第一章 純電動汽車實用維修技能與技巧

第一節 北汽新能源汽車維修技能與技巧

一、北汽新能源EV200動力電池斷開警示燈點亮

故障現象 一輛北汽EV200新能源汽車經常出現無法使用慢充系統給車輛充電的故障，連接車輛慢充線束后，接通電源開關后發現動力電池斷開警示燈（圖1-1）點亮。

故障診斷 動力電池斷開警示燈點亮表明該車高壓電氣系統存在故障，整車高壓回路被斷開。動力電池斷開警示燈在車輛進行慢充時點亮，初步判斷可能是慢充系統故障引發的汽車高壓電氣系統故障。

連接車外充電器（圖1-2），220V電源燈點亮，說明外接電源供電正常。在電源開關斷開的情況下，儀表板上的慢充線束連接指示燈（圖1-3）點亮，但充電指示燈（圖1-4）未被點亮。慢充線束連接指示燈點亮，說明慢充線束連接正常，否則提示“請連接充電槍”；充電指示燈未點亮，說明該車未進入充電狀態。接通電源開關，動力電池斷開警示燈點亮，則確認慢充系統故障已經引發了汽車高壓電氣系統斷開故障。

打開汽車前艙蓋，觀察車載充電機指示燈（圖1-5），發現Power（電源）紅色指示燈點亮；Charge（充電）指示燈和Error（充電機內部故障）警示燈均未亮起。查閱維修手冊后發現如下信息：“Power燈為電源指示燈，當接通交流電后，電源指示燈亮起；Charge燈是充電指示燈，當充電機接通電池進入充電狀態后，充電指示燈亮起；Error燈是充電機內部故障警示燈，當充電機內部有故障時亮起。”由此可知，慢充線束供電電源確定為正常，但動力電池未進入充電狀態，Error燈未亮起則說明車載充電機沒有故障。

打開電源開關后，重新接通電源開關，仔細地聽動力電池正負繼電器的吸合聲，未發現“咔嗒”吸合聲，這表明動力電池繼電器沒有閉合動作。查閱維修手冊后發現如下信息：“動力電池繼電器未閉合的解決方案是，檢查連接器是否正常連接，檢查充電機輸出喚醒是否正常。”由于慢充線束連接指示燈未點亮，說明慢充充電連接器已正常連接，那說明只有車載充電機輸出喚醒系統存在問題。

故障診斷至此，故障范圍已經指向了慢充系統的輸出喚醒系統。查找該車電路圖，由于廠家只提供了一張電路總圖，于是自行繪制了一張慢充系統的拆分圖（圖1-6），發現北汽EV200新能源汽車慢充系統的喚醒信號是通過車載充電機的端子A15傳輸給整車控制器（VCU）的113號端子，從而實現VCU的慢充喚醒信號激活，完成慢充系統的連接。因此，檢測可以從VCU的113號端子開始，如果113號端子有信號電壓，則說明VCU損壞。由于Error警示燈未亮起，說明車載充電機工作正常，因此如果113號端子無信號電壓，則判定該線路或連接狀況存在問題。

在慢充連接器正常連接的情況下，接通電源開關后，慢充電線束連接指示燈未點亮，說明車輛慢充線束已經連接好，由于慢充線束存在互鎖關系，可以先排除慢充電口上CP信號通信及其他（N、E、L、CC線路）可能存在問題。

斷開電源開關，拔下VCU 121號端子導線連接器（VCU導線連接器為左邊較小的），找到VCU 113號端子（圖1-7）。重新接通電源開關，測得113號端子處電壓為0V，這說明車載充電機端子A15未能將喚醒信號傳輸到VCU處。

斷開電源開關，拔下車載充電機16號端子導線連接器（圖1-8），測量VCU 113號端子與車載充電機端子A15之間的線路電阻，結果為∞，說明該線路確實出現斷路故障。

故障排除 更換該線束后試車，每次都能順利充電，確認故障排除。

二、北汽新能源EV200慢充系統故障檢修

1．EV200充電系統

EV200充電系統主要包括汽車外部的充電樁、充電線和充電槍，還有汽車內部的車載充電機、高壓控制盒、動力電池和DC/DC變換器等，其框架結構如圖1-9所示。

車載充電機是充電系統的關鍵部件，尤其在慢充系統中作用至關重要。前級為有源或無源PFC電路，功能是將輸入端交流電整流成直流電并保證其功率因數；后級為LLC（諧振軟開關）的全橋變換器，功能是將前級輸出的高壓直流電調整為合適的電壓，從而給動力電池輸出相應的電壓及電流。

高壓控制盒也稱為高壓保險盒，是純電動汽車上所有高壓線束（圖1-10）的保護裝置。它通過11芯線束與車載充電機、空調壓縮機、PTC和DC/DC變換器相連（圖1-11）。

2．EV200慢充系統控制策略

車載充電機的工作流程為：

1）由充電樁或家用電供給交流電。

2）通過充電線及充電槍連接到整車，低壓喚醒整車控制系統，EV200充電控制系統如圖1-12所示。

3）BMS檢測充電需求。

4）BMS給車載充電機發送工作指令并閉合繼電器。

5）車載充電機開始充電。

6）電池檢測充電完成后，給車載充電機發送停止充電指令。

7）車載充電機停止工作。

8）電池斷開繼電器。

DC/DC變換器工作流程為：

1）整車ON檔上電或充電喚醒上電。

2）動力電池完成高壓系統預充電流程。

3）VCU發給DC/DC變換器使能信號。

4）DC/DC變換器開始工作。

3．EV200慢充系統故障檢測及維修

EV160/200在充電過程中最容易出現的慢充系統故障為車載充電機與充電樁連接故障。

車載充電機的指示燈有三種情況：三個指示燈（電源、工作、故障）都不亮；車載充電機的電源指示燈和工作指示燈點亮，無充電電流；對車載充電機的數據進行分析，數據中沒有動力電池發送數據。

（1）指示燈都不亮的檢修方法 當出現車載充電機的電源燈、工作狀態燈和故障燈均不亮時，可按照下述方法及步驟進行檢修：

1）測量充電樁端充電槍的N端子和車輛端的N端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，否則應更換充電線總成。

2）測量充電樁端充電槍的L端子和車輛端的L端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，否則應更換充電線總成。

3）測量充電樁端充電槍的PE端子和車輛端的PE端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，否則應更換充電線總成。

4）測量充電樁端充電槍的CP端子和車輛端的CP端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，否則應更換充電線總成。

5）測量充電樁端充電槍的CP端子和PE端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，否則應更換充電線總成。

6）測量充電線車輛端充電槍的CC端子和PE端子的電阻值，16A充電線電阻值應為680×（1±3%）Ω，32A充電線電阻值應為220×（1±3%）Ω，否則應更換充電線總成。注意：在測量充電線阻值時，充電槍的解除鎖止按鍵應保持在彈起狀態。

7）如果充電線狀態正常，但啟動充電程序后，充電機指示燈仍舊都不亮，應首先檢查插接件端子有無燒蝕、虛接故障。繼續對充電線束進行檢測，測量充電口L端子與充電線束充電機插接件1號端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則應更換充電線束。

8）測量充電口N端子與充電線束充電機插接件2號端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則更換充電線束。

9）測量充電口PE端子與充電線束充電機插接件3號端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則更換充電線束。

10）測量充電口CC端子與充電線束充電機插接件5號端子是否導通，電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則更換充電線束。

（2）無充電電流的檢修方法 當出現車載充電機的電源指示燈和工作指示燈均正常點亮但無充電電流的故障現象時，應檢查動力電池的狀態。首先確保高壓線束插接件連接牢固，在充電狀態下，連接診斷儀，并進入動力電池充電狀態監控系統，根據動力電池充電狀態界面顯示的數據進行以下檢查和分析：

1）檢查車輛端充電槍解除鎖止按鈕是否卡滯，是否完全復位。

2）檢查高壓控制盒內車載充電機的熔斷器是否損壞（第四個熔絲），如果損壞，則應更換。

3）檢查高壓線束高壓控制盒插接件的E端子和車載充電機插接件的B端子的導通情況，在正常情況下，其電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則更換慢充線束總成。

4）檢查高壓線束高壓控制盒插接件的F端子和車載充電機插接件的A端子的導通情況，正常情況下，其電阻值應小于0.5Ω，如果不符合標準，則更換慢充線束總成。

5）恢復車輛高壓線束，在確保安全的情況下，測量充電時高壓線束車載充電機插接件A和B端子之間的電壓，如果電壓與動力電池電壓一致，說明車載充電機損壞，則應更換。

（3）無動力電池數據的檢修方法 對車載充電機的數據進行分析時，如果系統中沒有顯示動力電池的數據，則應檢測充電喚醒信號及儀表充電指示燈是否點亮。

1）如果充電指示燈不點亮，則檢查前機艙低壓電器盒FB02熔絲是否損壞。如損壞，則需對低壓電機線束進行檢測；如果未損壞，則檢查熔絲低壓供電。

2）如果低壓供電無電壓，則測量熔絲盒的供電端子與FB02熔絲。如果不導通，則更換低壓電器盒，導通檢查低壓主熔絲。

3）如果低壓供電有電壓，則檢測FB02熔絲與熔絲盒背面A6插接件的A8端子的導通情況。如果不導通，則更換低壓電器盒；如果導通，則檢查低壓電機線束。

4）檢測低壓電機線束前機艙低壓電器盒黑色插接件J6的A8端子與車載充電機的低壓插接件16號端子的導通情況。如果不導通，則檢查線束、修復或更換線束；如果導通且插接件端子良好，則繼續檢測喚醒信號。

5）檢測車載充電機的低壓插接件15號端子與VCU插接件的113號端子的導通情況。如果不導通，則檢查線束，必要時進行修復或更換；如果導通且插接件端子良好，則繼續檢測喚醒信號。

6）連接好低壓線束，在充電狀態下測量VCU插接件113號端子的電壓情況。如果無電壓，則更換充電機；如果VCU插接件113號端子有電壓且線束恢復后，仍然沒有充電指示，則檢查充電連接確認信號。

7）連接好低壓線束，在充電狀態下測量VCU插接件36號端子的電壓情況，在正常情況下，電壓應低于0.5V，否則應檢查充電線束和車載充電機。

8）檢查動力電池喚醒信號。檢測整車控制器插接件81號端子與動力電池低壓插接件C端子的導通情況。如果不導通，則檢查線束，必要時進行修復或更換；如果導通，則繼續檢查線束。

9）檢查動力電池總負繼電器控制信號。檢測整車控制器插接件97號端子與動力電池低壓插接件F端子的導通情況，如果不導通，則檢查線束，必要時進行修復或更換；如果導通，則繼續檢查線束。

10）安裝好線束，在充電狀態下，檢測動力電池低壓插接件C端子的喚醒信號電壓，正常情況下，該電壓值應為12V（與低壓蓄電池電壓一致）。否則，應檢查整車控制器供電，讀取整車控制器故障碼。如果動力電池低壓插接件C端子無喚醒信號電壓，則更換整車控制器測試。

三、北汽新能源EV160無法行駛

故障現象 一輛北汽新能源EV160，行駛里程3930km，事故修復后（左前側碰撞）車輛無法行駛，動力電池斷開故障燈和整車系統故障燈報警。

故障診斷 鈑金工拆下機艙內所有高壓部件和二次支架及機艙線束，進行鈑金校正和外圍部件更換，線束和高壓部件外殼未變形受損。更換主副安全氣囊，更換安全氣囊控制單元。

鈑金工作和裝配工作完成后，目測機艙內低壓線束和高壓線束（包括熔絲盒）沒有破損、變形和擠壓，高壓部件（MCU、DC/DC變換器、高壓控制盒和車載充電機）外觀沒有受損、擠壓和變形現象。

該車修復之后在廠內開了很短一段距離后，就無法行駛了，動力電池斷開故障燈和整車系統故障燈都點亮了。檢查后發現，將加速踏板踩到底儀表會出現黑屏或不規律閃爍、電動真空助力泵常轉。維修人員認為剩余電量不足，于是進行慢充。

在充電時還觀察了前艙的情況，打開前艙蓋觀察車載充電機，發現充電機散熱風扇不轉。用手觸摸車載充電機散熱片（圖1-13）時能明顯感覺到發熱現象，無法充電。隨后打開高壓控制盒后，測量高壓熔絲。發現車載充電機的高壓熔絲并沒有燒毀，而其余的三個高壓熔絲全部燒毀，在PTC控制器電路板上有一處IC芯片也燒毀了（圖1-14）。

維修人員開始對與燒毀熔絲相連接的高壓部件進行逐一拆解檢查，接著又對DC/DC變換器進行拆解，拆開后發現DC/DC變換器電路板上有一藍色的圓片插件（圖1-15）已燒毀，模塊也有燒蝕跡象。所有燒毀的部件除了電子空調壓縮機外都替換了新的部件試車，結果車輛還是不能行駛。

對車輛進行了仔細觀察，并詢問了維修情況，懷疑高壓部件燒毀可能與維修時的不正確操作有關。檢查了高壓系統（B類電壓系統）所有的連接插頭，包括極性，插頭緊實牢固，極性全都正確。得知點火開關打到ON檔，低壓系統（A類電壓系統）可以供電時，馬上對該車輛進行專業讀碼，發現除了安全氣囊電控單元可以與檢測儀建立通信外，其余模塊均無法通信。在清除安全氣囊電控單元故障碼（圖1-16）后，故障碼并沒有再出現。

由于檢測儀與VCU和動力電池無法建立通信，于是對低壓總熔絲和熔絲盒進行了檢測，熔絲與同款正常車輛對比，除了真空助力泵的熔絲拔出外（維修人員在車輛不能行駛之后就把其熔絲拔出了，此故障為常見故障，發生概率比較高，一般情況下更換真空罐壓力開關就可以修復），其他熔絲良好（圖1-17）。后經逐步檢查發現點火開關各檔位、VCU供電均正常，15號線繼電器工作也正常，網絡CAN總線也無短路或斷路現象。由于VCU在整車控制策略里權位最高、優先級最高，因此判斷故障原因是VCU損壞。

故障排除 更換VCU后，試車，故障排除。

四、北汽新能源汽車整車控制器的功能

北汽新能源EV160純電動汽車選用了100塊磷酸鐵鋰電池（電壓約為330V，容量為25.6kW·h）作為動力電池，充電6～8h后，綜合工況下續駛里程超過160km，經濟時速下，續駛里程可達200km。搭載的高性能輕量化永磁同步電機，最大功率53kW，0～50km/h加速時間僅為5.3s，最高車速為125km/h，性能完全可與2.0L燃油發動機媲美。同時，該車配置高效過濾PM2.5的空調濾芯，5min過濾車內80%～90%的PM2.5懸浮顆粒和氣體污染物，20min可過濾車內PM2.5懸浮顆粒和氣體污染物95%以上，屬于真正的環保型車輛。

在此對純電動汽車的整車控制器（VCU）的工作原理進行介紹，這樣才能夠理解VCU故障時車輛不能行駛的原因。如圖1-18、圖1-19所示，純電動汽車動力系統主要包括動力電池、驅動電機等部件以及整車控制器、電機控制器等，通過機械連接、電氣連接以及CAN總線連接來保證各個部件之間協調運行，實現純電動汽車整車性能以及經濟性的要求。對于純電動汽車而言，整車控制器是車輛的“大腦”，它應該具有以下功能。

1）對汽車行駛功能的控制。整車控制器通過對駕駛人意圖的識別和車輛狀態的分析，在滿足車輛安全性的基礎上，對動力電池放電電流和電機輸出轉矩進行控制，使得車輛各個部件能夠協調運行。

2）制動能量回收控制。純電動汽車以電機作為驅動轉矩的輸出機構。電機具有制動能量回饋的功能，此時電機作為發電機，可利用制動能量發電，將此能量存儲在儲能裝置中。在這一過程中，整車控制器根據加速踏板和制動踏板的深度以及動力電池SOC來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋，如果可以進行，整車控制器向電機控制器發出制動指令，回收部分能量。

3）能量優化控制和管理。為了使電動汽車能夠有最長的續駛里程，必須對能量進行優化管理，以提高能量的利用率。

4）車輛狀態的監測和顯示。整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測，以確定車輛狀態及其各子系統狀態信息，驅動顯示儀表，將狀態信息和故障診斷信息通過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括車速，電池的電量、電流以及各種指示信息等。

5）故障診斷和處理。對整車控制系統進行實時監控，進行故障報警和診斷。故障指示燈指示出故障并進行報警，根據故障內容及時進行相應安全保護處理（圖1-20）。