初宏伟 张颖
关键词:高压不上电、高压线断路、DC/DC 直流变压器
故障现象:一台2022 年产一汽- 大众ID.4 CROZZ PRIME 版新能源车,行驶里程6 147 km。用户反映该车突发高压系统异常,不能再次进入“ready”状态,无法换入驱动挡位行驶,同时组合仪表出现“电驱动装置工作不正确。请立即安全停车!”的报警(图1)。
检查分析:车辆救援回厂后, 维修人员进行检查, 仪表中一系列故障灯点亮, 使用VAS6150 诊断仪检测到很多故障码, 但与高压系统上电直接相关的是DC/DC 转换器存储的故障码“P1BC300——车载供电 识别到高电压断路”(图2)。
根据故障码及高级环境条件,可以得到以下维修线索:DC/DC 转换器的12 V 低压供电、搭铁和通讯均正常;高压系统中高压上电的预充测试无法完成;对外没有输出14 V 供电;高压系统中可能存在断路点。根据以上信息推测,应该是高压系统存在断路,引起DC/DC 预充电测试失败,所以整车不上电。但该车型高压组件之间采用并联结构,现有手段无法直接确认故障点,只能借助诊断仪的诊断引导功能,跟随软件提示逐步开展测试(图3)。
进一步使用诊断仪选取DC/DC 转换器中的故障引导,引导程序给出两个方向。维修人员首先根据故障引导,逐一断开J840- 蓄电池调节控制单元、Z115-高电压加热装置(PTC)、V470- 电动空调压缩机、J1050- 高电压蓄电池充电器控制单元、J1235- 后桥电驱动装置控制单元以及J1234- 前桥电驱动装置控制单元进行检查,结果均不能上高压电。随后又更换了DC/DC 转换器,结果依然无法上电,维修思路就此中断。
根据故障码及维修提示,核心问题应在于车辆预充电无法正常完成,而预充电是DC/DC 转换器发出高压电,通过高压线路加载到车辆前后驱动电机高压功率电子装置JX1 和JX4 上。根据这一原理以及该车型上电控制逻辑,断开除了DC/DC 转换器和电机高压功率电子装置之外的其他高压插接器,如空调压缩机、PTC加热器等,发现车辆可以正常上电。
由此可见,此前诊断仪给出维修引导可能存在翻译问题,应该重点检查各高压插接器是否存在短路或虚接,不应该把注意力完全放在断路上,这样才符合该车型上电控制逻辑。接下来放开维修思路,重点检查DC/DC 转换器至JX1之间的线路;其次系统检查所有高压线路及连接件。
为了进一步搞清这个问题,需要对该车型高压组件之间的连接关系及工作关系有所了解(图4)。高压蓄电池通过图4 中最上面的两孔插接器与DC/DC 转换器、高压加热装置、电动空调压缩机、前/ 后功率电子装置相连。
高压系统安全上电前,由DC/DC 转换器将低压蓄电池的12 V 低压电逆变成高压电,为高压系统提供预充电压,再由高压蓄电池控制器监控预充电流,判断高压系统是否正常、高压上电是否安全。故障码中提到的高压系统断路和高压预充失败都与此有关。
当断开高压负载与高压蓄电池连接的公用插接器时,感觉很松,而这个插接器是带有防松锁止装置的,需要专用工具解锁,而且很难拔出。断开插接器后,发现其中一个端子已经退出(图5)。此车已正常行驶6 147 km,并未发生异常,推断插接器内部可能存在虚接,由于工作电流较大,虚接后会发热,工作时问题逐步加重,最终造成机械损坏。
故障排除:由于新能源车高压线的电压较高、电流较大,通常不允许维修,于是更换高压线束及插接器总成,车辆正常上电,故障排除。
回顾总结:该车由于高压蓄电池到DC/DC 转换器之间的插接器断开,导致DC/DC 转换器无法为高压蓄电池提供预充电压,高压蓄电池控制单元也无法评估预充安全与否,所以診断仪给出了图3 中故障引导程序。但该引导程序就本案例来讲是有局限性的,结合本车特点,如果高压空调压缩机、高压加热器等没有单独设置先导线的元件,高压线断路是不会影响车辆上电的,如果引导程序可以直接指向DC/DC 转换器到高压蓄电池之间就更精准了,可以避免发生上文描述的“冤假错案”。