荣威Ei5高压上电故障实例

陈璐　罗旭

中图分类号：U469.72    文献标志码：B    文章编号：1003-8639（ 2023 ）09-0088-02

作者简介

陈璐（1988—），女，讲师，硕士，研究方向为新能源汽车技术、智能网联汽车技术；罗旭（1968—），男，高级工程师，研究方向为新能源汽车技术、汽车检测与维修技术。

1  故障现象

一辆荣威Ei5电动汽车被追尾后，按下一键启动开关，踩下制动踏板，动力系统故障指示灯点亮，仪表READY灯不亮，车辆无法行驶。

2  故障分析

2.1  故障检测

利用诊断仪读取各个系统故障码，电池管理系统控制单元BMS显示P0C78——预充电超时（当前），VCU（整车控制器）显示P1B07——高压电池包故障（当前），其他系统无故障码。以上故障码，可以用诊断仪清除，但是，一踩下制动踏板，按下一键启动开关，故障现象依旧，故障码再现。

2.2  故障码初步分析

根据上述故障码分析，由于电池管理系统BMS产生P0C78，从而引起整车控制器VCU产生P1B07，因此，应先从故障码P0C78入手。

2.2.1  故障码P0C78设置条件

查阅维修手册得到与故障码P0C78有关信息。

1）子系统原理：为了防止高压上电时对整车用电器的浪涌冲击，电池系统具备预充电功能。同时，BMS会监测预充时间及预充能量，以检测预充电回路是否有故障，保护预充电阻及外部电路[1]。

2）故障诊断运行条件：将起动开关置于ON位置。

3）故障码设置条件：预充电持续超过500ms。

4）故障发生后电控单元采取的操作：立即断开高压电。

5）故障诊断码清除条件：预充电持续低于500ms；经过40次唤醒/待机循环后，历史故障诊断码将被清除，故障警告灯熄灭。

6）可能的原因：①相关线路故障；②连接器故障或配合不良；③高压电池包故障；④车载充电器故障。

2.2.2  预充电工作原理

高压上电工作原理见图1。BMS驱动预充接触器吸合，即正常上电过程电压变化曲线图2中的t3时刻，动力电池的高压电能开始对外部高压电器进行预充电，在预充电过程中V₂和V₃并联，由于高压电路中电容的存在，V₂的电压被拉低，随着高压电路中电容充电进行，V₂与V₃电压呈现电容充电电压变化曲线升高（曲线按照τ=RC规律变化）。

由于预充电路故障，引起预充时间超时。预充电时间取决于τ=RC，其中，C是高压回路中的电容，主要是指PEB（电子电力箱，即电机控制器）中的电容，R是高压回路中的电阻，其中包括预充电电路中的预充电阻。因此，引起预充电超时的主要原因是由于高压回路中的电容与电阻超差。

3  故障诊断与排除

1）高压电容检测。利用替换法，更换PEB后，故障现象依旧，说明故障部位不在PEB中。检测动力电池包中的电容正常，说明高压电容正常，故障部位应该是高压回路中的电阻。

2）预充电路检测。利用万用表检查预充继电器线圈阻值为24.6Ω，在正常范围值内；给预充继电器线圈通12V电，测量2个高压电接线柱正常值应该在0.1Ω左右，说明预充继电器良好；检测预充电阻阻值为25Ω，在正常范围值内；检查预充继电器相关线路（高、低压）连接良好，排除动力电池内部故障。

3）高压线路检测。首先，将高压配电器中所有高压熔断丝断开（图3），启动开关，仪表READY灯点亮，BMS无故障码，说明故障部位在这几个熔断丝高压回路中。然后，逐一排查，发现断开PTC电加热器熔断丝，其他一切正常。接上PTC高压熔断丝，断开PTC高压插件，故障现象消失，说明PTC高压线路良好，故障部位在PTC本身。测试PTC电阻值为111.2Ω（图4），说明PTC低压控制电路故障，导致PTC一直处于工作状态。在预充电过程中，由于高压电路中除了预充电阻阻值为25Ω外，又串联了PTC电阻值111.2Ω，从而引起预充电过程超过500ms。

4）电加热器工作原理。PTC低压控制电路根据空调控制器传输通信信号（CAN总线或者LIN线），控制器通過驱动IGBT导通占空比，来控制PTC电加热器加热强度。空调控制器通过温度传感器监测PTC电加热器加热温度，从而形成闭合控制。

在高压上电过程中，空调控制器是不允许PTC电加热器工作的。

5）PTC电加热器检测。将PTC电加热器低压控制电路壳体拆除（图5），利用万用表二极管挡检测低压控制电路中的2个IGBT，发现IGBT1处于导通状态，至此找到故障根源部位。

6）故障排除。利用万用表检测PTC电加热器高压正负极之间阻值为无穷大，说明良好。将新的PTC电加热器正确安装到车上，检查高压配电器中各个高压熔断丝安装良好，连接好高压线路，利用诊断仪清除相应故障码。

开启点火开关，利用诊断仪清除BMS、VCU中故障码。开启点火开关，READY正常点亮，仪表显示正常。启动车辆，车辆采用纯电驱动模式行驶正常。利用诊断仪进入各个系统均无故障码，说明故障排除[2]。

4  故障反思

故障排除后，检测故障PTC电加热器，发现其驱动电路中的IGBT1击穿。由于PTC控制电路中IGBT1击穿故障，导致IGBT1控制的一组PTC电阻一直与高压正负极导通，从而导致PTC高压线路参与预充过程，测试PTC电阻值为111.2Ω，而预充电阻只有25Ω，PTC与预充电阻串联，R值增大，导致τ=RC增大，造成预充电时间超过500ms，BMS产生P0C78故障码。

参考文献：

[1] 秦华荣，马俊. 2019款别克微蓝6纯电动车无法上高压电[J]. 汽车维护与修理，2022（13）：60-61.

[2] 孙茜，罗旭. 荣威e550PEB（电子电力箱）故障实例[J]. 汽车电器，2022（1）：88-89.

（编辑  杨  景）