纯电动车DC-DC电路故障诊断

黄政杰 倪星鑫

摘 要：当前，我国新能源汽车技术水平大幅提升，产业规模快速扩大，产业链日趋完善，新能源汽车在汽车总销量的占比越来越高。伴随着新能源汽车销量的增多，消费者、使用者对新能源汽车的售后维修服务也提出了更高的要求。传统内燃机汽车的供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机。纯电动汽车供电设备则是低压蓄电池和动力电池组，动力电池组提供的是高压直流电，所以需要将高压直流电转换为低压直流电为蓄电池以及低压用电设备供电，这种转换装置即DC-DC直流电源转化模块。文章重点对纯电动车DC-DC电路故障进行分析，为纯电动汽车特有故障诊断提供数据支撑和案例借鉴。

关键词：新能源汽车;DC-DC ;电路故障

中图分类号：U472.9  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）06-10-03

Abstract： At present， China's new energy automobile technology level has been greatly improved， the rapid expansion of the industrial scale， the industry chain is improving， the new energy automobile in the total sales of cars is getting higher and higher. With the increase of sales of new energy vehicles， consumers and users also put forward higher requirements for after-sales service of new energy vehicles. The power supply equipment of traditional internal combustion engine vehicle is mainly battery and generator driven by internal combustion engine. Pure electric vehicle power supply equipment is low-voltage batteries and power batteries， power batteries provide high-voltage direct current， so need to convert high- voltage direct current to low-voltage direct current for battery and low-voltage power supply equipment， the converter is a DC-DC converter. This paper focuses on the analysis of DC-DC circuit fault of pure electric vehicle， which provides data support and case reference for the special fault diagnosis of pure electric vehicle.

Keywords： New energy vehicle; DC-DC; Circuit failure

CLC NO.： U472.9  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）06-10-03

1 DC-DC概述

車载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提，传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机，纯电动汽车不再搭载内燃机，取而代之的是搭载可充电的动力电池为整车提供高压电，作为维持车辆正常工作运行的能量源。由于车上大量的电子元件和控制系统都在使用12V电源，所以必须有一种装置能够对蓄电池进行充电，以保证充足的电量供车辆使用，这种装置就是DC-DC又称直流电源转化模块，通过使用DC-DC直流电源转化模块能够将动力电池的300多伏的电压转化成14V的直流恒压电源，供车辆使用。具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。

2 DC-DC工作原理

DC-DC直流电源转化模块常见于纯电动汽车中，布置于前机舱。当纯电动车辆整车ON档上电或充电唤醒上电，动力电池将首先开始高压系统预充电流程，完成高压系统预充电流程后，被唤醒的VCU整车控制器发给DC-DC直流电源转化模块使能信号，接到使能信号后，DC-DC直流电源转化模块开始启动工作，利用高压直流电变压后给低压蓄电池充电并作为电源为车上大量的电子元件和控制系统供电。

DC-DC直流电源转化模块高压输入范围为DC290-420V，低压使能输入范围为DC9-14V，输出电压为14V，常用冷却方式为风冷。判断DC-DC直流电源转化模块是否工作的方法：第一步，保证整车线束正常连接的情况下，将车钥匙置于OFF 挡，断开所有用电器并拔出钥匙，使用专用万用表电压挡位测量低压蓄电池的电压，并记录;第二步，将车钥匙置于ON挡位置，使用专用万用表电压挡位测量低压蓄电池的电压，这时所测的这个电压值是DC-DC输出的电压。若DC-DC正常输出电压为13.2V-13.5V（或13.5V-14V）之间，判断为DC-DC直流电源转化模块正常工作。注意：车上用电设备未关闭会影响测量结果，测量前确保已关闭车上的用电设备。

3 DC-DC电路故障诊断

DC-DC作为直流转直流装置，常见故障体现在DC-DC不工作上，因为其不工作将衍生出其他多项故障，所以对DC-DC的故障诊断与维修就显得尤为重要。通过通电前后蓄电池检查断定DC-DC无法正常工作时，对故障进行检查应依照先易后难的顺序，首先通过诊断仪读取故障码，其次对DC-DC低压端信号线各信号的检测，再次对DC-DC输入与输出进行检测，最后验证DC-DC总成是否损坏。

按照维修手册，做好新能源车辆维修操作安全防护和规范后。首先通过诊断仪读取故障码，识别到故障码后，对DC-DC低压端信号线各信号进行检测。纯电动车常见低压端信号线为供电端子、使能信号端子、接地端子。检测前先确认插件是完好的，插针是否退位，插件连接是否正常。检查DC-DC电源：拔下低压插件，用万用表直流电压档测量供电端脚与蓄电池负极之间应有12V蓄电池电压;如无电压则检查前机舱保险盒DC-DC低压供电端保险是否烧坏，如保险正常则检查供电段保险与插件供电端端脚线路是否导通。检查DC-DC负极：拔下低压插件用万用表欧姆档测量接地端端脚与车身搭铁之间是否导通;如不导通则排查线束与针脚退位。检查DC-DC使能信号：拔下低压插件用万用表直流电压档测量使能信号端脚与蓄电池负极之间应该有12V电压;如无电压，则用万用表欧姆档测量使能信号端脚与整车控制器对应端脚之间是否导通。

然后检测DC-DC高压输入。熔断器的检测步骤：先将车钥匙扭到off档，取下蓄电池负极接线柱，取下低压端线束插头，然后取下直流高压插件，之后再打开PDU盒体，确认高压熔断器是否完好，使用万用表档位选择电阻档，万用表红黑表笔分别点到保险丝两端，如果电阻值小于10欧姆，则熔断器完好。

DC-DC低压输出检测，检测前先确认正负输出线束与接插件是否完好，连接是否良好，没有松动，短路等现象。DC-DC输出检测方法：拆下DC-DC正极输出，红表笔接DC-DC正极输出端，黑表笔接蓄电池负极，钥匙打到ON状态，维持ON状态至少15秒后正常电压为12-16V。

4 总结

通过系统检测发现，纯电动汽车DC-DC直流电源转化模块故障常见于三种情況：一、DC-DC低压信号故障，涉及低压端供电、接地以及使能信号，部分车型为监测DC-DC工作状态会输出多组信号，若有也需一并验证;二、DC-DC高压输入故障，多现于DC-DC熔断器损坏;三、DC-DC低压输出故障，常见于连接线路故障。本文对故障识别、故障验证、故障诊断思路、故障检测进行了详细阐述，为纯电动车DC-DC直流电源转化模块电路系统故障处理提供诊断依据。

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