原理及控制邏輯分析，導(dǎo)致故障車高壓配電盒內(nèi)部繼電器粘連的可能原因有：電源電壓過(guò)高(電源電壓超出繼電器額定電壓時(shí)，繼電器線圈容易燒壞)；過(guò)流或過(guò)載(在過(guò)載或過(guò)流狀態(tài)下，繼電器線圈也容易燒壞)；工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(繼電器線圈長(zhǎng)時(shí)間工作，也容易被燒壞)；線圈絕緣層破損(接觸器線圈絕緣層破損會(huì)引發(fā)短路，從而被燒壞)。

根據(jù)圖9所示上下電控制邏輯圖可以看出，整車控制器VCU通過(guò)識(shí)別上電、下電所需的條件，當(dāng)滿足所有條件時(shí)，將請(qǐng)求電池管理系統(tǒng)BMS閉合或斷開(kāi)高壓回路上的繼電器，從而實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)的上電或下電。

圖9 故障車型上下電控制邏輯圖

故障車出現(xiàn)無(wú)法上電的故障現(xiàn)象時(shí)，儀表臺(tái)上出現(xiàn)了“系統(tǒng)故障”的文字提示信息和整車系統(tǒng)故障警告圖標(biāo)。查閱維修手冊(cè)發(fā)現(xiàn)，儀表臺(tái)上出現(xiàn)“整車系統(tǒng)故障警告”圖標(biāo)說(shuō)明故障車電機(jī)、電機(jī)控制器、動(dòng)力電池、轉(zhuǎn)軸位置傳感器、3in1、高壓互鎖或高壓絕緣監(jiān)控等系統(tǒng)或部件存在故障(圖10)。因此，接下來(lái)應(yīng)重點(diǎn)檢測(cè)故障車的高壓互鎖電路以及高壓部件的絕緣性。

圖10 維修手冊(cè)上對(duì)“整車系統(tǒng)故障”圖標(biāo)的解釋

高壓互鎖電路是新能源汽車中的一種安全設(shè)計(jì)措施，它利用低壓信號(hào)(低壓電源或PWM信號(hào))監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車上所有與高壓母線相連的各分電路，包括整個(gè)電池系統(tǒng)、導(dǎo)線、電機(jī)控制器、連接器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、高壓盒及保護(hù)蓋等高壓回路電氣連接的連續(xù)性。當(dāng)高壓互鎖回路接通或斷開(kāi)時(shí)，電源控制器接收端接收到反饋信號(hào)，高壓回路的通斷由該反饋信號(hào)控制。一般由整車控制器VCU進(jìn)行監(jiān)控，VCU向外發(fā)送一個(gè)低電平信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)所有高壓線束插頭的互鎖線之后還要返回到VCU內(nèi)部(圖11)。通過(guò)監(jiān)控VCU的輸出、輸入信號(hào)，判斷回路的完整性。查詢故障車型高壓互鎖電路圖(圖12)，斷開(kāi)整車控制器的FB37、FB36插接器，并在不斷開(kāi)其他高壓互鎖的情況下測(cè)量互鎖信號(hào)輸出端(FB37的57號(hào)端子)與互鎖信號(hào)反饋端(FB36的6號(hào)端子)之間的電阻，為1.3Ω(圖13)，導(dǎo)通，正常。

圖11 故障車型高壓互鎖回路控制邏輯示意圖

圖12 故障車型高壓互鎖電路圖

圖13 測(cè)量故障車高壓互鎖回路電阻

接下來(lái)，逐一檢測(cè)高壓部件的絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的絕緣電阻為0(圖14)，基本判定絕緣電機(jī)內(nèi)部存在短路的情況。拆卸并更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)后，對(duì)全新驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行絕緣測(cè)試，絕緣電阻為583MΩ。將所有部件裝復(fù)后試車，車輛能正常上電，儀表臺(tái)上的故障提示信息均已消失(圖15)，用專用診斷儀檢測(cè)，車內(nèi)無(wú)任何故障碼(圖16)。上路試車，一切正常，該車故障已被徹底排除。

圖14 測(cè)量故障車驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕緣電阻

圖15 故障排除后儀表臺(tái)上無(wú)故障信息

圖16 更換驅(qū)動(dòng)電機(jī)后系統(tǒng)內(nèi)無(wú)故障碼

維修小結(jié)

通過(guò)本案例，筆者想分享以下幾點(diǎn)心得：

1.對(duì)于新能源汽車故障，正確識(shí)別故障現(xiàn)象非常重要；

2.要系統(tǒng)掌握高壓系統(tǒng)的工作原理，尤其是車輛上下電的控制邏輯；

3.要熟練掌握兆歐表的使用方法，尤其是對(duì)高壓互鎖回路及絕緣的測(cè)量方法；

4.雖然維修手冊(cè)上無(wú)法明確給出每個(gè)故障的故障點(diǎn)，但一定要善于使用維修手冊(cè)，借助維修手冊(cè)上的故障說(shuō)明來(lái)拓寬診斷思路；

5.更換故障部件后一定重新檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，并檢查這些數(shù)據(jù)是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確認(rèn)數(shù)據(jù)正常后，還要開(kāi)車上路行駛，確保各項(xiàng)功能正常，最后還要重新讀取故障碼，確保無(wú)誤后方可交車；

6.在故障診斷時(shí)，一定要做到思路清晰、邏輯分析得體，這樣即使遇到棘手的故障也會(huì)快速縮小故障范圍并最終鎖定故障點(diǎn)。

最后，附上新能源汽車上常見(jiàn)的英文縮寫含義(表1)，供大家在診斷新能汽車故障時(shí)參考。

表1 新能源汽車常見(jiàn)英文縮寫一覽表