江淮纯电动汽车行驶系统三种典型故障诊断与排除
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江淮纯电动汽车行驶系统三种典型故障诊断与排除
一、无法行驶故障排除
(1)故障现象。一辆江淮*****AiEV纯电动汽车iEV5,行驶里程3400km,客户反馈组合仪表故障灯常亮,动力中断,车辆无法进入可行驶状态。
(2)故障排除。插接整车诊断口,将控制器上电,读取上位机监测数据,存在DTC178,指示CAN通信故障。检查PCU低压控制接插件内CAN-H.CAN-L两针脚,确定整车CAN终端电阻的阻值为60Ω,但无法确定PCU内部CAN终端电阻有无故障。所以,根据电动汽车维修规程,首先断开电池维修开关,维修开关位于动力电池总成中间表面位置,打开中央通道末端地毯盖板下方的维修开关盖板,操作维修开关。切断整车高压,再拔掉正负母线接头,拆下电动机控制器PCU的接线盒盖,然后拆下三相线,拔掉低压插接件,移除DC7DC搭铁,再用水管卡钳拆下进出水管,最后拆卸PCU控制器4个固定螺栓,这样完全拆卸电机控制器PCU,进行车下检查。进一步对PCU内部进行检查,发现DC/DC损坏。更换PCU控制器后重新装车试车,故障排除。
(3)故障总结。江淮纯电动汽车iEV5整车采用CAN通信,其CAN通信拓展。驱动电机控制器PCU内部集成DC/DC模块,其功能是将电池的高压电转换成低压电,提供整车低压系统供电。
二、无法提速故障排除
(1)故障现象。一辆*****AiEV江淮纯电动汽车iEV5,行驶里程约*****km,车主电话报修反映组合仪表上存在提示语“限功率模式”,车辆最高车速限制在40 km/h,无法正常提速。
(2)故障排除。根据故障现象,判断该车进入跛行模式。查阅维修手册,得知电机故障灯点亮、提示“限功率模式”时,可能故障点为:IGBT过温,电池单体温度过高。
利用上位机监控检测诊断软件发现车辆IGBT温度高于85℃,显示故障码为P301E。首先检查前舱的冷却水箱内冷却液液位,正常。再进一步检查PCU控制器本身内部水道有无堵塞不畅,拔出PCU上的冷却液进水管和出水管,利用风枪对着吹风,观察另一端的出风情况,也正常。最后检查水泵,发现水泵不工作,导致冷却系统不循环,无法给予控制器降温,导致PCU过温,车辆限功率。查阅资料得知,水泵工作需要的条件有2个:一是VCU给予的转速信号;二是12V的低压供电,M/C继电器由VCU控制,为PCU、LBC、冷却风扇、电子冷却水泵及电池风扇供电。
所以重点检查水泵继电器和M/C继电器,在钥匙ON状态下,测量到水泵低压接插件没有12V供电,因为水泵继电器和日间行车灯继电器可以通用,把前舱继电器盒中的日间行车灯继电器与水泵继电器对调,确认故障点为继电器烧毁失效。更换新的继电器,试车,故障排除。
(3)故障总结。江淮纯电动汽车iEV5驱动电机控制器采用水冷模式,PCU通过冷却液水循环降温,VCU转速信号根据冷却液的水温来自动调节水泵转速,转速信号从上位机监控检测诊断软件确认。一旦检测到PCU内的IGBT温度超过85℃,车辆就会进入限功率模式,正常情况下钥匙打到ON挡水泵就会处于工作状态,如果水泵不工作可以通过测量水泵低压插件确认12V是否正常,如果有12V输入但水泵仍然不工作,一般处理方法为更换水泵总成。
三、行驶时突然掉电
(1)故障现象。2021年11月出厂的安徽江淮二代纯电动汽车,车辆识别码为*****N***-*****7,已累计行驶里程2052Km。车主打电话给笔者要求救车,反映在行驶途中该车仪表板上的动力电池报警灯亮,同时动力电池组突然掉电,汽车动力消失无法行驶,仪表板上显示高压电池故障灯亮。
(2)故障排除。该车动力龟池组为磷酸铁锂动力电池,额定电压320V,电池组容量为50Ah,总能量为15.2kWh。动力电池组一共
由95个电池模块串联而成,它是由2个电池包组成,分为上电池包和下电池包,上电池包安装在汽车的后备厢,下电池包安装在传统车油箱安装的位置上。上电池包由40个电池模块组成,下电池包由55個电池模块组成。电池模块是由5个单体电池并联组成。电池模块的技术指标根据故障现象判断,该车在行驶途中突然掉电的故障原因可能为:低压电池故障;高压电池组故障;动力电池高压继电器损坏;驱动电机故障;驱动电机控制器故障;挡位故障;线路故障。读取该车的故障码,液晶显示屏显示的故障码为“*****”,查询故障表得知为“电动机母线欠压”。起动车辆,挂上前进挡,准备行驶时,动力电池突然掉电。可能是低压电源的故障,因为电动汽车上低压电源的主要作用是:即使当主能源如主电池完全放完电或设备不能正常工作时,仍能为电动汽车的动力电池管理系统、中央控制器、显示仪表和基本辅助子系统提供稳定的动力。低压电源工作电压的范围9~16 V,超出此范围低压系统就不能正常工作,会处于欠压或过压状态。检测低压电源的电压低于9 V。更换低压电源,起动车辆,车辆行驶10min后,又突然掉电。排除低压电源的故障、电动机、电动机驱动器的故障和线路故障。车辆能正常行驶,排除挡位的故障,同时动力电池高压继电器能正常闭合和开启,它的故障也排除。现在只有动力电池的故障。
动力电池是不是亏电呢?将车拖回到厂里,首先给动力电池充电,在充满电以后,将车辆开到举升机上,支起车辆的2个驱动轮,然后加速运行。行驶一会儿后,同时用仪器读取动力电池组的数据流。发现在95个电池模块中有1个电池模块即35号电池模块电压过低,为2.45 V,标准电压应为2.5~3.6V。每当3 5号电池模块电压降到2.45 V,时动力电池组就突然掉电,动力消失。
(3)故障总结。为什么1个电池模块电压过低会使动力电池组整个系统输出能量也变低呢?江淮纯电动汽车的动力电池组是由95个电池模块串联组成的。电池组存在“木桶效应”,即电池组特性是由最差的电池决定的,而电池模块放电下限电压为2.5V,因而当电池管理系统采样到某一个电池模块电压过低,为了保护整个动力电池组,
延长其使用寿命,故电池管理系统会切断整个动力电池组的能量输出。