2017款江淮iEV6E纯电动汽车高压系统简介及故障排除

佛山市中恺汽车公共实训中心 黄余君

1 2017款江淮iEV6E纯电动汽车高压系统的组成及部件功能

2017款江淮iEV6E纯电动汽车的高压系统主要由动力电池总成、高压控制盒、电机控制器（VCU）、驱动电机、车载充电机、DC/DC转换单元、电动空调压缩机、PTC加热元件等组成。

1.1 动力电池总成

动力电池总成（图1）由电池模组、箱体、电池管理系统（BMS）、高/低压线束等组成。电池模组由若干个单体电芯通过串联和并联的方式组装而成，为电动汽车提供能量存储和动力输出。BMS包括从机和主机，从机用于采集各个箱体中电池模组的电压、温度等信号，主机是动力电池总成的控制中心；BMS时刻监控动力电池的工作状态，并通过CAN线与电机控制器和车载充电机进行通信，对动力电池总成的充放电等进行综合管理。

图1 动力电池总成

1.2 高压控制盒（图2）

高压控制盒的功能有：分配动力电池总成的电能；控制PTC加热元件与直流充电回路的通断；空调系统、直流充电、交流充电、电机控制等回路的过载保护。

1.3 电机控制器

电机控制器主要以IGBT（绝缘栅双极晶体管）模块为核心，将动力电池的直流电转换为交流电以驱动电机。由于在交流转换成直流的过程中，交流频率和电压可以改变，控制参数可以有很高的自由度。电机控制器内集成了电压传感器和电流传感器。电机控制器由低压12 V蓄电池提供常电，由BMS通过硬线唤醒。

图2 高压控制盒内部组成

1.4 驱动电机

驱动电机是一个紧凑、质量轻、高功率输出、高效率的永磁同步电机（PMSM），永磁铁被镶入转子中，旋转磁场和定子线圈共同作用产生转矩；电机旋变器被同轴安装在电机上，用来检测转子旋转的角度，此旋转角度发送给电机控制器；电机温度传感器检测电机定子内部的温度，此温度信息也发送给电机控制器。

1.5 车载充电机

车载充电机采用风冷对控制单元进行冷却，将AC 220 V电压整流、升压后为锂电池组充电。车载充电机由12 V蓄电池提供常电，连接充电枪，车载充电机输入AC 220 V电压后输出唤醒信号给其他控制模块。

1.6 DC/DC转换单元

DC/DC转换单元将动力电池输出的高压直流电转换为低压直流电，为整车低压用电系统供电，同时为低压蓄电池充电。

2 2017款江淮iEV6E纯电动汽车慢充系统的工作原理

2.1 慢充系统的工作原理

2017款江淮iEV6E纯电动汽车的慢充系统主要由车载充电机、直流充电插座总成、充电指示灯等部件组成。

停机状态下BMS才允许充电，如图3所示，连接AC 220 V电源后车载充电机开始工作，车载充电机工作后通过CAN线向电机控制器发送输出电压及车载充电机的工作状态等；仪表接收到车载充电机的信息点亮充电连接指示灯（红灯）；车载充电机工作后发出一个充电唤醒信号（12 V高电平），BMS收到唤醒信号后开始进入充电模式；充电回路接通后车载充电机开始给动力电池充电，电流不断增大，同时车载充电机会通过CAN线传递输出电流信息到仪表，当电流大于1 A时，仪表点亮充电标志信号灯（黄灯）。

2.2 慢充系统的充电条件

（1）充电线连接确认（CC和CP信号正常），CAN信号正常。

（2）车载充电机的供电（220 V和12 V）正常，且车载充电机工作正常。

（3）充电唤醒信号12 V输出正常。

（4）车载充电机、电机控制器、BMS之间通信正常，主继电器闭合，且已发送电流强度需求。

（5） -20 ℃＜动力电池电芯温度＜50 ℃。

（6）单体电池最高温度与最低温度差＜10 ℃。

（7）绝缘性能＞10 MΩ。

（8）实际单体电池最高电压与额定单体电压差＜0.4 V。

（9）高、低压电路连接正常，远程控制开关处于关闭状态。

3 故障案例

案例1 2017款江淮iEV6E纯电动汽车无法充电

故障现象一辆2017款江淮iEV6E纯电动汽车，累计行驶里程约为1万km，客户反映该车充电时充电连接指示灯不点亮，没有充电电流指示，动力电池电量在8%，动力电池无法充电，车速低于30 km/h，其他系统正常工作。

故障诊断测量低压蓄电池的电压，为13.8 V，正常；测量充电桩和充电枪输出的工作电压，约为AC 220 V，正常；测量充电枪端子CC（充电连接确认端子）与端子PE（保护接地端子）间的电阻（图4），约为1.5 kΩ，正常；测量充电枪端子CP（充电功率确认端子）与端子PE间的电压，约为12 V，正常。诊断至此，排除充电枪及其线路存在故障的可能。检查整车慢充接口，无腐蚀或损坏；测量整车慢充接口端子CP与端子PE间的电阻（图5），约为87.3 kΩ（正常应大于50 kΩ），正常；测量整车慢充接口端子CC与端子PE间的电压，约为12 V（正常应6 V左右），异常。诊断至此，怀疑整车慢充接口端子CC和端子CP间短路。用万用表蜂鸣挡测量，发现整车慢充接口端子CC和端子CP相通。仔细检查整车慢充接口与车载充电机间的低压信号线束，最后发现车载充电机低压信号导线连接器内有1根铜丝将端子3（端子CP）和端子4（端子CC）短接在了一起（图6），推断故障是由此引起的。

图3 慢充系统工作原理

图4 测量充电枪端子CC与端子PE间的电阻

图5 测量整车慢充接口端子CP与端子PE间的电阻

故障排除清理车载充电机低压信号导线连接器内的铜丝后试车，车辆充电恢复正常，故障排除。

案例2 2017款江淮iEV6E纯电动汽车无法行驶

故障现象一辆 2017款江淮iEV6E纯电动汽车，动力电池故障灯常亮起，READY灯（绿色）能点亮，但车辆无法行驶。

图6 车载充电机低压信号导线连接器

故障诊断 用故障检测仪检测，发现故障检测仪无法与车辆通信，怀疑该车通信线路存在故障。分别测量数据诊断连接器（OBD接口）端子6（CAN H端子）和端子14（CAN L端子）上的电压，端子6上的电压为0.56 V（正常应为2.45 V～3 V），端子14上的电压为0.05 V（正常应为1.8 V～2.55 V），均异常。根据维修手册逐个断开CAN线上的电器，当断开车载充电机导线连接器时，数据诊断连接器端子6和端子14上的电压均恢复正常，由此推断故障是由车载充电机损坏引起的。

故障排除 更换车载充电机，重新连接故障检测仪，清除故障代码后试车，车辆充电及行驶均正常，故障排除。