第一章 纯电动汽车实用维修技能与技巧

第一节 北汽新能源汽车维修技能与技巧

一、北汽新能源EV200动力电池断开警示灯点亮

故障现象 一辆北汽EV200新能源汽车经常出现无法使用慢充系统给车辆充电的故障，连接车辆慢充线束后，接通电源开关后发现动力电池断开警示灯（图1-1）点亮。

故障诊断 动力电池断开警示灯点亮表明该车高压电气系统存在故障，整车高压回路被断开。动力电池断开警示灯在车辆进行慢充时点亮，初步判断可能是慢充系统故障引发的汽车高压电气系统故障。

连接车外充电器（图1-2），220V电源灯点亮，说明外接电源供电正常。在电源开关断开的情况下，仪表板上的慢充线束连接指示灯（图1-3）点亮，但充电指示灯（图1-4）未被点亮。慢充线束连接指示灯点亮，说明慢充线束连接正常，否则提示“请连接充电枪”；充电指示灯未点亮，说明该车未进入充电状态。接通电源开关，动力电池断开警示灯点亮，则确认慢充系统故障已经引发了汽车高压电气系统断开故障。

打开汽车前舱盖，观察车载充电机指示灯（图1-5），发现Power（电源）红色指示灯点亮；Charge（充电）指示灯和Error（充电机内部故障）警示灯均未亮起。查阅维修手册后发现如下信息：“Power灯为电源指示灯，当接通交流电后，电源指示灯亮起；Charge灯是充电指示灯，当充电机接通电池进入充电状态后，充电指示灯亮起；Error灯是充电机内部故障警示灯，当充电机内部有故障时亮起。”由此可知，慢充线束供电电源确定为正常，但动力电池未进入充电状态，Error灯未亮起则说明车载充电机没有故障。

打开电源开关后，重新接通电源开关，仔细地听动力电池正负继电器的吸合声，未发现“咔嗒”吸合声，这表明动力电池继电器没有闭合动作。查阅维修手册后发现如下信息：“动力电池继电器未闭合的解决方案是，检查连接器是否正常连接，检查充电机输出唤醒是否正常。”由于慢充线束连接指示灯未点亮，说明慢充充电连接器已正常连接，那说明只有车载充电机输出唤醒系统存在问题。

故障诊断至此，故障范围已经指向了慢充系统的输出唤醒系统。查找该车电路图，由于厂家只提供了一张电路总图，于是自行绘制了一张慢充系统的拆分图（图1-6），发现北汽EV200新能源汽车慢充系统的唤醒信号是通过车载充电机的端子A15传输给整车控制器（VCU）的113号端子，从而实现VCU的慢充唤醒信号激活，完成慢充系统的连接。因此，检测可以从VCU的113号端子开始，如果113号端子有信号电压，则说明VCU损坏。由于Error警示灯未亮起，说明车载充电机工作正常，因此如果113号端子无信号电压，则判定该线路或连接状况存在问题。

在慢充连接器正常连接的情况下，接通电源开关后，慢充电线束连接指示灯未点亮，说明车辆慢充线束已经连接好，由于慢充线束存在互锁关系，可以先排除慢充电口上CP信号通信及其他（N、E、L、CC线路）可能存在问题。

断开电源开关，拔下VCU 121号端子导线连接器（VCU导线连接器为左边较小的），找到VCU 113号端子（图1-7）。重新接通电源开关，测得113号端子处电压为0V，这说明车载充电机端子A15未能将唤醒信号传输到VCU处。

断开电源开关，拔下车载充电机16号端子导线连接器（图1-8），测量VCU 113号端子与车载充电机端子A15之间的线路电阻，结果为∞，说明该线路确实出现断路故障。

故障排除 更换该线束后试车，每次都能顺利充电，确认故障排除。

二、北汽新能源EV200慢充系统故障检修

1．EV200充电系统

EV200充电系统主要包括汽车外部的充电桩、充电线和充电枪，还有汽车内部的车载充电机、高压控制盒、动力电池和DC/DC变换器等，其框架结构如图1-9所示。

车载充电机是充电系统的关键部件，尤其在慢充系统中作用至关重要。前级为有源或无源PFC电路，功能是将输入端交流电整流成直流电并保证其功率因数；后级为LLC（谐振软开关）的全桥变换器，功能是将前级输出的高压直流电调整为合适的电压，从而给动力电池输出相应的电压及电流。

高压控制盒也称为高压保险盒，是纯电动汽车上所有高压线束（图1-10）的保护装置。它通过11芯线束与车载充电机、空调压缩机、PTC和DC/DC变换器相连（图1-11）。

2．EV200慢充系统控制策略

车载充电机的工作流程为：

1）由充电桩或家用电供给交流电。

2）通过充电线及充电枪连接到整车，低压唤醒整车控制系统，EV200充电控制系统如图1-12所示。

3）BMS检测充电需求。

4）BMS给车载充电机发送工作指令并闭合继电器。

5）车载充电机开始充电。

6）电池检测充电完成后，给车载充电机发送停止充电指令。

7）车载充电机停止工作。

8）电池断开继电器。

DC/DC变换器工作流程为：

1）整车ON档上电或充电唤醒上电。

2）动力电池完成高压系统预充电流程。

3）VCU发给DC/DC变换器使能信号。

4）DC/DC变换器开始工作。

3．EV200慢充系统故障检测及维修

EV160/200在充电过程中最容易出现的慢充系统故障为车载充电机与充电桩连接故障。

车载充电机的指示灯有三种情况：三个指示灯（电源、工作、故障）都不亮；车载充电机的电源指示灯和工作指示灯点亮，无充电电流；对车载充电机的数据进行分析，数据中没有动力电池发送数据。

（1）指示灯都不亮的检修方法 当出现车载充电机的电源灯、工作状态灯和故障灯均不亮时，可按照下述方法及步骤进行检修：

1）测量充电桩端充电枪的N端子和车辆端的N端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，否则应更换充电线总成。

2）测量充电桩端充电枪的L端子和车辆端的L端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，否则应更换充电线总成。

3）测量充电桩端充电枪的PE端子和车辆端的PE端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，否则应更换充电线总成。

4）测量充电桩端充电枪的CP端子和车辆端的CP端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，否则应更换充电线总成。

5）测量充电桩端充电枪的CP端子和PE端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，否则应更换充电线总成。

6）测量充电线车辆端充电枪的CC端子和PE端子的电阻值，16A充电线电阻值应为680×（1±3%）Ω，32A充电线电阻值应为220×（1±3%）Ω，否则应更换充电线总成。注意：在测量充电线阻值时，充电枪的解除锁止按键应保持在弹起状态。

7）如果充电线状态正常，但启动充电程序后，充电机指示灯仍旧都不亮，应首先检查插接件端子有无烧蚀、虚接故障。继续对充电线束进行检测，测量充电口L端子与充电线束充电机插接件1号端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则应更换充电线束。

8）测量充电口N端子与充电线束充电机插接件2号端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则更换充电线束。

9）测量充电口PE端子与充电线束充电机插接件3号端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则更换充电线束。

10）测量充电口CC端子与充电线束充电机插接件5号端子是否导通，电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则更换充电线束。

（2）无充电电流的检修方法 当出现车载充电机的电源指示灯和工作指示灯均正常点亮但无充电电流的故障现象时，应检查动力电池的状态。首先确保高压线束插接件连接牢固，在充电状态下，连接诊断仪，并进入动力电池充电状态监控系统，根据动力电池充电状态界面显示的数据进行以下检查和分析：

1）检查车辆端充电枪解除锁止按钮是否卡滞，是否完全复位。

2）检查高压控制盒内车载充电机的熔断器是否损坏（第四个熔丝），如果损坏，则应更换。

3）检查高压线束高压控制盒插接件的E端子和车载充电机插接件的B端子的导通情况，在正常情况下，其电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则更换慢充线束总成。

4）检查高压线束高压控制盒插接件的F端子和车载充电机插接件的A端子的导通情况，正常情况下，其电阻值应小于0.5Ω，如果不符合标准，则更换慢充线束总成。

5）恢复车辆高压线束，在确保安全的情况下，测量充电时高压线束车载充电机插接件A和B端子之间的电压，如果电压与动力电池电压一致，说明车载充电机损坏，则应更换。

（3）无动力电池数据的检修方法 对车载充电机的数据进行分析时，如果系统中没有显示动力电池的数据，则应检测充电唤醒信号及仪表充电指示灯是否点亮。

1）如果充电指示灯不点亮，则检查前机舱低压电器盒FB02熔丝是否损坏。如损坏，则需对低压电机线束进行检测；如果未损坏，则检查熔丝低压供电。

2）如果低压供电无电压，则测量熔丝盒的供电端子与FB02熔丝。如果不导通，则更换低压电器盒，导通检查低压主熔丝。

3）如果低压供电有电压，则检测FB02熔丝与熔丝盒背面A6插接件的A8端子的导通情况。如果不导通，则更换低压电器盒；如果导通，则检查低压电机线束。

4）检测低压电机线束前机舱低压电器盒黑色插接件J6的A8端子与车载充电机的低压插接件16号端子的导通情况。如果不导通，则检查线束、修复或更换线束；如果导通且插接件端子良好，则继续检测唤醒信号。

5）检测车载充电机的低压插接件15号端子与VCU插接件的113号端子的导通情况。如果不导通，则检查线束，必要时进行修复或更换；如果导通且插接件端子良好，则继续检测唤醒信号。

6）连接好低压线束，在充电状态下测量VCU插接件113号端子的电压情况。如果无电压，则更换充电机；如果VCU插接件113号端子有电压且线束恢复后，仍然没有充电指示，则检查充电连接确认信号。

7）连接好低压线束，在充电状态下测量VCU插接件36号端子的电压情况，在正常情况下，电压应低于0.5V，否则应检查充电线束和车载充电机。

8）检查动力电池唤醒信号。检测整车控制器插接件81号端子与动力电池低压插接件C端子的导通情况。如果不导通，则检查线束，必要时进行修复或更换；如果导通，则继续检查线束。

9）检查动力电池总负继电器控制信号。检测整车控制器插接件97号端子与动力电池低压插接件F端子的导通情况，如果不导通，则检查线束，必要时进行修复或更换；如果导通，则继续检查线束。

10）安装好线束，在充电状态下，检测动力电池低压插接件C端子的唤醒信号电压，正常情况下，该电压值应为12V（与低压蓄电池电压一致）。否则，应检查整车控制器供电，读取整车控制器故障码。如果动力电池低压插接件C端子无唤醒信号电压，则更换整车控制器测试。

三、北汽新能源EV160无法行驶

故障现象 一辆北汽新能源EV160，行驶里程3930km，事故修复后（左前侧碰撞）车辆无法行驶，动力电池断开故障灯和整车系统故障灯报警。

故障诊断 钣金工拆下机舱内所有高压部件和二次支架及机舱线束，进行钣金校正和外围部件更换，线束和高压部件外壳未变形受损。更换主副安全气囊，更换安全气囊控制单元。

钣金工作和装配工作完成后，目测机舱内低压线束和高压线束（包括熔丝盒）没有破损、变形和挤压，高压部件（MCU、DC/DC变换器、高压控制盒和车载充电机）外观没有受损、挤压和变形现象。

该车修复之后在厂内开了很短一段距离后，就无法行驶了，动力电池断开故障灯和整车系统故障灯都点亮了。检查后发现，将加速踏板踩到底仪表会出现黑屏或不规律闪烁、电动真空助力泵常转。维修人员认为剩余电量不足，于是进行慢充。

在充电时还观察了前舱的情况，打开前舱盖观察车载充电机，发现充电机散热风扇不转。用手触摸车载充电机散热片（图1-13）时能明显感觉到发热现象，无法充电。随后打开高压控制盒后，测量高压熔丝。发现车载充电机的高压熔丝并没有烧毁，而其余的三个高压熔丝全部烧毁，在PTC控制器电路板上有一处IC芯片也烧毁了（图1-14）。

维修人员开始对与烧毁熔丝相连接的高压部件进行逐一拆解检查，接着又对DC/DC变换器进行拆解，拆开后发现DC/DC变换器电路板上有一蓝色的圆片插件（图1-15）已烧毁，模块也有烧蚀迹象。所有烧毁的部件除了电子空调压缩机外都替换了新的部件试车，结果车辆还是不能行驶。

对车辆进行了仔细观察，并询问了维修情况，怀疑高压部件烧毁可能与维修时的不正确操作有关。检查了高压系统（B类电压系统）所有的连接插头，包括极性，插头紧实牢固，极性全都正确。得知点火开关打到ON档，低压系统（A类电压系统）可以供电时，马上对该车辆进行专业读码，发现除了安全气囊电控单元可以与检测仪建立通信外，其余模块均无法通信。在清除安全气囊电控单元故障码（图1-16）后，故障码并没有再出现。

由于检测仪与VCU和动力电池无法建立通信，于是对低压总熔丝和熔丝盒进行了检测，熔丝与同款正常车辆对比，除了真空助力泵的熔丝拔出外（维修人员在车辆不能行驶之后就把其熔丝拔出了，此故障为常见故障，发生概率比较高，一般情况下更换真空罐压力开关就可以修复），其他熔丝良好（图1-17）。后经逐步检查发现点火开关各档位、VCU供电均正常，15号线继电器工作也正常，网络CAN总线也无短路或断路现象。由于VCU在整车控制策略里权位最高、优先级最高，因此判断故障原因是VCU损坏。

故障排除 更换VCU后，试车，故障排除。

四、北汽新能源汽车整车控制器的功能

北汽新能源EV160纯电动汽车选用了100块磷酸铁锂电池（电压约为330V，容量为25.6kW·h）作为动力电池，充电6～8h后，综合工况下续驶里程超过160km，经济时速下，续驶里程可达200km。搭载的高性能轻量化永磁同步电机，最大功率53kW，0～50km/h加速时间仅为5.3s，最高车速为125km/h，性能完全可与2.0L燃油发动机媲美。同时，该车配置高效过滤PM2.5的空调滤芯，5min过滤车内80%～90%的PM2.5悬浮颗粒和气体污染物，20min可过滤车内PM2.5悬浮颗粒和气体污染物95%以上，属于真正的环保型车辆。

在此对纯电动汽车的整车控制器（VCU）的工作原理进行介绍，这样才能够理解VCU故障时车辆不能行驶的原因。如图1-18、图1-19所示，纯电动汽车动力系统主要包括动力电池、驱动电机等部件以及整车控制器、电机控制器等，通过机械连接、电气连接以及CAN总线连接来保证各个部件之间协调运行，实现纯电动汽车整车性能以及经济性的要求。对于纯电动汽车而言，整车控制器是车辆的“大脑”，它应该具有以下功能。

1）对汽车行驶功能的控制。整车控制器通过对驾驶人意图的识别和车辆状态的分析，在满足车辆安全性的基础上，对动力电池放电电流和电机输出转矩进行控制，使得车辆各个部件能够协调运行。

2）制动能量回收控制。纯电动汽车以电机作为驱动转矩的输出机构。电机具有制动能量回馈的功能，此时电机作为发电机，可利用制动能量发电，将此能量存储在储能装置中。在这一过程中，整车控制器根据加速踏板和制动踏板的深度以及动力电池SOC来判断某一时刻能否进行制动能量回馈，如果可以进行，整车控制器向电机控制器发出制动指令，回收部分能量。

3）能量优化控制和管理。为了使电动汽车能够有最长的续驶里程，必须对能量进行优化管理，以提高能量的利用率。

4）车辆状态的监测和显示。整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测，以确定车辆状态及其各子系统状态信息，驱动显示仪表，将状态信息和故障诊断信息通过显示仪表显示出来。显示内容包括车速，电池的电量、电流以及各种指示信息等。

5）故障诊断和处理。对整车控制系统进行实时监控，进行故障报警和诊断。故障指示灯指示出故障并进行报警，根据故障内容及时进行相应安全保护处理（图1-20）。