2020款比亚迪汉EV四驱版行驶中“EV受限”

◆文/深圳李明权劳模创新工作室 蒋烈溪

故障现象

一辆2020 款比亚迪汉E V 四驱高性能版， 搭载“ 163 + 200 k W ” 双电机四驱系统， VIN 码为LC0CF6CD3L107＊＊＊＊,行驶里程为31019km。车主反映：该车正常行驶中，组合仪表上突然显示“EV功能受限”(图1)的故障提示信息，但车辆可以正常行驶，反复熄火后重启，故障提示信息均无法消失。

故障诊断与排除

接车后，首先使用原厂诊断设备VDS2100进行全车扫描，在电池管理系统(BMS)中存有当前故障码(图2)：P1AFB00-空调系统高压互锁故障，且无法删除。出现该故障码的可能原因有：系统软件故障；电动压缩机故障；电池加热器故障；PTC风加热器故障；有关线路故障等。

比亚迪新能源车辆高压电器系统中使用的高压互锁，包括结构互锁和功能互锁两个方面。结构互锁也就是通常说的硬件互锁(图3)，主要高压接插件均带有低压电路的互锁回路线。当其中某个接插件被带电断开时，动力电池管理系统便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。功能互锁也就是通常说的软件互锁，没有低压线路连接，而是通过相应高压模块的程序检测进行互锁。

根据车型设计及配置的不同，高压互锁可分为以下3类：

高压互锁1：即驱动系统互锁，为硬件互锁，通过低压导线连接形成回路，主要连接的部件包括电池包、电池管理器、电机控制器、高压配电箱等；

高压互锁2：即充电系统互锁，为硬件互锁，通过低压导线连接形成回路，主要连接部件包括电池管理器、高压配电箱、车载充电器等；

高压互锁3：即空调系统互锁，为软件互锁，通过系统上主要高压模块的程序进行检测，判定高压回路中是否有异常，主要连接部件包括空调控制器、PTC模块、电动压缩机模块等。

图4为2017款比亚迪唐的高压互锁示意图，通过互锁系统框图并结合数据流，往往就会准确判断是哪一个模块导致系统出现互锁。另外，也可通过跨接互锁线断开可疑部件进行相应的试验。

根据故障车的故障现象、故障码及互锁系统工作原理，首先检查车辆所有系统的软件版本，均为最新。然后，戴上绝缘手套，使用兆欧表分别测量电动压缩机、电池加热器、PTC风加热器的绝缘电阻(图5)，均未见异常。

查阅故障车型高压互锁系统示意图(图6)得知，比亚迪汉EV四驱版的电池包与充配电回路保留了硬件互锁，其他高压系统采用软件互锁。也就是说，无法通过短接压缩机高压接插器上的互锁线，判断其好坏。

通过进一步检查发现，故障车空调系统虽然无法制热，但可以正常制冷，说明电动压缩机工作正常。连接诊断仪并进入辅助加热系统，未发现故障码，读取数据流发现辅助加热系统的高压侧电压为0(图7)，显然不正常。

故障车型采用的集成式风加热器(图8)安装在驾驶员加速踏板右边的仪表台中央通道前端。驱动器与加热芯体结构上集成在一起；加热芯体配合PTC驱动器完成驱动发热工作，在电控驱动下实现PTC模块(核心陶瓷PTC)发热及PTC驱动器软件策略的保护下PTC芯体充分加热后实现箱体的直接供热。

戴上绝缘手套，使用万用表测量PTC风加热器低压插件的供电、搭铁及网线电压，均未见异常；高压母线处电压为591V,正常(图9)。

通过上述检测发现，数据流中显示加热系统高压侧电压为0,而实际测量PTC高压母线的电压为591V，这两个数据有很大差异。为进一步缩小故障范围，打开充配电3合1盒盖并检测相关熔丝(图10)，未发现异常。

拔掉PTC风加热器低压插件，组合仪表上不再显示“EV功能受限”的提示信息，但在集成式车身控制器B2系统出现了故障码U025487-与PTC失去通信(图11)，同时电池管理系统BMS上的故障码P1AFB00可以被正常删除。

经过以上检测，基本可以判定是PTC风加热器总成内部故障导致故障车组合仪表上出现“EV功能受限”的提示信息。更换PTC风加热器后，反复试车，故障未再现。交车后电话回访，车主反馈该车已恢复正常，故障已被彻底排除。

维修小结

维修新能源汽车时，一定要注意规范操作，确保安全。另外，通过本案例可以发现，只有系统掌握车型的基本控制原理，并结合故障现象、故障码及数据流，才能快速缩小故障范围，顺利解决问题。

最后，再顺便强调一下高压系统维修时的安全注意事项：

1.操作人员不允许佩戴金属饰品，必须穿绝缘胶鞋、戴绝缘手套，且电压等级必须大于操作对象的最高电压，必要时戴防弧面罩，穿戴前需检查其是否完好无损、干燥无异物，以确保安全；

2.操作人员进行作业时原则上不允许带高压电操作，测试电池包绝缘电阻时除外，带高压电测量时须单手操作；

3.作业前应对高压系统断电，首先整车退电至OFF档，并等待5min，然后拔掉维修开关并由专人保管，再拔掉电池包引出的高压母线，确保高压母线间电压低于安全电压(直流60V)，最后断开低压蓄电池的正负极；

4.作业中，操作人员应对所拆除的高低压系统电线进行妥善保管，使用专用的绝缘胶套进行绝缘包裹，不可裸露出电线端子，以防触电或造成其他事故；

5.高压系统在检修完毕后，需由专人仔细检查电路是否符合要求，并检查车辆能否上电；

6.维修时禁止对车辆进行充电；更换高压部件后，应测量搭铁是否良好；所有拆卸过的螺栓需按规定力矩进行拧紧；

7.在整车上测量高压线束公端时，务必注意不要让表笔使得导线与屏蔽层短路，建议使用专用检测工具。

对于新能源汽车来说，除了高压系统的线路短路检测保护之外，高压互锁装置是另外一道保护屏障，其作用是当高压系统发生断路故障时，及时切断相关系统的高压输出，从而起到保护作用。

设置高压互锁装置，也是相关国标的要求。因此，所有生产出来的新能源汽车都具备高压互锁保护功能。但在早期新能源汽车使用过程中，曾经出现较多的故障，就是高压系统接插件连接不可靠(主要是配件质量问题，以及装配问题)，也因此给用户造成了不少的困扰。即使到了目前，线束插头的质量有所提高，但仍旧有部分车辆的线束插头存在接触不良、退针等故障发生。尤其是当出现高压系统功能受限的故障时，如果没有相对准确的故障码，此时，对于维修技术人员来说，会带来相当大的麻烦。

如果断路或退针故障发生在高压驱动系统或充电系统中的供电或CAN网络系统连接上，整个高压系统将无法自检，系统不能“READY”，此时，大部分车型仪表会出现高压系统功能受限的提示，部分控制模块无法进入。这时候，故障查找的难度就会进一步上升。

作为厂家来说，采取的应对方法有两种：一种是发生高压互锁断路故障时，彻底禁止该系统的工作，最严重情况下，整车无法高压上电；另一种是只要没有发现高压系统存在短路故障，系统只记录高压互锁故障码，但高压系统上电正常。这也是部分车辆在检测时，发现存在高压互锁断路故障，但依旧可以正常使用的原因。

本文作者，对该车型的高压互锁装置形式进行了详尽的描述，对读者了解其工作原理有一定帮助作用。另外，在整个诊断过程中，由于充分了解了相关系统的工作原理，在故障查找的步骤上也符合相关逻辑，所以，很快就圈定了故障范围并找出了真正的故障原因，着实不易。这一点也反映了作者在新能源汽车故障诊断方面有着较深厚的功底，值得赞扬和肯定。也希望作者以后能够多写出类似的文章，让一线技术人员能够有更多收获。