王飛

接口模塊用于采集單個電池的電壓、溫度信息，并且通過串行數(shù)據(jù)形式傳遞給HPCM2。每個電池接口模塊會采集對應(yīng)電池模組的每個電池單元電壓及溫度信息，采集完成后會通過串行數(shù)據(jù)傳遞給HPCM2模塊。HPCM2模塊位于總成一端上部（如圖75所示），是整個混合動力系統(tǒng)的主控模塊，主要具有如下功能：

1.與高壓電池接口模塊通信，獲取電池溫度、電壓等信息。

2.估算電池充電狀態(tài)（SOC），管理電池的充放電和電量平衡。

3.通過接觸器盒控制高電壓對外輸出電路的接通與關(guān)閉等。

接觸器盒位于總成上部，靠近HPCM2（如圖76所示）。HPCM2控制接觸器部件，實現(xiàn)高壓電池與外部用電設(shè)備的電路聯(lián)系。其內(nèi)部主要部件包括：

1.正極接觸器。

2.負極接觸器。

3.預(yù)充電繼電器。

4.預(yù)充電電阻。

5.含保險的手動分離開關(guān)。

6.電流傳感器。

圖76 接觸器盒

圖77 接觸器控制電路

圖78 高壓電池總成及部件的冷卻

圖79 PIM模塊

HPCM2通過控制線路直接控制正負接觸器和預(yù)充電繼電器。啟動車輛時，HPCM2先控制負極接觸器的接通，再接合預(yù)充電繼電器。當正極接觸器兩端電壓趨于相等時，模塊控制正極接觸器接通（如圖77所示）。高壓電池組采用風(fēng)冷的方式對電池進行冷卻，維持合適的溫度將提高電池充放電能力和使用壽命。HPCM2采用電池組總成內(nèi)溫度傳感器信號，并通過PWM信號控制鼓風(fēng)電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對電池組總成的冷卻控制（如圖78所示）。

PIM模塊，也稱驅(qū)動電機/發(fā)電機逆變器模塊或電源逆變器模塊，集成在5ET50變速器總成內(nèi)部（如圖79所示），主要實現(xiàn)以下功能：

1.控制變速器內(nèi)電機的運轉(zhuǎn)。

2.交流與直流電的相互轉(zhuǎn)換。

3.與HPCM2通信。

PIM模塊內(nèi)部主要有HPCM模塊和電機控制模塊組成（如圖80所示）。HPCM模塊與HPCM2模塊通信，用于控制電機的運行模式，并采集來自每個電機控制模塊的自診斷信息。3個電機控制模塊分別對應(yīng)3個電機，內(nèi)部有大功率控制電路，接收HPCM信號，控制對應(yīng)電機、輸出扭矩、運動方向、速度。HPCM與電機控制模塊均為可編程件，不可單獨維修。使用GDS2讀取混合動力相關(guān)數(shù)據(jù)時，從混合動力控制模塊內(nèi)可以讀取到HPCM的診斷故障碼、查看數(shù)據(jù)流以及相關(guān)控制功能。從混合動力控制模塊2可以讀取到HPCM2的診斷故障碼、查看數(shù)據(jù)流以及實現(xiàn)相關(guān)控制功能。驅(qū)動電機控制模塊1、2分別對應(yīng)變速器內(nèi)電機數(shù)據(jù)，此模塊只可以查看數(shù)據(jù)流（如圖81所示）。PIM采用水冷方式，HPCM2通過PIM內(nèi)部溫度和外部溫度傳感器信息，調(diào)節(jié)12V電子水泵轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對PIM模塊的冷卻。此系統(tǒng)主要組成部件如圖82所示。此系統(tǒng)采用去離子的DRXCOOL冷卻液。重新加注系統(tǒng)冷卻液前，需要執(zhí)行冷卻系統(tǒng)內(nèi)部密封性檢查。使用GE-48494-1測試適配器與壓力測試儀，按以下步驟進行檢查：

圖80 PIM模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖81 GDS診斷數(shù)據(jù)分類

圖82 PIM冷卻方式

1.按圖83所示方式安裝專用工具檢查密封性。

圖83 PIM冷卻系統(tǒng)密封性檢查

2.向壓力測試儀施加138kPa壓力，并保持5min，觀察壓力顯示能否保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

14V電源模塊（APM）布置在高壓電池組總成上部（如圖84所示），具有如下特征：

圖84 14V電源模塊

（1）替代傳統(tǒng)汽車發(fā)電機功能，向12V蓄電池和車身電器提供電能；

（2）與高壓電池組共用一套風(fēng)冷系統(tǒng)；

（3）不直接連接在GMLAN網(wǎng)絡(luò)上，發(fā)動機控制模塊監(jiān)控并管理模塊的運行。

全混動車型設(shè)計有高壓互鎖回路，用于防止人員意外接觸高電壓觸電。由HPCM2監(jiān)測這個封閉回路，當此回路斷開時，HPCM2將控制接觸器斷開來切斷高電壓（如圖85所示）。

高壓互鎖回路設(shè)計在手動分離開關(guān)上。如圖86所示，紅色圓圈內(nèi)即為此回路的一個短接片。當分離開關(guān)插入電池組總成后，此短接片將閉合互鎖檢測回路?；旌蟿恿Ω邏弘娐放c車身之間是隔離的。系統(tǒng)中的模塊會通過監(jiān)測高壓電路與車身之間的電阻或電壓來判斷是否存在對車身絕緣失效的情況（如圖87所示）。當發(fā)生絕緣監(jiān)測失效時，系統(tǒng)將切斷高壓，并設(shè)置故障碼來防止觸電事故的發(fā)生。共設(shè)計有兩種高壓絕緣監(jiān)測。分別為由PIM執(zhí)行的被動絕緣監(jiān)測和由HPCM2執(zhí)行的主動絕緣監(jiān)測（如圖88所示）。

圖85 高壓互鎖回路

圖86 高壓互鎖回路位置

圖87 絕緣監(jiān)測

圖88 絕緣監(jiān)測方式

在PIM內(nèi)部設(shè)計有持續(xù)監(jiān)測正、負極高壓線路絕緣狀態(tài)的電路。在高壓正負極接觸器閉合后，正常的電路中，系統(tǒng)能夠分別讀取一半總電壓的檢測值；當某一個電路出現(xiàn)對車身搭鐵的情況時，對應(yīng)的線路電壓將降低為0（如圖89所示）。使用GDS可以看到PIM對應(yīng)模塊內(nèi)實時監(jiān)測到的絕緣電壓值。如圖90所示為一個正常的電壓值，正負極均為142V左右。高于或低于正常值，將設(shè)置對應(yīng)的絕緣失效的故障碼。

如表5所示，正極絕緣監(jiān)測下顯示的電壓值與對應(yīng)的電阻值。當高壓導(dǎo)線與車身電阻低于200kΩ時，顯示的電壓將降低到27V左右。也同時會設(shè)置DTC。主動絕緣監(jiān)測用于監(jiān)測高壓電池組內(nèi)部高壓回路，由HPCM2模塊在高壓接觸器斷開的情況下，監(jiān)測接觸器與高壓電池之間的高壓導(dǎo)線對車身電阻值。正常情況下，從GDS的HPCM2模塊內(nèi)可以讀取一個很大的絕緣測試電阻值（如圖91所示）。診斷主動或被動絕緣監(jiān)測存在絕緣不良的高電壓線路，需要使用FLUKE1587高壓絕緣測試儀，在不低于500V的測試電壓下分段測量高壓導(dǎo)線對車身的電阻，低于規(guī)定值的線路需要被更換（如圖92所示）。更詳細的絕緣電阻檢測要求需要參考維修手冊對應(yīng)DTC下的診斷內(nèi)容。針對高電壓類DTC，每次必須使用位于“混合動力控制模塊→控制功能→清除固定的高電壓診斷故障碼”來清除存儲的高壓 DTC（如圖93所示）。

圖89 被動絕緣監(jiān)測

圖92 絕緣失效故障測量

圖93 維修后的處理

使用專用工具EL-48264-A及適配器EL48264-50固定高壓電池組總成（如圖94所示）。在安裝高壓電池組時，要確保電池組冷卻風(fēng)道密封墊安裝到位。需要說明的是拆卸高壓電池組前務(wù)必使用個人安全防護裝備，并嚴格按照維修手冊步驟進行。

（待續(xù)）

圖94 高壓電池組總成的拆卸