纯电动汽车典型故障诊断流程与维修方法分析

纯电动汽车典型故障诊断流程与维修方法分析【摘要】目前国家发展战略规划对环保和节能提出了要求，汽车电子技术高速发展带动中国电动汽车迅猛发展，纯电动汽车越来越受到市场欢迎。纯电动汽车故障可分为一级故障、二级故障和三级故障，通过对纯电动汽车常见故障现象进行分析，提出科学的诊断流程和维修方法。通过掌握该诊断流程和维修方法，提高新能源汽车维修工专业素养和职业技能，促进中国新能源汽车和汽车维修行业的健康良性发展。1纯电动汽车故障诊断方法1.1纯电动汽车故障诊断基本方法和操作流程电动汽车是国家战略发展规划导向下的工业产物，电动汽车发展对国家汽车工业走出国门、走向国际特别重要，电动汽车高速发展惠及千万家，给人们的衣食住行带来了极大的便利。电动汽车节能、环保、绿色的本质给人们的生活带来了极大舒适感，改善了人民的出行体验，提升人民生活幸福指数。当前电动汽车的故障按照等级划分为0~3，具体如下：0表示汽车没有故障，汽车能正常行驶；1表示一级故障，指不影响车辆行驶的故障；2表示二级故障，指影响车辆性能，需驾驶员限制行驶的故障；3表示三级故障，为汽车最高等级，汽车不能行驶的严重故障。不同车型的具体汽车部件故障等级划定需主机厂与供应商沟通协商来确定。当电动汽车出现故障时，纯电动汽车故障诊断可以按照图1所示流程进行故障诊断，电动汽车故障诊断和维修应特别注意：电动汽车高压部件系统电压可达350VDC或者600VDC以上，非专业技术人员一定不要随便拆卸整车高压部件系统。1.2纯电动汽车常见的故障种类1）汽车整车控制器VCU：VCU输入电压欠压故障、汽车整车CAN通信故障、整车控制器VCU故障、整车控制器线图1故障诊断基本方法和操作流程路故障。2）汽车驱动电机与电机控制单元MCU：驱动电动机不能转动故障、驱动电动机外壳带电故障、电动机过热故障、电动机运转声音异常故障、MCU母线过流故障、驱动电机控制单元MCU故障、驱动电机冷却系统等部件故障。3）汽车动力电池和电池管理系统BMS：动力电池系统不一致性故障、绝缘故障、高压互锁故障、慢充电流过高故障、充电过温故障、放电过高/过低故障、动力电池单体电池电压过低故障、单体电池电压过高故障、整组电压不均衡性故障、BMS通信故障、继电器粘连故障、充电插头温度过高故障等。4）汽车制动系统：制动系统传感器故障、制动系统管路故障、防抱死制动系统ABS故障、电动阻力转向系统EPS故障、电动真空泵故障。5）汽车空调系统：空调控制器故障、加热器PTC故障、电动压缩机故障、空调系统其他器件的故障。6）汽车低压电源系统：低压蓄电池电压过低故障、低压控制信号故障、DC-DC故障、低压唤醒系统故障、低压电路开路短路等故障。7）汽车电路故障：熔断丝故障、继电器故障、电路短路、电路断路导致的汽车电路故障。2案例1：北汽EV200纯电动汽车空调系统不制冷故障2.1故障现象一辆北汽EV200纯电动汽车，汽车车辆识别代码为LNB车主反映该车起动行驶和制动过程没有任何问题，但是打开汽车空调后可以听到鼓风机运转的声响，但没有冷风输出，没有制冷的效果。2.2故障原因分析1）空调系统风量正常，压缩机不运转造成不制冷，故障原因可能如下：①制冷系统部件（温控开关、高低压开关等）或线路故障；②电动压缩机控制线路故障；③电动压缩机本身工作不良等故障；④空调系统R134A制冷剂过少。2）空调系统鼓风机风量正常，压缩机运转，但不制冷，故障原因如下：①空调系统膨胀阀故障（冰堵或脏堵②蒸发器工作不良或者泄漏故障；③制冷系统泄漏故障；④储液器脏堵等其他故障；⑤电动压缩机进气阀门损坏、排气阀门损坏等其他机械故障；⑥空调系统R134A制冷剂偏少。2.3故障诊断流程和维修方法1）纯电动汽车故障诊断流程可以按照如图2所示操作和故障诊断。首先使用新能源汽车故障诊断仪读取故障码，如有故障码，根据文字说明进行分析判断故障部位，本车用新能源汽车解码仪没有显示故障码，按照后续诊断流程进行全面检测和故障诊断。2）检查北汽新能源汽车空调制冷系统压力是否在正常范围，空调制冷系统静态时平衡压力应该在调控制器（图3）电源供电和搭铁线路；具体检测操作流程如下。图2汽车故障诊断流程拆下汽车空调图2汽车故障诊断流程16针插接件，汽车起动开关通电置于ON挡，用汽车专用万用表检查空调控制器的工作电压，线束侧插接件2针脚与车身搭铁部位之间的电压为蓄电池电压正常值大概12V。若无12V的工作电压，那么就检测空调控制器线束侧插接件2针引脚与空调系统FB11熔断丝间线路的电阻值，正常阻值应小于1.3Ω。若线路正常，检查空调系统FB11熔断丝是否正常，若熔断丝正常，那么就检查空调系统继电器是否正常工作，若不正常则更换空调系统继电器，正确检查空调系统继电器85端子与整车控制器VCU121端子之间线路电阻值，正常阻值应小于1.4Ω。3）检查空调控制器电源端和搭铁线路。用汽车专用万用表分别检查空调控制器插接件14针脚和16针脚与车身搭铁部位之间的电阻值，正常阻值应小于1Ω,若线束电阻值不符合标准，应维修线路或更换出现断路或短路的线路。4）检查汽车空调压力开关及控制线路工作性能。确保安全条件下，断开汽车空调控制器12针脚插接器和空调压图3汽车空调控制器线路图力开关插接器。分别检查汽车空调控制器12针脚插接器第10端子与空调压力开关2端子之间的电阻值，汽车空调控制器16脚插接器10端子与空调压力开关1端子之间的阻值，空调压力开关3端子、4端子与汽车车身搭铁之间的阻值（正常阻值应小于1Ω),若线路阻值不符合标准，应维修或更换出现断路或短路的线路。安装空调控制器12针脚插接器和16针脚插接器。起动电动汽车，打开汽车空调A/C开关。检查汽车空调压力开关插接器2引脚和3引脚、1引脚和4引脚之间电压，正常电压为低压蓄电池电压约为12V，若无电压或电压不符合国际标准值，应更换汽车空调控制器系统。用汽车专用万用表检查汽车空调压力开关2端子和3端子、1端子和4端子之间是否导通，如不导通，则更换空调压力开关。检查汽车空调压缩机控制器线路，汽车电源开关闭置OFF挡，断开空调压缩机控制器低压插接器，测量空调压缩机控制器低压插接器6端子与FB11熔断丝之间导线阻值、空调压缩机控制器低压插接器2端子与车身搭铁部位之间导线阻值（正常电阻值应小于1Ω),若线束阻值不符合标准，则维修或更换出现断路或短路的线路。检查汽车空调压缩机控制器线路，汽车电源打开置于ON挡，打开空调A/C开关，测量空调压缩机控制器CAN-H线路与车身搭铁部位的电压值、CAN-L线路与车身搭铁电压值，标准电压参考值为2.6V，若电压不符，应维修通信CAN总线的相关故障。安装好汽车空调系统各插接件，使用新能源汽车专用解码仪查看汽车空调系统的故障代码，看看是否有故障代码，有就清除故障代码，再读取空调系统动态数据流，检查高压系统是否出现高压互锁故障。首先取下低压蓄电池负极搭铁线，取下汽车高压维修开关（MSD）放置安全位置后，检查空调系统高压线路插接件是否出现退针现象，若出现针脚退针，处理互锁针脚插头故障。若以上测量均正常，替换电动压缩机后检查故障是否完全彻底排除。故障全部排除后再用新能源汽车解码仪清除汽车故障码。2.4故障诊断与排除本故障是北汽EV200纯电动汽车空调系统的典型故障，在实际故障诊断与维修过程中，经过检查判断出该电动汽车空调压力开关损坏，更换空调压力开关后故障彻底排除，打开汽车空调A/C开关，有冷风吹出，汽车空调系统工作恢复正常。3案例2：北汽EV160电动汽车驱动电机系统引发无法行驶故障3.1故障现象客户驾驶北汽EV160纯电动汽车，充电完成之后在高速路上正常行驶，在行驶过程中突然仪表盘系统故障报警灯点亮，导致汽车无法正常行驶，客户将汽车停在路边，客户打汽车维修店电话急救，汽车维修店维修人员赶到现场连接新能源汽车专用解码仪读取故障代码P0519（该故障码为北汽EV160纯电动汽车故障码通过查看故障代码文字说明得知本故障代码表示驱动电机超速而进行的保护故障，初步判断该汽车无法在原地进行检测和故障排除，于是汽车维修店安排牵引车将汽车拖至汽车维修店进行诊断和维修。3.2故障原因分析1）北汽EV160纯电动汽车驱动电机与电机控制系统图如图4所示。图4北汽EV160驱动电机与电机控制系统电动汽车系统故障灯显示红色并不停闪烁，表示汽车仪表盘和整车控制器VCU失去通信作用，汽车整车系统故障灯显示红色并一直点亮，表示汽车出现需要高度重视迅速采取措施解决比较严重的一类故障。3.3故障诊断流程与维修方法电动汽车驱动电机系统旋变位置传感器故障诊断流程如图5所示。1）首先断开低压蓄电池负极搭铁电缆，拔下驱动电机控制器插接件T35，检查插接件有无损坏或退针，若发现插接件有退针或损坏，更换驱动电机控制器插接件T35，如插接件良好，按照下一操作步骤进行故障诊断与检测维修。2）测量驱动电机控制器T35的34针脚和35针脚的电阻值（信号绕组S1、S3）应为60（110%）Ω,若测量电阻为无穷大，则应更换旋变位置传感器。3）测量驱动电机控制器T35的22针脚和23针脚的电阻值（信号绕组S2、S4）应为60（110%）Ω,若测量电阻为图5驱动电机的旋变位置传感器故障诊断流程无穷大，则应更换旋变传感器。4）测量驱动电机控制器T35的11针脚和12针脚的电阻值（励磁绕组R1、R2）应为33（110%）Ω,若测量电阻为无穷大，则应更换旋变传感器。5）拔下驱动电机插接件T19b，检查插接件有无损坏或退针，若发现插接件有退针或损坏，则更换驱动电机插接6）测量驱动电机控制器T35的针脚至驱动电机插接件T19b的针脚之间是否存在断路，若测量电阻为无穷大，则应更换或修理线束。7）若以上测量数据和参数均正常，那么替换驱动电机的旋变位置传感器后检查汽车故障是否完全彻底排除。8）该故障完全排除后，使用新能源汽车解码仪读取汽车故障码，清除汽车不同系统里面的所有故障码。3.4故障诊断与排除本故障是北汽EV160汽车典型驱动电机系统故障导致汽车无法行驶，在电动汽车故障中这类故障比较常见。在北汽EV160纯电动汽车驱动电机系统故障引发的汽车无法行驶实际故障诊断和维修过程中，通过检测发现驱动电机的旋变位置传感器损坏，经更换新的旋变位置传感器后，驱动电机工作恢复正常，该车能正常行驶，故障彻底排除。4结束语在纯电动汽车故障诊断与维修过程中，要严格按照高压安全操作规范进行操作。本文通过电动汽车发生的故障现象，对故障进行检测诊断与机理分析，并确定最佳诊断流程和维修方法，达到最佳维