比亚迪e5高压上电原理及故障案例分析

摘要：高压无法上电是新能源纯电动汽车比较典型的故障现象。以一辆2019款比亚迪e5纯电动汽车OK灯不亮、高压无法上电的故障为例，从高压上电的控制策略、高压上电相关电路图识读、高压不上电故障案例等方面分析高压上电原理与高压不上故障诊断检测思路与步骤。

关键词：高压上电；原理；故障；案例

中图分类号：U472 收稿日期：2022-11-10

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.09.036

1 前言

比亚迪e5高压上电逻辑涉及BCM、BMS、KlyeECU、网关等控制模块，涉及制动踏板、启动按钮等部件，涉及IG1、IG3、预充接触器、正极接触器、负极接触器等继电器以及若干保险，因此在进行高压上电故障分析时要遵循高压上电逻辑，根据故障现象进行排除［1］。本文列举了四个高压不上电相关的故障案例，并通过案例进行高压不上电的故障诊断与排除分析。

2 比亚迪e5高压上电控制策略

比亚迪e5高压上电流程如图1所示。

由图1可知，比亚迪e5高压上电OK灯点亮的逻辑是：踩下制动踏板，按下启动按钮，IKeyECU和BCM接收到信号，控制IG1继电器和IG3继电器吸合，IG1继电器吸合后给网关供电，IG3继电器吸合后给BMS供电，BMS接收到IG3电和网关信号之后，BMS控制预充继电器吸合进行预充，同时与动力电池包通过网线进行自检，并检查高压互锁。在自检正常、互锁正常、预充正常的情况下，BMS控制主负继电器吸合，然后断开预充继电器控制主正继电器吸合，如此高压上电，OK灯点亮，任何一个环节出现异常状况均无KFj9iusMh1GSeTW69IcSew==法点亮OK灯。比亚迪e5上电逻辑如图2所示。

3 相关电路的识读

3.1 I-Key电路图的识读

识读电路图需要识读三部分：控制单元的电源部分、网线部分和信号部分。

电源部分是给控制单元提供工作电压的电源线和搭铁线以及电源线相关的保险丝和继电器；网线是控制单元之间的信息传递，信息传递不正常，控制单元也无法工作；控制单元本身有许多传感器，有些传感器是主要信号，影响控制单元的工作，有些传感器是辅助信号，起到修正和辅助作用［2］。

因此IKey电路识读，首先是识读电源部分，电源由常电经由F2/46保险供电，而IKey控制单元的搭铁线是9号和10号；IKey控制单元与高频接收模块钥匙认证信号，4线，分别是VC电源线，RFDA信号，GND搭铁，RSSI信号；IKey控制单元接收启动按钮信号，4线分别为：VCC电源线、GND搭铁线、DATA信号线、SCLK信号线；IKey控制单元与BCM控制单元之间通信网线为启动网。只有这三部分电路均正常，IKey控制单元才能正常工作。

3.2 BCM电路图的识读

BCM电源部分，看电路图，BCM有很多电源线，但有一些电源线是经过BCM给对应的用电设备供电，如此处的F2/4保险丝是由BCM控制单元给转向灯供电的。因此并不是所有的保险丝都是BCM控制单元的电源线，在这里只有F2/10是BCM电源线。再看搭铁线，电路图中BCM有5个搭铁线，其中有3条是用电设备经过BCM的搭铁线，图中的3号4号是BCM的搭铁线。

BCM接收启动按钮的启动信号，BCM与启动按钮之间有5条线，其中21、22、29三条线是启动按钮的指示灯，不影响启动信号接收，而19和22号线是启动按钮信号线，是影响BCM决策的重要信号；制动灯开关的OV制动信号也是重要的信号。

3.3 IG1继电器工作电路图

IG1继电器供电给网关电脑版等控制单元，因此是重要的继电器。这个继电器由BCM控制，BCM供电给继电器，继电器线圈通电之后，触点闭合，IG1继电器便给网关等其他控制单元供电。

3.4 网关电路的识读

网关有两条电源线，一条是16号线，常电经由F2/46保险丝供电，第二条电源是由IG1继电器供电给F2/33保险再供电给网关电脑版，网关的搭铁线有3条；网关有4组网络，分别是舒适网、动力网、ESC网、ECM网；当网关电源正常之后，便与各控制单元之间进行数据传输［3］。

3.5 IG3继电器电路的识读

IG3继电器也是重要的继电器，它由BCM控制，BCM给继电器线圈供电，继电器触点闭合，IG3继电器便由F1/18和F1/19两颗保险丝分别给驱动电机控制器、整车控制器电控冷却水泵、无极风扇等供电。

3.6 BMS电路图的识读

BMS有3条电源线，第一、第二条是常电，由F1/7保险丝分成两路给BMS供电，分别对应BK45（A）的28线和BK45（B）的1号线，第三条是IG3继电器经F1/18保险丝供电的BK45（B）的8号线，BMS有两条搭铁线，分别是BK45（B）的2号和21号线。高压互锁是重要信号，高压互锁如果断路则BCM将控制不能上高压电、不能充电。比亚迪e5的BMS出发的高压互锁要经过动力电池包内部和动力电池包的维修开关和动力母线，还要经过充配电总成内部及充配电总成的PTC和压缩机插头，最后才回到BMS。电池管理系统BMS与动力电池包之间的信息采集由电池子网来完成，而电池包级联模块需要BMS供电才能正常工作。电池包的预充接触器、正极接触器、负极接触器由BMS控制，动力电池包与网关通过动力网线进行数据传输。

BMS工作原理简述为：BMS常电正常搭铁线、BMS本身正常的情况下，当接收到IG3电便开始工作，首先进行高压互锁检查以及通过电池子网进行电池包自检，然后通过动力网进行数据传输，在互锁和电池包自检均正常的情况下，闭合预充接触器，再闭合负极接触器，最后断开预充闭合主正接触器往外供电，实现高压上电。

综述可知，要实现高压上电，则IKey模块、BCM模块、网关模块、BMS模块要正常，同时这些模块的电源电路要正常，如保险丝和IG1、IG3继电器要正常，这些模块的重要信号要正常，如启动按钮信号、制动踏板信号、高压互锁等需正常，任何一个环节出现故障，均会导致高压无法上电。

4 故障案例分析

4.1 1BMS电源电路故障诊断与排除（F1/18保险损坏）

a.案例引入。某比亚迪e5车主反应：启动车辆时，车辆仪表的OK灯未点亮，动力系统故障灯点亮，车辆无法上高压电。

b.故障验证。按下启动按钮，仪表点亮，但OK灯未点亮，仪表显示动力系统故障。

c.故障分析。比亚迪e5无法上高压电的故障范围比较多，可进一步借助诊断仪读取故障码，缩小故障范围。

d.故障诊断。①连接诊断仪，读取故障码及数据流。②分析故障码，发现故障为与BMS无法通信，识读BMS电路图，发现BMS由F1/7和F1/18供电，F1/7保险由常电供电，因此任何时候测量F1/7保险均有12 V电压，而F1/18由IG3继电器供电，而IG3继电器是由BCM控制的。③故障检测。本着从易到难的排故顺序，先检查F1/7保险，测量F1/7保险两端均有12 V电压，再测量F1/18，发现F1/18保险一端有12 V电压，一端为0V电压，拆下F1/18保险，测量保险丝电阻，发现F1/18电阻为∞，因此判断F1/18保险烧断。

e.故障确认。发现F1/18电阻为∞，判断为F1/18保险烧断。

f.故障排除及验证。更换F1/18保险丝，按下启动按钮，仪表点亮，OK灯点亮，车辆能够正常行驶，读取故障码发现车辆已无故障码。

4.2 高压互锁故障诊断与排除

故障诊断与排除流程中，“a.案例引入”“b.故障验证”“c.故障分析”与4.1节a～c步骤一样。

d.故障诊断。①连接诊断仪，读取故障码及数据流。②分析故障码，识读电路图，发现故障码为高压互锁1故障，比亚迪e5车辆有两条高压互锁线路，一条是由动力电池（动力电池、维修开关、动力母线）、BMS、充配电总成（充配电总成、压塑机、PTC）的高压互锁1线路，另一条是BMS和充配电总成（充配电总成、交流充电口），而高压互锁1是指第一条互锁，即动力电池、BMS、充配电总成。③故障检测。测量VMS的BK45B/4和BK45B/5之间的电阻为∞（正常电阻小于1 Ω），确认故障为高压互锁故障，本着从易到难、由近及远的检查顺序，首先检查高压互锁1相关的几个高压插头，即压缩机、PTC、高压维修开关，检查完高压插头再进行分段测量，检查压缩机、PTC插头良好，检查高压维修开关发现高压维修开关未插接好。

e.故障确认。发现高压维修开关未插接好。

f.故障排除及验证。插好高压维修开关，按下启动按钮，仪表点亮，OK灯点亮，车辆能够正常行驶。

再次读取故障码，发现无故障码。

4.3 网关故障诊断与排除（F2/33保险烧坏）

故障诊断与排除流程中，“a.案例引入”“b.故障验证”“c.故障分析”与4.1节a～c步骤一样。

d.故障诊断。①连接诊断仪，读取故障码及数据流。②分析故障码，识读电路图，故障码为网关故障，而由前面高压上电逻辑可知，网关由动力网线给BMS传送制动踏板、启动按钮等信号，因此如果网关无法正常工作，则会影响BMS信号的接收，便无法上高压电，由网关电路图可知，网关经由F2/46和F2/33供电，而F2/46是常电，任何时候都有12 V电压，F2/33由IG1继电器供电。本着由易到难的检查过程，首先检查F2/46和F2/33保险情况。③故障检测，测量F2/46保险两端均有12 V电压，说明F2/46保险供电正常，再测量F2/33保险，发现F2/33保险一端有电，一端为0 V，拆下F2/33保险测量电阻为∞，说明F2/33保险烧断。

e.故障确认。拆下F2/33保险测量电阻为∞，说明F2/33保险烧断。

f.故障排除及验证。更换拆下F2/33保险丝，按下启动按钮，仪表点亮，OK灯点亮，车辆能够正常行驶，再次读取故障码，已无故障码。

4.4 制动踏板故障诊断与排除（制动踏板故障）

故障诊断与排除流程中，“a.案例引入”“b.故障验证”“c.故障分析”与4.1节a～c步骤一样。

d.故障诊断。①连接诊断仪，读取故障码及数据流。②分析故障码，识读电路图故障码为制动踏板信号故障，查阅电路图发现BCM制动踏板信号为G21/24脚，找到G21/24，踩下制动踏板测量G21/24电压为0 V，松开制动踏板，测量G21/24电压为0 V仍为0 V。③故障检测。踩下制动踏板测量G21/24电压为0 V，松开制动踏板，测量G21/24电压仍为0 V，测量制动踏板G28的1号脚和2号脚，踩下制动踏板和松开制动踏板均为闭合状态，证明制动踏板故障。

e.故障确认。踩下制动踏板和松开制动踏板均为闭合状态，证明制动踏板故障。

f.故障排除及验证。更换制动踏板，按下启动按钮，仪表点亮，OK灯点亮，车辆能够正常行驶，再次读取故障码，无故障码。

5 结语

新能源汽车高压上电、下电、 充电均受低压系统控制，即低压控制高压，在进行高压上电、充放电故障维修时，通常先排除低压侧故障，然后再检查高压侧是否有故障。

参考文献：

[1]龙乐.比亚迪E5高压无法上电故障的诊断与排除[J].汽车维修技师，2020（4）：128.

[2]朱润标.比亚迪E5纯电动车无法上电故障诊断与排除[J].内燃机与配件，2021（22）：117-118.

[3]万霞.陈梓杰.陈天传.2017款比亚迪e5车无法上电[J].汽车维护与修理，2022（17）：44-45.

作者简介：

黄彩娟，女，1984年生，讲师，研究方向为汽车、新能源汽车电路维修。