◆文/福建 林宇清

故障現(xiàn)象

一輛2020年生產(chǎn)的北京奔馳EQC350純電動(dòng)汽車，行駛里程只有757km左右，車主反映該車高壓系統(tǒng)報(bào)警。

故障診斷與排除

該車被拖車拖進(jìn)店內(nèi)進(jìn)行維修，維修人員嘗試啟動(dòng)車輛，結(jié)果車子無(wú)法啟動(dòng)，儀表臺(tái)上出現(xiàn)高壓蓄電池故障報(bào)警和不允許拖車的提示(圖1)。

圖1 故障車儀表臺(tái)上的故障提醒

詢問(wèn)車主得知該車上牌才半個(gè)月左右，無(wú)任何維修記錄。車輛正常使用，最近兩天行駛時(shí)儀表臺(tái)上出現(xiàn)高壓系統(tǒng)報(bào)警，昨天再次出現(xiàn)，然后車輛無(wú)法啟動(dòng)。

用奔馳專用診斷儀(XENTRY)對(duì)車輛進(jìn)行快速測(cè)試，結(jié)果N82/3和N82/4兩個(gè)控制單元有故障碼(圖2)，其中有兩個(gè)故障碼(P2C8500和P2C8700)是德文的，無(wú)法理解故障碼含義，盡管如此，可通過(guò)引導(dǎo)測(cè)試了解診斷范圍：U041100-接收到來(lái)自“集成式起動(dòng)發(fā)電機(jī)A”控制單元的不可信數(shù)據(jù)；U040100-控制單元“N127(傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元)”接收到不可信的數(shù)據(jù)。

圖2 故障車快速測(cè)試結(jié)果

EQC作為新產(chǎn)品,代表了梅賽德斯-奔馳全新研發(fā)的純電動(dòng)汽車，在這首先簡(jiǎn)要介紹該車型三電系統(tǒng)的工作原理(圖3)：高壓蓄電池是全車的電源，通過(guò)電力電子裝置向電機(jī)供電，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；通過(guò)高壓分配盒為其他耗電量高的用戶如空調(diào)壓縮機(jī)或PTC加熱器等提供電能，分配盒上的熔絲用于保護(hù)高壓用電器；此外它還通過(guò)直流/直流轉(zhuǎn)換器為12V車載蓄電池充電。高壓蓄電池具有三個(gè)控制單元，兩個(gè)控制蓄電池管理,第三個(gè)即網(wǎng)關(guān),確保前兩個(gè)單元之間的通信；蓄電池管理系統(tǒng)控制單元監(jiān)測(cè)互鎖電路、電壓、電流、溫度、接觸器的狀態(tài)、絕緣監(jiān)測(cè)的狀態(tài)等參數(shù)。

圖3 故障車型三電原理圖

在了解基本原理后，首先對(duì)故障碼U041100和U040100進(jìn)行引導(dǎo)測(cè)試，結(jié)果為需要對(duì)N129/1、N129/2和N127進(jìn)行SCN設(shè)碼(圖4)。

圖4 故障碼U041100和U040100的引導(dǎo)測(cè)試結(jié)果

對(duì)故障碼P2C8500和P2C8700進(jìn)行引導(dǎo)測(cè)試，結(jié)果30C的電壓值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，無(wú)法進(jìn)行繼續(xù)檢測(cè)(圖5)，即無(wú)有價(jià)值的線索或指引。

圖5 故障碼P2C8500和P2C8700的引導(dǎo)測(cè)試結(jié)果

根據(jù)引導(dǎo)測(cè)試結(jié)果，對(duì)N129/1、N129/2和N127進(jìn)行軟件升級(jí)，結(jié)果所有控制單元軟件均為最新版本，排除軟件可能。根據(jù)上述檢查結(jié)果，查看N129/1、N129/2和高壓電池包的實(shí)際值，嘗試是否可以發(fā)現(xiàn)故障線索，結(jié)果讀取到N129/1和N129/2的高壓值為0(圖6和圖7)，不正常；電池包電壓正常(圖8)。

圖6 故障車N129/1的實(shí)際值

圖8 電池包電壓實(shí)際值

兩個(gè)電力電子控制單元的高壓值為0，說(shuō)明電池包未輸出高壓電至該控制單元上，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和原理知識(shí)，這種情況一般是互鎖回路或絕緣回路故障引起的，會(huì)不會(huì)就是這樣呢？帶著疑問(wèn)，用XENTRY進(jìn)行絕緣電阻引導(dǎo)測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻為49.00KΩ(圖9)，不正常；另外，當(dāng)脫開N129/1連接在電池包上的高壓插頭時(shí)，絕緣電阻恢復(fù)至正常值9.83MΩ(圖10)，即N129/1導(dǎo)致絕緣故障，需要更換。

圖9 故障車絕緣電阻

圖10 斷開N129/1后的絕緣電阻(正常)

根據(jù)上一步的檢查，需要進(jìn)一步確認(rèn)絕緣阻值，也就是使用絕緣表施加500V的電壓，然后測(cè)量電池包上的4個(gè)高壓插頭的絕緣阻值。這樣，在WIS中查閱電池包的電路圖(圖11)，然后逐個(gè)脫開高壓插頭測(cè)量絕緣阻值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)N129/1的HV+和HV-絕緣阻值均為0(圖12)，不正常，即N129/1有故障。

圖11 故障車型電池包電路圖

圖12 HV+和HV-的對(duì)地絕緣電阻

根據(jù)上一步的檢查結(jié)果，更換后功率電子控制單元(與后電機(jī)集成在一起，圖13)，然后刪除故障碼，故障車順利啟動(dòng)，該車故障被徹底排除。

圖13 故障車型的后驅(qū)動(dòng)單元

維修小結(jié)

純電動(dòng)汽車是近幾年興起的產(chǎn)業(yè)，它與燃油車的區(qū)別在于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)方式被純電力驅(qū)動(dòng)所取代，這要求維修技師與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)習(xí)和掌握三電系統(tǒng)的工作原理，在遇到故障時(shí)能夠了然于胸，然后通過(guò)實(shí)際值和電路圖確定檢查方向和步驟，直至排除故障。另外，還需要注意的是絕緣電阻，這要使用絕緣表進(jìn)行測(cè)量，而不是普通的萬(wàn)用表。