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汪学慧:比亚迪E5 300充电功能异常的诊断方法

2021-07-09

汽车维修与保养 2021年4期
关键词:熔丝防盗喇叭

Q一辆2017款比亚迪E5 300纯电动车,最近出现不能“OK”上电的故障,车辆无法行驶,仪表盘上出现“EV功能受限”的提示。检查动力电池及其对外供电情况,动力电池电压为610V,但却不能对外输出电能。上电瞬间动力电池电压急降到20V左右,并发现预充继电器频繁跳动,不能正常向负载供电。请问为什么预充继电器会频繁跳动呢?

广东读者:丁界青

A预充继电器的作用,是通过“预充”电阻让动力电池试着向外输出高电压。如果动力电池不能向负载安全输电,则表示负载端可能存在故障。这时预充继电器则停止吸合,切断动力电池与负载间的连接,以此保护整车的安全。

如出现预充继电器上下跳动的情况,表示预充出现了故障,即动力电池向外供电失败。检测动力电池的电压有610V,此款E5 300车型动力电池的高电压可在400~750V之间,说明此动力电池的电压是符合要求的。造成预充失败的原因,应从高压负载端来检查。高压负载包括有驱动电机控制器、高压配电箱、DC-DC低压充电变换器、空调压缩机、制热用的PTC和高压线束等。

在图1高压供电的电路中,包括有交流慢充口和直流快充口,以及检测漏电的直流漏电传感器。由于预充失败发生在动力电池向外部初供电时,并不是充电状况,故可不考虑充电口的因素。而漏电传感器是用于检测高压系统漏电的,当高压系统漏电时,漏电传感器会发信号给电池管理器,马上报警并断开高压系统,防止高压漏电对人或物件造成损害。漏电传感器装于车辆前舱的高压电控总成内部,电池管理器则装在电控总成的后方,外部损伤极少,可暂时排除其故障的可能性。

图1 动力电池高压负载电路图

为找出预充失败的原因,可逐一断开负载端的各高压部件,通过与读者沟通得知,当拔下制热用的PTC电路时,预充继电器不再跳动吸合,高电压不再下降,并能顺利吸合正极的主继电器。这表示PTC电路可能出现了故障,实测PTC正负端子间的电阻为零,而且联接PTC与空调压缩机间的熔丝也已熔断。

PTC属于正温度系数的陶瓷热敏元件,随着温度的上升PTC元件的电阻会增大。当温度上升到某温度点,即称为“居里”温度时,电阻会急剧增高,这使得PTC的功率消耗大幅下降,但又可保持“居里”温度,此时PTC元件的热转换效率很高,也极节省能耗。PTC电阻还具有快速恒温发热、无明火、受电源电压影响小、工作寿命长等一系列优点。其外形有多种形状,如长条形、圆片形、圆环形及蜂窝多孔状等(图2)。

图2 某PTC热敏电阻加热元件

电动车空调的PTC用于冬季车内空气快速升温,图3所示为空调PTC暖气系统图。比亚迪E5车型的PTC元件,消耗动力电池的电压,最大加热功率达5kW,可迅速将车内空气加温到舒适的温度。PTC可分数段来调节发热功率和升温速度,整个PTC发热装置的重量不足4kg,装于车辆前舱的左下方位置。

图3 空调PTC暖气系统图

空调储水壶的冷却液经电子水泵加压,输送到PTC元件被610V左右的动力电池通电,快速加热升温,热水输送到空调风道的暧风芯体中,热空气被吹出,可在严寒的车内营造一个温暖的环境。

注意陶瓷PTC通电后有一定的热缩现象,在安装时应在加热体周围留有5mm以上的间隙,否则易挤坏PTC的陶瓷体,造成永久性损坏。同时还应注意PTC的绝缘,应选用外表绝缘良好的陶瓷较为安全。由于检测到该车的PTC发热装置已出现了短路故障,更换此发热装置后,故障得以排除。

Q 2012年款日产楼兰Z51型轿车,行驶里程近270 000km,车况一直比较稳定。近来出现了一种奇怪的现象,车辆不论在高速公路或山区岖崎路面上行驶,也不管下雨或晴天,不管气温高或低,在行驶中只要按喇叭,仪表盘上的蓄电池充电指示灯就会立即点亮报警,如图4所示。该报警灯表示蓄电池此时不充电,但检查蓄电池的电量基本是充足的。喇叭响与充电是风马牛不相及的两回事,对电路查找和分析了很久没有找到故障的原因。请老指导!

图4 按喇叭时充电灯会报警点亮

福建读者:林晋庭

A针对车主反馈的故障,从电路原理分析,按喇叭与蓄电池充电是完全不相关的。在发动机运行状况下,正常情况下发电机应向蓄电池充电,这时充电的报警灯应不亮。为什么按喇叭时却引起充电报警灯点亮呢?检查发电机驱动皮带涨紧度属正常,整车也没有加装其他电气装置,不是外加设备电路干扰引起的。查找此车的发电机充电电路,以及充电警告灯的相关电路,与传统的充电电路基本并没有区别。具体电路原理参见图5。

图5 发电机的充电原理图

远程指导该车维修过程如下。让发动机运转不按喇叭,充电警告灯一直不亮,这时检查蓄电池的电压上升到了13.5V,交流发电机“B”端的电压达14.05V。而当发动机不运转时测得发电机“B”端电压为12.54V(图6),以上数据表明发电机与蓄电池的电压属正常状态。

图6 静态发电机“B”端电压正常

在检查时还发现发电机的插头有个“S”端子,输入到电机内的电压调节器,另一端则接蓄电池,这是用于电压调节器“检测”蓄电池电压的。这种检测方式比发电机端电压检测更好,可使蓄电池充电更足电压更高。检测S端子电压,不论在发动机运转的动态,或是静态时均属蓄电池的正常电压。

当车辆动态行驶按喇叭时,检测S端电压却立即降为0。这一现象是不正常的,立即引起了重视。为什么此车在动态按喇叭时,充电灯报警就点亮,而同时S端电压立即降为0呢?查找S检测线时,发现该车配有原装防盗装置。防盗喇叭与防盗控制IPDM的电源,以及S检测线,均通过39号的10A熔丝由电源供电。查找维修手册的相关充电及喇叭按制电路,再将这两种电路绘制成原理图分析,参见图7。

图7 防盗与“S”线均由39号熔丝供电

检查前部发动机仓的继电器与熔丝盒第39号10A熔丝,发现已腐蚀断开。从图7可分析,S端检测蓄电池是经39号熔丝的,由于此10A熔丝已断,但S检测线仍可从40号的15A熔丝、行车喇叭继电器线圈、二极管D、防盗控制IPDM内连线、防盗喇叭继电器线圈等,获得蓄电池的电压信息,如图7中细红线及箭头所标。虽然经上述电路的电阻较大,但与发电机电压的电子调节器极大的内阻相比,仍然可从蓄电池获得电压信息,平时保证了发电机的正常发电,故保证蓄电池的电量是充足的。

当行车按喇叭响时,M点电压瞬间降为0,使得S检测线电压也降为0,破坏了发电机的工作条件,故发电机此时不发电,于是充电灯立即报警。这里说明一点,由于二极管的单向导电作用,按行车喇叭响时,防盗喇叭是不响的。当IPDM起防盗作用防盗喇叭响时,通过二极管行车喇叭也会同时响。

重新在39号熔丝座上更换10A熔丝,恢复本车的原状,按喇叭时再也不会造成不充电的故障了,车辆恢复正常。

Q某2010年款柴油版的奥迪A6,近2个多月频繁出现早晨不易启动的现象,特别是近日来冷车更难启动,热车时还伴有轻微抖动。检查发动机的供油及点火均未见异常,请问这可能是什么故障?

广西读者:赵森捷

A从与读者沟通中得知,此车勉强启动后,在高速公路上时速100km/h仍很稳定,说明发动机基本正常。为什么早晨冷车难启动呢?从维修此款车的经验看,往往与EGR阀关闭不严有关。EGR是废气再循环装置,是将发动机产生的少量废气,再送回汽缸内,利用废气的惰性降低燃烧温度,并延缓燃烧速度,能有效减少NOX的排放,可满足欧洲排放标准。EGR的电磁阀由发动机ECU控制,启动及热车时EGR不运作,阀门关闭应密封良好。

车龄较老的EGR阀因长期有少量积炭沉积,可能使阀门卡滞关闭不严有漏气,造成车辆启动时混合汽过稀,严重时影响发动机,使之不易启动。这时拆下EGR阀进行清洁或更换此阀,冷车不易启动的故障可迎刃而解。

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