新能源汽车故障诊断与排除课件：05项目五 车辆无法上电故障诊断与排除

车辆无法上电故障诊断与排除项目五2一、情境导入目录二、项目布置三、教学目标四、背景知识五、项目实施六、考核评价一、情境导入

一辆2018款吉利帝豪EV450电动汽车出现无法上电故障。你知道电动汽车上电的控制策略吗？请你对该车无法上电的故障进行诊断与排除。3一、情境导入故障现象分析4二、项目布置吉利EV450无法上电故障，请你完成制动开关信号、档位开关信号检测，并对车辆无法上电综合故障进行诊断与排除。5三、教学目标知识目标掌握电动汽车上电控制策略；掌握EV450上电控制系统及上电控制过程；掌握EV450无法上电的故障原因分析。能力目标能正确认知电动汽车上下电控制系统各部件；能正确识读电路图并画出EV450上电控制相关电路图；能进行EV450无法上电的故障诊断与排除。素质目标严格按规范执行按规范执行高压下电操作；养成总结训练成果，培养团队协作精神；严格执行6S标准。6四、背景知识74.1高压上下电控制策略电动汽车接收驾驶员上电指令，VCU（整车控制器）、BMS（动力电池管理系统）、MCU（电机控制器）等按特定控制逻辑，在满足上电条件的情况下，电动汽车的VCU（或BMS）控制动力电池主正、负接触器闭合，动力电池给高压电气部件供电的过程。1.什么是高压上下电？四、背景知识84.1高压上下电控制策略2.北汽电动汽车上下电控制策略EV200高压配电

四、背景知识94.1高压上下电控制策略2.北汽电动汽车上下电控制策略EV200控制电路图

四、背景知识104.1高压上下电控制策略上电过程点火开关档位VCUBMSMCUACCOFF暂未上电暂未上电暂未上电暂未上电ACC暂未上电暂未上电暂未上电暂未上电ON（高压上电开始）上电初始化上电初始化上电初始化上电初始化

VCU自检无故障，检测MCU、ACC完成初始化，唤醒BMS（V81→12V)。

检测无故障检测无故障

自检正常，向VCU报送动力电池信息正常。

接收BMS动力电池信息正常，向BMS发送主负接触器闭合指令（V97→0V）

闭合主负接触器，再闭合预充接触器，检测大电容端电压达到动力电池电压的90%后，闭合主正接触器，断开预充接触器。发送“预充完成”报文。

监测BMS完成预充，各分系统无故障，MCU上报直流母线电压正常，点亮“READY”灯。向BMS发送保持状态指令，发送指令控制DC/DC工作。执行保持状态指令并回复VCU

监测到档位信号为“D”或“R”时，发送驱动电机使能指令，驱动整车运行。

驱动电机正常工作等待启动指令高压上电结束

四、背景知识114.1高压上下电控制策略下电过程点火开关档位VCUBMSMCUACCON→OFF

（高压下电开始）当监测到点火开关由ON转到OFF或ACC，请求BMS下电断开主正接触器断开主负接触器回复VCUMCU正常下电，驱动电机停止工作ACC正常下电，空调压缩机、PTC停止工作

当监测到BMS的接触器均为断开状态，发送保持状态指令给BMS接收保持状态指令后，回复保持当前状态并进入休眠模式

接收BMS保持当前状态回复后，进入休眠模式

已下电已下电四、背景知识124.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略高压配电系统四、背景知识134.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略动力电池管理系统BMS

四、背景知识144.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略动力电池管理系统BMS

分布式电池管理系统

1个电池管理控制器（BMC）12个/13个电池信息采集器（BIC）1套动力电池采样线组成。四、背景知识154.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略动力电池管理系统BMS

连接端子端子描述线色条件正常值BK45(A)/9-GND主接触器拉低控制信号Br整车上高压电小于1VBK45(A)/17-GND主预充接触器拉低控制信号W/L预充过程中小于1VBK45(A)/33-GND直流充电正、负极接触器拉低控制信号Gr

小于1VBK45(A)/34-GND交流充电接触器控制信号G/W始终小于1VBK45(C)/3-GND1#分压接触器拉低控制信号G/B

小于1VBK45(C)/4-GND2#分压接触器拉低控制信号Y/B

小于1VBK45(C)/10-GND负极接触器拉低控制信号L/B接触器吸合时小于1V四、背景知识164.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略动力电池管理系统BMS

连接端子端子描述线色条件正常值BK45(C)/10-GND负极接触器拉低控制信号L/B接触器吸合时小于1VBK45(C)/11-GND正极接触器拉低控制信号R/G接触器吸合时小于1VBK45(C)/14-GND1#分压接触器12V电源G/RON档/OK档/充电9～16VBK45(C)/15-GND2#分压接触器12V电源L/RON档/OK档/充电9～16VBK45(C)/20-GND负极接触器12V电源Y/WON档/OK档/充电9～16VBK45(C)/21-GND正极接触器12V电源R/WON档/OK档/充电9～16VBK45(C)/1-GND12VDC电源正R/B电源ON档/充电11-14V四、背景知识174.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略BMS系统电路图

四、背景知识184.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略BMS系统电路图

四、背景知识194.1高压上下电控制策略3.比亚迪E5上下电控制策略VTOG控制原理四、背景知识204.1高压上下电控制策略E5上电控制过程(1)当智能钥匙系统控制器（I-KeyECU）的高频接收模块和探测天线探测到电子智能钥匙，并完成验证。通过网关动力网向铁电池管理器（低压电池BMS)发送唤醒信号，低压铁电池自检无故障，被唤醒，向车身控制模块BCM供电，BCM发送解锁信号让方向盘解锁，同时控制门锁电机打开。四、背景知识214.1高压上下电控制策略(2)按下启动按钮的ACC/ON档开关，启动开关向BCM的G2R/26端子发送一个低电平启动信号。BCM控制ACC、IG1继电器闭合给相应系统供电。E5上电控制过程四、背景知识224.1高压上下电控制策略(2)按下启动按钮的ACC/ON档开关，启动开关向BCM的G2R/26端子发送一个低电平启动信号。BCM控制ACC、IG1继电器闭合给相应系统供电。E5上电控制过程四、背景知识234.1高压上下电控制策略(3)按下启动按钮ST档（上电），BCM通过G2P/5、G2P/13端子驱动双路电继电器K4-1、KG-1闭合，向BMS、VTOG、网关、主控制器、组合仪表等控制系统供电。E5上电控制过程四、背景知识244.1高压上下电控制策略(3)按下启动按钮ST档（上电），BCM通过G2P/5、G2P/13端子驱动双路电继电器K4-1、KG-1闭合，向BMS、VTOG、网关、主控制器、组合仪表等控制系统供电。E5上电控制过程四、背景知识254.1高压上下电控制策略(4)BMS、VTOG等自检无故障，符合上电条件，BMS控制1#分压接触器、2#分压接触器、负极接触器闭合，然后向高压电控总成控制器发送请求，启动预充程序。E5上电控制过程四、背景知识264.1高压上下电控制策略(5)正极接触器闭合预充接触器闭合预充满信号主接触器吸合断开预充接触器E5上电控制过程四、背景知识274.1高压上下电控制策略(6)通过CAN总线控制仪表OK灯点亮，完成上电过程。E5上电控制过程四、背景知识284.1高压上下电控制策略上电状态下，BMS、高压电控总成及其它的高压用电设备监测到漏电、碰撞、高压互锁等故障时，BMS控制主接触器、正极接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。上电状态下，当驾驶员再次按下启动按钮（OFF档）下电时，BCM请求BMS下电，BMS控制主接触器、正极接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。E5下电控制过程四、背景知识294.2EV450上下电控制策略1.EV450高压系统组成四、背景知识304.2EV450上下电控制策略1.EV450高压系统组成主正接触器主负极接触器主预充接触器主预充电阻直流充电预充接触器直流充电预充电阻直流充电正极接触器高压分配单元(B-BOX)四、背景知识314.2EV450上下电控制策略1.EV450高压系统组成BMS动力电池控制单元（BMU）、动力电池信息采集系统（CSC）四、背景知识324.2EV450上下电控制策略1.EV450高压系统组成BMS四、背景知识334.2EV450上下电控制策略1.EV450高压系统组成BMS四、背景知识344.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程（1）吉利EV450采用无钥匙进入与启动系统，车身控制模块BCM检测周围遥控器（UID）的有效性，遥控器发出信号回应车辆，BCM控制解锁转向柱电子锁（ESCL），此时BCM通过CAN网络系统与动力系统进行信息认证。四、背景知识354.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程（2）当驾驶员将一键启动开关打到ACC档，BCM通过IP23/32端子控制ACC继电器IR03闭合，给ACC用电设备供电。当驾驶将启动开关打到ON档，BCM通过IP23/15、IP23/31控制IG1、IG2继电器闭合，IG1给VCU供电，IG2给BMS、PEU等电控单元供电，VCU、BMS、PEU等进行自检。四、背景知识364.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程（3）当驾驶员踩下制动踏板，按下启动开关（ST档），请求上电。BCM发送启动信号给VCU，VCU通过动力CAN检测是否满足上电条件。四、背景知识374.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程（4）VCU通过动力CAN唤醒BMS，BMS控制负极接触器先闭合，然后启动预充程序。BMS监测输出母线电压，当输出母线电压与动力电池电压相差小于50V，控制主正接触器闭合，断开主预充接触器，完成上电过程。四、背景知识384.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程（5）VCU通过VCAN总线点亮仪表“READY”指示灯。同时VCU向PEU发送指令，指示电机使能信息、电机模式信息以及相应模式下的电机转矩。PEU向VCU上报电机和控制器的各种参数及故障报警信息。四、背景知识394.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略上电过程“READY”指示灯亮起车辆进入行驶准备状态。四、背景知识404.2EV450上下电控制策略2.EV450上下电控制策略下电过程上电状态下，BMS、VCU、PEU等监测到漏电、碰撞、高压互锁、旋变传感器等故障信号时，然后让BMS控制主正接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。上电状态下，当驾驶员再次按下启动按钮下电时，BCM向VCU请求下电，VCU通过PCAN总线让PEU切断驱动电机驱动电源，然后通过PCAN发送指令给BMS，BMS控制主正接触器、负极接触器断开，电动汽车下电。四、背景知识414.3EV450无法上电故障排除EV450无法上电故障分析四、背景知识424.3EV450无法上电故障排除1.低压供电故障排除BCM供电电源检测四、背景知识434.3EV450无法上电故障排除1.低压供电故障排除VCU供电电源检测四、背景知识444.3EV450无法上电故障排除1.低压供电故障排除VCU供电电源检测四、背景知识454.3EV450无法上电故障排除1.低压供电故障排除BMS供电电源检测四、背景知识464.3EV450无法上电故障排除1.低压供电故障排除PEU供电电源检测四、背景知识474.3EV450无法上电故障排除2.CAN通讯故障排除动力CAN四、背景知识484.3EV450无法上电故障排除2.CAN通讯故障排除车身CAN四、背景知识494.3EV450无法上电故障排除3.上电条件不满足故障排除制动开关信号故障制动开关由一个常闭开关和一个常开开关组成，踩下制动踏板，常闭开关打开，常开开关闭合。制动开关给VCU输入整车减速或制动信号，反映了驾驶员对整车制动性的需求。制动开关的常开开关给BCM制动信号用于控制整车上电。制动开关给ESC的制动信号。用于车身稳定控制，没有该信号ABS故障指示灯点亮。四、背景知识504.3EV450无法上电故障排除3.上电条件不满足故障排除制动开关信号故障制动开关信号检测：读取故障码、数据流；检查制动开关保险EF02和EF18是否熔断检查制动开关电源线路；检查制动开关至VCU线路；检查线束对地短路故障；检查线束对电源短路故障；四、背景知识514.3EV450无法上电故障排除3.上电条件不满足故障排除档位开关信号故障四、背景知识524.3EV450无法上电故障排除3.上电条件不满足故障排除档位开关信号故障档位开关信号检测：读取故障码、数据流；检查蓄电池电压；检查保险IF23、IF08是否熔断；检查档位开关供电电源线路；检查档位开关至VCU线路；检查档位开关至BCM线路；检查档位开关PCAN线路；五、项目实施任务1：车辆上电控制策略分析531.完成工作页背景知识考核。

2.画出北汽EV200高压上下电控制系统原理图，简述高压上电控制过程。

3.画出比亚迪E5高压上电控制系统原理图，简述高压上电控制过程。4.画出吉利EV450高压上电控制系统原理图，简述高压上电控制过程。五、项目实施54任务2：制动开关检测1.完成工作页背景知识考核。

2.查阅维修手册，画出EV450制动开关电路图。

3.认知制动开关与BCM、VCU、ESC、GPS主机的连接器及其端子，掌握制动开关的结构原理。4.制订制动开关检测计划并进行检测。五、项目实施55任务3：档位开关检测1.完成工作页背景知识考核。

3.认知档位开关与B