江淮同悦纯电动车技术解析与故障分析

江淮汽车乘用车营销公司（230601）　卢　强



江淮同悦纯电动车技术解析与故障分析

江淮汽车乘用车营销公司（230601）卢强

江淮同悦纯电动车（HFC7000AEV）是江淮汽车在A级车平台上开发的新能源车产品，整车动力性、经济性及操纵稳定性较好，适合城市代步使用，是国内纯电动车推广数量最多的产品之一。该车驱动型式为驱动电动机前横置前轮驱动，前悬架为麦弗逊式独立悬架，后悬架为双连杆式独立悬架，转向系统采用的是转向管柱助力式电动转向系统。

由于纯电动车的市场占有率较小，维修人员平时接触纯电动车维护与修理的机会较少，缺乏有效的故障识别与维修养护知识。本文结合纯电动车的驱动系统、电动机控制系统、电池及管理系统等部分的结构和原理进行技术解析与故障分析，希望能为一线的维修人员提供帮助。

1　江淮同悦纯电动车电气系统结构和原理

江淮同悦纯电动车（HFC7000AEV）电气系统由驱动电动机及减速器、电动机控制器（PCU）、动力电池及管理系统、充电系统、高压接线盒（BDU）、高低压直流转换器（DC/DC）及低压电气系统等组成。

1.1驱动电动机及减速器

同悦纯电动车的驱动电动机和减速器为一体化设计，采用永磁无刷直流电动机和单速比减速器，额定功率为11 kW，峰值功率为27 kW，减速器减速比为6.37，最大输出转矩达200 N·m。

1.2电动机控制器（PCU）

PCU将电池组的直流电转化为交流电供驱动电动机使用，同时通过控制电动机的起动、停止和正反转等操作，实现车辆的前进和倒退。

1.3动力电池及管理系统

同悦纯电动车所使用的动力电池是电极材料为磷酸铁锂的锂离子电池组，电压为320 V，电池容量为15 kW·h。动力电池分成两块，一块位于后排座椅下方，长、宽分别为875 mm和660 mm；另外一块位于后备箱，长、宽分别为800 mm和470 mm，两块动力电池的质量均为110 kg，是整车储能的关键部件，主要负责给驱动电动机提供电能。

电池管理系统通过采集电池组电压、电流、温度、绝缘电阻等信号，实现电池组状态估算、热管理、安全管理、单体均衡控制、自检和故障诊断等功能。

1.4充电系统

同悦纯电动车通过连接外部电网给动力电池充电，具备快充与慢充2种充电方式，可以采用标准充电桩、简易充电桩、家用电源（220 V、16 A以上规格插座）3种方法为车辆充电，车载充电器具有反接保护、短路保护、低压保护、过压保护、过热保护等功能。

1.5高压接线盒（BDU）

高压接线盒将高压电输送到各用电元件，并提供高压保护功能，BDU内部为继电器和熔丝等电器元件。

1.6高低压直流转换器（DC/DC）及低压电气系统

高低压直流转换器将动力电池的高压直流电转化为低压直流电，向车辆附属的低压电气系统用电设备（照明、仪表、音响、喇叭等）提供电能，从而保证低压用电设备的正常工作；在行车时，DC/DC还负责给12 V铅酸蓄电池充电，其作用与传统汽车的交流发电动机类似。

2　江淮同悦纯电动车操作和充电方法

2.1行驶操作方法

起动车辆时，将上电开关（上电开关位于转向盘下方转向柱的右侧，将钥匙插入上电开关后，旋转钥匙，可在LOCK、ACC、ON、START等4个挡位进行切换）接通至“ON”位置，仪表板上的仪表背景灯点亮，车辆的低压系统接通。接着，将上电开关接通至“START”位置，系统会发出“嘀”的响声，高压电池组接通，仪表盘上出现绿色“READY”显示，车辆进入可行驶状态。此时，踩下制动踏板，释放驻车制动器，将换挡操纵机构手柄置于“D”挡，松开制动踏板，缓慢踩下加速踏板，车辆即可行驶。

2.2车辆充电操作方法

车辆行驶过程中，当动力电池组电量不足时，仪表盘上的低电量报警灯（图1）点亮，车辆进入限功率模式，表明车辆需要尽快充电。

图1　江淮同悦纯电动车仪表盘

使用市政配套的直流快充与交流慢充充电桩对车辆进行充电，应先将车辆配置的标准充电线缆插入充电桩的标准插座内，再打开车辆充电插头防护盖，将线缆的另一端插入待充电车辆充电口的充电插座内；使用自用简易充电桩或家用220 V电源为电动汽车进行充电时，应使用随车配置的普通型充电线缆（家用充电线缆），将普通型充电线缆的3极电源插头插入简易充电桩或家用220 V插座内，再打开车辆充电插头防护盖，将线缆的另一端插入待充电车辆充电口的充电插座内。充电线缆连接完毕后，应观察车辆仪表盘上的充电线连接指示灯和电池组充电指示灯是否点亮，指示灯点亮说明车辆可以正常充电，否则应检查充电线路的连接情况或联系维修人员对车辆及充电设备进行检查。充电结束后，应取下充电线缆，并合上车辆充电口盖板。

3　常见故障案例分析

案例1江淮同悦纯电动车无法充电

故障现象 一辆江淮同悦IEV2车，行驶里程约为5 000 km，因车辆无法充电而报修。

故障诊断 接车后试车验证故障现象，确认充电线路连接可靠后，观察仪表盘上的指示灯，发现充电线连接指示灯和电池组充电指示灯均不亮。

查阅相关资料可知，电池管理系统（BMS）在停车状态下才允许充电系统工作。待车辆停稳，并连接充电电源后，车载充电器准备开始工作，此时会通过CAN通信模块经CAN网络发送工作请求，仪表控制模块在得到车载充电器的请求后会控制充电连接指示灯点亮，同时给出一个充电唤醒信号，BMS在收到唤醒信号后即开始进入充电模式，充电回路接通，车载充电器开始给高压电池组充电，电流不断增大，充电器不断地向CAN网络发送信号汇报充电电流数据，当仪表控制模块收到充电电流大于1 A的信号后，控制电池组充电指示灯点亮。

根据上述资料结合故障现象进行分析，怀疑车载充电器存在故障。用万用表测量车载充电器后部的四端子连接器上CAN-H和CAN-L间的电压，为0 V，判断车载充电器的CAN通讯模块存在故障。

故障排除 尝试更换车载充电器（图2）后，再次给车辆进行充电操作，故障排除。

图2　车载充电器

故障小结 在对车辆无法充电的故障现象进行诊断时，应首先观察仪表盘上的充电线连接指示灯和电池组充电指示灯。如果充电线连接指示灯和电池组充电指示灯均不亮，且排除充电线路存在故障的可能后，用万用表测量车载充电器后部4端子导线连接器CAN-H和CAN-L之间的电压，正常应为0.3 V～0.5 V，否则可判定为车载充电器CAN通信模块故障，需更换车载充电器。

如果充电线连接指示灯点亮，电池组充电指示灯却不亮，则应重点对高压接线盒内部的熔丝和继电器进行检查。在排除高压接线盒内部存在问题的可能后，则需更换车载充电器。

值得一提的是，江淮同悦纯电动车需要车载12 V蓄电池来唤醒充电系统工作，如果蓄电池亏电，充电系统将无法被唤醒，高压电池组就不能正常充电。因此，车辆如需长时间停放，则应断开12 V铅酸蓄电池的负极电缆，从而避免铅酸蓄电池亏电。

案例2江淮同悦纯电动车无法起动

故障现象 一辆江淮同悦IEV3车，行驶里程约为2.5 万km，因车辆无法起动而电话求援。

故障诊断和排除 维修人员赶赴现场后试车，发现车辆确实无法起动，仪表盘上电池报警灯点亮。

根据上述故障现象，怀疑高压部分存在故障，电池管理系统（BMS）切断了高压，驱动电动机无法供电，导致车辆无法行驶。分析可知，造成电池报警灯点亮的原因有很多，如电池单体自放电压差大、电池管理系统故障、绝缘故障和高压互锁故障等。

用监测程序进入BMS查看，发现总电压对应的SOC（动力电池荷电状态）存在差异。按下后备箱电池组的维修开关，断开高压主线束与动力电池的连接，故障现象依然存在，说明问题出现在电池组内部。根据先电池单体、后电池整体的原则进行检查，发现该车电池组单体存在欠压故障，更换电池组总成后试车，故障排除。

故障小结 对于电池报警灯点亮的故障，排查时应用监测程序进入BMS，查看总电压对应的SOC（动力电池荷电状态）是否存在差异，如果有差异，说明故障确实存在，可以通过切断高压主线束与动力电池的连接的方法判断具体故障部位。如果切断高压主线束与动力电池的连接后故障消失，说明问题出在高压电池组外部，可根据从后往前查的原则（用兆欧表从动力电池组总正端与总负端向前舱方向排查高压系统的绝缘情况）进行排查；若切断高压主线束与动力电池的连接后故障依然存在，则说明问题出现在电池内部，则根据先电池单体后电池整体的原则进一步检查，且只能通过更换电池组单体模块或电池组总成解决。

（2016-01-02）