刘勇
关键词:漏电、绝缘、PTC 加热器
故障现象:一辆2022 年产比亚迪唐DM 运动型多功能车,搭载电力驱动系统,行驶里程2 万km。行驶过程中,仪表板偶发提示“EV 功能受限”和“请检查发电系统”,熄火后再次起动车辆,有时故障消失。
检查分析:维修人员接车检查,仪表板无故障提示。连接诊断仪进行故障诊断,BMC 中存在2 个历史故障代码,分别为“P1A0000——严重漏电故障”和“P1A0100——一般漏电故障”。进入漏电检测模式,读取故障代码,与BMC 的故障码一致,均为历史故障。
读取数据流,绝缘阻值为9.632 MΩ,数据正常。结合比亚迪车型的控制逻辑,分析这2 个故障码的产生原因,当出现“严重漏电故障”时,“一般漏电故障”也会同时存在,所以此故障可确认为严重漏电故障。
比亚迪漏电故障判断标准及逻辑如下:
(1)当绝缘阻值> 500 Ω/V 时, 为不漏电。
(2)当100 Ω/V <绝缘阻值≤ 500 Ω/V时,为一般漏电,出现一般漏电故障时,不会引起车辆故障。
(3)当绝缘电阻≤ 100 Ω/V 时, 为严重漏电,出现严重漏电故障时,会限制放电功率,组合仪表上的功率受限指示灯会点亮。
若要排除绝缘故障,需要了解比亚迪唐DM 高压系统部件位置(图1)及能量传递路线(图2)。
验证车辆功能, 发现当打开PTC 加热器时, 绝缘阻值会反复变化。绝缘阻值最小时,约为2.000 MΩ 左右,怀疑是PTC 加热器导致故障。该车有2 个PTC 加热器,为车辆执行高压安全断电,分别测量前PTC 加热器与后PTC 加热器的绝缘阻值, 均在15.000 MΩ 以上,正常。找到相同配置的车型,读取数据流,与故障车相同,排除PTC 加热器故障的可能性。
根据故障排除的逻辑,应重点检查故障发生率高的部件。首先检查前部驱动电机控制器、BSG 电控单元、压缩机及线束等,绝缘阻值均在12.000 MΩ 以上,绝缘阻值正常。打开行李舱,拆卸内饰板,测量后部驱动电机控制器、车载充电机的绝缘阻值,值均在15.000 MΩ 以上,数据也正常。断开高压配电箱的所有线束连接,测量各高压线束绝缘阻值,数据也都正常。
使用专用线束,连接低压电源,控制动力电池上电,使用国标法测量动力电池绝缘阻值, 结果> 500 Ω/V, 数据正常。
因故障为偶发,且静态测量无法判断故障,故将车辆恢复,准备进行路试。连接诊断仪,清除故障码,进入漏电检测模块查看数据流。在EV 模式下,关闭前后PTC 加热,以50 km/h 的速度行驶。路试时,数据流也在3.000-60.000 MΩ之间变化。大约行驶5 km, 数据流偶尔显示绝缘阻值为0.200 MΩ 左右,紧接着就显示为0,停车后,数据再次回到9.632 MΩ。此时仪表板上没有故障提示,读取故障码,前文提到的故障码再次出现。由此判断,并非PTC 导致漏电,停车测量前部驱动电机控制器处各模块电阻,数据依旧正常。
清除故障码, 经过反复测试发现,每当数据流阻值显示为0 的瞬间,都会出现故障提示。停车后数据流为0 时,测量前部驱动电机的三相线束,阻值为+ ∞,正常,测量前部驱动电机控制器的三相线束插孔,阻值为0.400 MΩ(圖3),拔掉动力电池加热器高压接插件后,测量插孔,阻值正常。
测量动力电池加热器接插件正极对负极的阻值,为0.500 MΩ(图4),短接加热器接插件处互锁,用绝缘胶带包裹严实并固定好,再次路试30 km,数据流显示正常,不再出现0 或0.200 kΩ 的阻值,由此判定为动力电池加热器故障。
故障排除:更换动力电池加热器,试车确认故障排除。
回顾总结:绝缘故障是新能源汽车的常见故障之一,此类故障多发生在涉水后。针对此类故障的诊断,需要在掌握高压系统结构的前提下,使用排除法,逐个测量。在测量过程中,有以下几点注意事项。
(1)测量绝缘时,必须首先执行高压安全断电操作后方可进行测量,测量时必须佩戴绝缘手册。
(2)绝缘测量时,需单手操作。
(3)动力电池绝缘故障判断使用国标法进行测量,不可直接带电使用绝缘表测量动力电池绝缘阻值。
(4)部分绝缘故障判断,需满足工作条件故障才会重现,排除故障需有耐心。