吉利帝豪EV450电动汽车故障诊断与排除

吉利帝豪EV450电动汽车故障诊断与排除

伍少军

湖南吉利汽车职业技术学院，湖南省湘潭市，411100

摘要：文章以吉利帝豪EV450（2018款）为例，分析纯电动汽车低压供电系统、高压互锁系统、CAN通讯系统工作原理，进行车辆案例分析，通过分析纯电动汽车常见故障给维修技术人员提供一定的故障诊断解决方案。

关键词：EV450;高压互锁；CAN通讯；故障诊断与排除

1、引言

随着新能源汽车市场占有率的提升，新能源汽车的保有量会越来越大，其售后服务市场也将随之快速增长，因此会需要大量的懂得新能源汽车维修的技能人员。

本文以吉利帝豪EV450为例，针对教学过程中对新能源汽车整车设置不同类型的故障并进行分析和排除，以下对整车低压上电系统、高压互锁系统以及CAN通讯系统进行实车与电路图分析讲解[1]。

2、低压上电系统——仪表无显示

车辆信息：2018款吉利帝豪EV450因仪表供电线路保险丝烧坏导致车辆显示屏黑屏。

故障现象：帝豪EV450启动车辆时，仪表没有显示，车辆无反应。

故障原因分析：在车辆启动过程中，仪表的信息显示是驾驶员非常重要的信息来源。对于帝豪EV450来说，仪表的供电电路有两路，一路电源通过保险丝IF11和IF35连接到仪表模块的B+端子，如图1所示，负责仪表系统的常供电，提供开门提醒，迎宾等车辆不启动情况下的仪表工作电源。另一路仪表激活电源通过IG1供电经过IF25保险丝提供，如图2所示。仪表无法显示，可能原因有：（1）仪表供电或线路故障；（2）仪表本身故障。

图1 组合仪表系统常电供电电路图

图2 组合仪表系统激活电源部分电路

故障诊断：打开车辆引擎盖，将万用表调至电压档，测量蓄电池电量，实测值为12.4V，正常。打开车门，仪表未显示开门提醒，从仪表常电供电线路查找原因。将万用表调到电压档，测量仪表IP01/32端子电压，测量值为0V，异常；可以得出常电供电线路存在故障，测量仪表常电供电保险丝IF11两端电压为12.3V，正常；测量常电供电保险丝IF35电压两端电压，分别为12.3V和0V，异常，将IF35保险丝拔出，用万用表蜂鸣档测量，发现断路，更换新的保险丝后继续试车。打开车门，仪表正常显示开门提醒，按下启动开关，仪表无其他数据显示，判断仪表激活电路存在故障，继续排查。将万用表调到电压档，测量IP01/13端子，测量值为0V，异常，测量仪表激活供电线路中的IF25保险丝两端电压，分别为12.3V和0V，异常，将IF25保险丝拔出，用万用表蜂鸣档测量，发现断路，更换新的保险丝后继续试车，仪表显示正常。故障排除。

故障总结：仪表黑屏，首先排查整车低压供电是否正常（蓄电池是否亏电），其次再根据仪表是否正常显示开门提醒来缩小故障范围，若有开门提醒，则重点排查仪表的激活供电线路。

3、高压无法上电——高压互锁故障

车辆信息：2018款帝豪EV450，启动车辆时，仪表盘上系统故障灯点亮，按下点火开关，车辆无法上电，READY灯不亮，无法正常行驶。

故障现象：车辆低压启动正常，高压启动时仪表盘上系统故障灯点亮，按下点火开关，车辆无法上电，READY灯不亮，无法正常行驶。

故障原因分析：帝豪EV450的高压互锁原理，是由整车控制器VCU的CA67/76端子输出一个3.3V的PWM脉冲方波信号，经过导线由电机控制器PEU的BV11/1端子输入，经过PEU内部回路导线，再由BV11/4端子输出;然后由车载充电机OBC的BV10/26端子输入，经过高压插接件的内部回路、合盖开关，再由BV10/27端子输出;接着由空调压缩机BVO8/6端子输入，经过压缩机内部回路再继续由BV08/7输出;再由PTC加热器CA61/5端子输入，经过内部互锁回路由CA61/7端子输出，最终与整车控制器VCU的CA66/58端子的上拉电压( 12V）汇合，此时整个高压互锁回路正常，无短路、断路现象，可用示波器测试到一个幅值为10.2V的方波。帝豪EV450高压互锁回路（如图3所示）。

图3 高压互锁回路电路

  根据高压互锁回路分析，导致高压无法上电，可能有以下几点原因：（1）高压线束插头未连接好或者存在退针现象；（2）高压互锁回路总的线束存在断路；（3）高压部件内部互锁线路断路；（4）VCU故障等。

故障诊断：连接故障诊断仪，读取故障码，VCU中存在“P1C4096高压互锁故障”。首先检查整个高压互锁回路的接插件和线束是否断路，通常有电阻检测和电压检测两种方法，其中电阻检测方法相对简单，因此本故障使用电阻检测法。在检测前需要进行断电处理，关闭钥匙开关，断开蓄电池负极连接，断开车辆维修开关。打开前机舱盖，检查机舱中的高压插头是否有松动（如图4所示），未发现异常；检查各高压插头的互锁端子是否存在退针现象，拔出各高压部件的插头进行检查（如图5所示），未发现异常；测量VCU的CA67/76端子到电机控制器的BV11/1端子，将万用表调到电阻档，测得阻值0.3Ω，正常值小于1Ω，正常；判断VCU到电机控制器高压互锁线路正常；检测电机控制器内部互锁电路是否正常，用万用表电阻档测量BV11/1到BV11/4端子间的阻值，测得阻值0.6欧姆，正常；检测电机控制器到车载充电机高压互锁线路是否正常，用万用表电阻档测量BV11/4端子到BV10/26端子之间电阻，测得阻值0.4Ω，正常值小于1Ω，正常；检测车载充电机内部高压互锁线路是否正常，用万用表电阻档测量BV10/26到BV10/27端子间电阻为∞，正常值小于1Ω，异常，判断车载充电机内部互锁线路故障。继续检测完剩余互锁线路，检测车载充电机到空调压缩机之间高压互锁线路是否正常，测量BV10/27端子到BV08/6端子间电阻，测得阻值0.2Ω，正常值小于1Ω，正常；对空调压缩机到PTC，PTC到VCU的互锁线路阻值进行测量，均小于1Ω，正常。根据以上检测所得的数据，判断车载充电机内部互锁线路断路。打开车载充电机盖子，进一步检测发现合盖开关故障，修复后，试车正常。

图4 前机舱各高压插头

图5 高压插头互锁端子

故障总结：高压互锁是新能源汽车高压系统完整性的重要保障，是特有的控制方式，在诊断高压互锁故障时需要根据车辆的互锁电路充分了解车辆的控制逻辑，分析故障码并结合电路图进行分析，然后再逐步排查，直至找到故障点[2]。

4、高压无法上电——CAN通信线路故障

故障现象：2018款吉利帝豪EV450，启动车辆时，READY指示灯未点亮，动力系统故障灯点亮，车辆无法上高压，且未听到动力电池内部高压继电器吸合的声音。

故障分析：由于车辆无法上高压，说明车辆在自检过程中，已检测到存在故障，因高压无法上电涉及故障范围较广，很难凭经验判断故障点，因此需要借助诊断仪进行诊断，缩小故障范围。通过连接诊断仪读取数据，发现有多个模块工作异常且存在故障码（如图6所示）。

图6 故障诊断仪诊断情况

多次尝试用诊断仪连接VCU、BMS、电机控制器模块读取数据，显示无法正常通讯，通常多个系统同时出现硬件故障的可能性较低，因此初步推断可能是由于车辆的CAN通讯系统故障，导致多个模块同时出现故障，且无法通讯。帝豪EV450整车控制系统是由多个子系统构成，整车控制器（VCU）是整个控制系统的核心，通过CAN总线协调各个模块子系统控制单元相互通信。EV450的CAN网络有两组，一组是车身网络CAN(V-CAN)，另一组为动力网路（P-CAN）,其中VCU同时接入了两个网络，诊断接口（OBD）也同时连接两组CAN网络接口，方便诊断仪接入[3]。如图7所示。

图7 帝豪EV450 CAN网络结构

故障诊断：（1）检查VCU的供电。查找VCU供电电路图（如图8所示）可知，VCU具有两路供电，一路常电，一路IG1供电，其中常电若出现故障，则诊断仪无法连接VCU，将万用表调到电压档，测量VCU接插器CA66/12端子搭铁电压，测得电压12.1V，标准值为11.00V-14.00V正常。

图8 VCU电源、接地电路图

（2）检查CAN通讯网路的完整性。检查V-CAN网络的完整性，操作车辆启动开关至电源OFF档，将万用表调到电阻档，找到诊断接口（OBD）的6号和14号端子,测得他们之间阻值58.1Ω（如图9所示），正常值55-63Ω，正常，可以判断V-CAN网络完整性基本正常；检查P-CAN网络的完整性，操作车辆启动开关至电源OFF档，将万用表调到电阻档，找到诊断接口（OBD）的3号和11号端子,测得他们之间阻值为∞（如图10所示），正常值55-63Ω，异常，所以判断P-CAN网络不完整。

图9 诊断接口6号端子和14号端子间阻值

图10 诊断接口3号端子和11号端子间阻值

（3）检查P-CAN网络线路。分析P-CAN总线通讯系统图（如图11所示），因为电机控制器（PEU）和动力电池模块（BMS）里分别安装了一个120Ω的电阻，所以主要查找电机控制器（PEU）和动力电池模块（BMS）之间的线路及连接器是否存在断路或连接不良情况。P-CAN总线通讯网络主要有两个接插器，分别是CA58-BV01接插器和IP04a-CA04接插器，将万用表调到蜂鸣档检测线路通断，在检测过程中发现位于副驾驶侧的IP04a-CA04接插器接触不良。修复后，试车正常。

图11 P-CAN总线通讯系统图

故障总结：因CAN通讯网络故障导致帝豪EV450无法上高压的故障，通常会有多个模块无法通讯，仪表会显示多个故障报警灯，可以先通过万用表对故障诊断接口阻值的测量做初步判断，缩小故障范围。

5、结语

随着纯电动汽车保有量的快速增长，纯电动汽车出现故障的机率也不断增加。本文从吉利帝豪EV450的低压启动时仪表无显示故障、高压互锁故障导致高压无法启动以及CAN通讯故障导致无法高压上电，总结故障诊断思路。通过故障诊断排除经验，为吉利帝豪EV450的维修提供可参考诊断维修方法。

参考文献

[1]赖德鹏,孔德就.2017款吉利帝豪EV300电动汽车故障诊断与排除[J].时代汽车,2022(13):163-165.

[2]周庭海,李婷婷.吉利帝豪EV450车无法高压上电[J].汽车维护与修理,2021(18):78-80.DOI:10.16613/j.cnki.1006-6489.2021.18.027.

[3]孙常林,李琳,邢合理.电动汽车动力CAN总线系统故障分析与研究[J].产业创新研究,2020(08):109-110.

作者简介：伍少军 （1984—），男，汉族，安徽省庐江，本科，讲师/工程师，研究方向：新能源汽车技术。