2018年广汽祺智PHEV行驶中熄火

◆文/湖南 卢鸿义 胡鹏

故障现象

一辆2018 年出厂的广汽祺智P H E V，搭载4 A 15 K 2型发动机和T Z 220 XYA51T 型驱动电机，VIN 码为LL66HCS02JB40＊＊＊＊，行驶里程为73365km。据车主反映：该车正常行驶时，发动机突然熄火，滑行至路边后无法重新启动，同时仪表台上的动力电池报警灯点亮，但过了一段时间后，该车又能重新启动。

故障诊断与排除

接车后启动车辆，发现仪表台上的动力电池故障等点亮，SOC值为86%，车辆无法行驶，仪表信息如图1所示。

连接专用诊断仪进行诊断，发现故障车内存有故障码(图2)：P166A00-电池系统内部绝缘故障；P16A692-绝缘电阻低。

用专用检测仪诊断读取相关数据流(图3)，动力电池包的电压为318V，动力电池包的温度30.8℃，发动机转速650r/min。

从动力电池包的相关数据流和仪表SOC值来看，该车动力电池包标称电压321V，数据流为318V，动力电池包的电量正常，说明动力电池包无异常故障。从故障码来看，这两个故障码都与高压部件绝缘有关，初步分析应该是该车高压部件或高压线束绝缘异常导致车辆无法行驶。在正式排查之前，先了解一下该车高压部件及相关压线束的连接关系。

祺智PHEV高压线束由动力电池高压线束、集成电机控制器IPU、加热控制器PTC高压线束、电动空调压缩机ECP高压线束、高压液体加热器HVH高压线束、充电机OBC高压线束等组成，线束原理图如图4所示。高压线束电流从动力电池到高压液体加热器、集成电机控制器、PTC加热器、车载充电机总成和电动空调压缩机为高压直流电；从集成电机控制器到驱动电机、发电机为高压交流电。

祺智PHEV高压线束从位于后排座椅下面的动力电池开始，穿过地板下方连接高压液体加热器，沿着地板加强件侧延伸到发动机舱内，连接集成电机控制器、PTC加热器、车载充电机、电动空调压缩机，如图5所示。

对于该车故障，我们按照下述步骤进行排查和诊断：

1.做好场地防护与个人高压安全防护，确认故障车辆已经成功下电，将车钥匙锁在专用的存放柜。

2.拆下后排坐垫，断开手动维修开关MSD，按维修手册标准，等待10min。

3.断开电动机(TM)、发电机(ISG)高压插头，使用绝缘电阻表检测电机(TM)U相、V相、W相与车身的绝缘电阻均为550MΩ，如图6所示，结果正常；使用绝缘电阻表检测发电机(ISG)U相、V相、W相与车身的绝缘电阻均为550MΩ，如图7所示，结果正常。

4.断开高压液体加热器(HVH)高压线束，使用绝缘电阻表检测高压液体加热器(HVH)高压线束空载时正极与负极对车身的绝缘电阻，均为550MΩ，结果正常，如图8所示。

5.高压液体加热器(HVH)本体绝缘检测，使用绝缘电阻表检测高压液体加热器加热器(HVH)本体正极与负极对车身的绝缘电阻，重复检测三次均为4.02MΩ，正常值应大于5MΩ，结果异常，如图9所示。

6.断开动力电池侧高压线束，使用绝缘电阻表检测动力电池侧高压液体加热器(HVH)正极与负极对车身的绝缘电阻，均为4.02MΩ，正常值应大于5MΩ，结果异常，如图10所示。根据该车高压电线束的走向用同样的方法，分别检测充电机(OBC)正负极对车身绝缘电阻、电动压缩机(ECP)与水加热器(PTC)正负极对车身绝缘电阻、集成电机控制器(IPU)正负极对车身绝缘电阻均为550MΩ，正常值应大于20MΩ，结果均正常。由此可以判断高压液体加热器HVH内部绝缘故障。

7.更换高压液体加热器HVH，并清除故障码后，该车可以正常上高压电，试车一切正常，该车故障被彻底排除。

维修小结

本案例中，故障车是由于高压液体加热器HVH本体绝缘损坏引起高压不上电，导致车辆无法行驶。对于带有高压电的混动车型或纯电动车型，需要特别注意：在高压部件与高压线束绝缘测试时不能带电测试；不能用红色绝缘表笔连接到车身负极，黑色表笔连接到正极；不能随意变换绝缘测试电压；测试完成后, 不能立刻将探头从测试电路移开；不能在未完全断开与其他部件的连接时，测试单个部件；不能在潮湿的环境中进行测试或直接测试潮湿的零部件；测试时间不能太短或只测一次。另外，在诊断过程中充分利用诊断设备与维修手册，安全规范操作，从而快速高效安全解决问题。

很高兴拜读完这篇故障案例，感觉很有技术指导性。文章图文并茂，从故障描述、故障码含义、数据流说明到故障原因分析、线路和元件检测以及安全操作注意事项等，写得一气呵成，这彰显了作者扎实的新能源汽车维修技术功底，值得一读。

下面我想借此机会，谈一下温度对动力电池的影响，可能会对电动汽车车主有所帮助。如图11所示，动力电池在不同温度下(-10℃、0℃、25℃、40℃)最大可用容量的测试曲线。从图11可见，在一定的温度范围内，动力电池的容量随温度的升高而上升，-10℃与40℃时最大可用容量相差高达5A·h，约占额定容量的18.5%。温度会影响电池材料的活性和充放电性能，直观表现在动力电池模型中的内阻和开路电压，高温时放电过程端电压比低温时高。因此，在相同的放电截止电压和放电电流的条件下，温度较高时，动力电池放电持续时间长、放电容量大；低温时，动力电池提前达到截止条件，放出电量少。故需将动力电池的工作温度调控在合适的区间。

目前，主流电池加热系统主要依靠外部设备提供热量，常见的是通过PTC(全称 Positive Temperature Coefficient)陶瓷发热元件为流通的冷却液加热，经过电子水泵送至动力电池包内的散热水道，将热量均匀地散发到电池包内部，使电池的温度均匀上升。由于液体比空气拥有更高的比热容，因此加热速度和效率也更高，另外，PTC的电阻值具有正温度系数特性，随着温度的升高，PTC的电阻也在变大，可以实现恒温发热，安全性和节能性更优。PTC车载加热器的功率一般在 3~7kW之间，可通过PWM调节器控制功率输。但PTC是通过动力电池高压供电，所以一旦出现加热器绝缘故障，车辆控制单元就会立即切断全车高压供电，且动力电池报警灯点亮，存储相应的故障码。动力电池高压绝缘故障是没有故障冗余功能的，所以出现绝缘故障时，车辆将不能启动。