項(xiàng)目五混合動(dòng)力汽車高壓電路故障診斷混合動(dòng)力汽車高壓上

項(xiàng)目五混合動(dòng)力汽車高壓電路故障診斷5.1混合動(dòng)力汽車高壓上電控制邏輯分析【任務(wù)驅(qū)動(dòng)】某新能源汽車4S店剛接到一臺(tái)比亞迪秦插電式混合動(dòng)力汽車，該車在高速上發(fā)生了嚴(yán)重碰撞，整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)變形損壞，你作為維修技術(shù)，請(qǐng)分析該混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的布置情況，并將你分析的資料形成文本，供技術(shù)人員進(jìn)行資料共享。整車控制器VCU電機(jī)控制器MCU動(dòng)力蓄電池控制系統(tǒng)BMSDC/DC轉(zhuǎn)換器車載充電機(jī)OBC空調(diào)系統(tǒng)AC與PTC組合儀表ICU遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)T-BOX等1.整車上下電過程整車上下電各控制器喚醒與休眠整車所有控制單元低壓上電與下電高壓上電與下電

整車上下電過程是由VCU協(xié)調(diào)各個(gè)控制器，使各控制器按順序合理地接通或斷開控制電信號(hào)，使車輛上的各個(gè)高壓繼電器閉合或斷開，從而使車輛能夠正確地完成“啟動(dòng)”和“關(guān)閉”動(dòng)作，同時(shí)進(jìn)行信息交互和故障檢測(cè)。整車過程必須保證邏輯正確、順序正確、故障檢測(cè)合理有效。低壓上電及喚醒原理Part22.低壓上電及喚醒原理

電動(dòng)汽車要能正常啟動(dòng)，動(dòng)力蓄電池就需要對(duì)外供電。為了保證供電安全，整車控制系統(tǒng)必須在確保整車主要高低壓部件正常的情況下才會(huì)使動(dòng)力蓄電池的正負(fù)極繼電器閉合，從而對(duì)外輸出高壓電。VCU被喚醒將會(huì)與其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，檢測(cè)正常后才會(huì)使高壓繼電器閉合而對(duì)外供電。電動(dòng)車喚醒整車控制器的方式點(diǎn)火開關(guān)喚醒快充喚醒慢充喚醒遠(yuǎn)程APP喚醒2.低壓上電及喚醒原理ICU12V蓄電池整車控制器BMSMCUPTCOBCA/C車身地DC/DC啟動(dòng)開關(guān)動(dòng)力電池包高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器低壓供電原理整車低壓供電2.低壓上電及喚醒原理車輛低壓控制器的供電途徑有三種途徑一由蓄電池直接供電，主要有整車控制器VCU、電池管理系統(tǒng)BMS、DC/DC、空調(diào)系統(tǒng)A/C、電池控制器MCU等。途徑二由VCU控制低壓電器，低壓繼電器閉合后12V蓄電池會(huì)給水泵、真空泵、冷卻風(fēng)扇供電。途徑三DC/DC將電池包的高壓電轉(zhuǎn)換為12V低壓電再供給車上的各個(gè)控制器。整車低壓供電2.低壓上電及喚醒原理非充電模式下各控制器喚醒原理當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)或鑰匙打到ON檔，IGON繼電器將會(huì)閉合，12V電池的電會(huì)通過控制線輸入到各個(gè)控制器的喚醒引腳，從而將各個(gè)控制器喚醒（除了車載充電機(jī)OBC）。ICU12V蓄電池整車控制器BMSMCUPTCOBCA/C車身地DC/DC啟動(dòng)開關(guān)動(dòng)力電池包高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器低壓供電原理2.低壓上電及喚醒原理低壓電源線12V蓄電池整車控制器MCUDC/DCOBCA/C車身地BMS啟動(dòng)開關(guān)高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器充電槍PTC慢充模式下控制器喚醒主要有慢充OBC喚醒和BMS喚醒2.低壓上電及喚醒原理

慢充喚醒是指當(dāng)交流慢充樁上的充電槍插入到車輛上的慢充座后，慢充樁會(huì)與車載充電機(jī)進(jìn)行握手交互，交互完成后，車載充電機(jī)會(huì)輸出12V喚醒信號(hào)將BMS喚醒。慢充喚醒BMS喚醒是指BMS被慢充座喚醒后，BMS輸出12V喚醒信號(hào)將VCU、MCU等其他控制器喚醒，以使整車達(dá)到可以充電的狀態(tài)。BMS喚醒慢充模式下控制器喚醒2.低壓上電及喚醒原理低壓電源線12V蓄電池整車控制器MCUDC/DC快充座A/C車身地BMS啟動(dòng)開關(guān)高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器快充槍PTC快充模式下主要有快充喚醒（直流快充樁喚醒）和BMS喚醒2.低壓上電及喚醒原理

快充喚醒是當(dāng)直流快充樁上的充電槍插入到車輛上的快充座后，快充插座會(huì)輸出12V喚醒信號(hào)將BMS喚醒。快充喚醒BMS喚醒是指BMS被快充座喚醒后，與快充樁進(jìn)行握手交互，交互完成后，BMS輸出12V喚醒信號(hào)將VCU、MCU等其他控制器喚醒，以使整車達(dá)到可以充電的狀態(tài)。BMS喚醒2.低壓上電及喚醒原理遠(yuǎn)程模式下控制器喚醒主要有T-BOX喚醒及BMS喚醒。遠(yuǎn)程APP發(fā)送喚醒信號(hào)給T-BOX，T-BOX發(fā)送12V喚醒信號(hào)喚醒BMS。BMS被喚醒后，與T-BOX進(jìn)行交互，交互完成后發(fā)送12V喚醒信號(hào)喚醒車上的其他控制器。高壓上電原理Part3

電動(dòng)汽車的高壓部件主要有動(dòng)力電池包、電機(jī)及電機(jī)控制器、DC/DC、空調(diào)壓縮機(jī)、PTC、車載充電機(jī)OBC、高壓配電盒，如圖所示。高壓電氣原理圖

電池包內(nèi)部包含維修開關(guān)、主正繼電器K1、預(yù)充繼電器K2、主負(fù)繼電器K3以、預(yù)充電阻、以及幾個(gè)位置的高壓檢測(cè)點(diǎn)等高壓元件。3.高壓上電原理3.高壓上電原理高壓檢測(cè)點(diǎn)V1位于高壓主正和主負(fù)繼電器內(nèi)側(cè)，測(cè)量動(dòng)力電池包總電壓，也可用于判定MSD是否斷路。高壓檢測(cè)點(diǎn)V2位于主負(fù)繼電器外側(cè)，另一點(diǎn)位于預(yù)充繼電器與預(yù)充電阻之間，用于判定預(yù)充繼電器是否粘連、負(fù)極繼電器是否斷路、預(yù)充電電阻是否短路、預(yù)充繼電器是否斷路。高壓檢測(cè)點(diǎn)V3位于動(dòng)力蓄電池直流母線輸出兩端，用于判定正極繼電器是否粘連。高壓檢測(cè)點(diǎn)的作用3.高壓上電原理

預(yù)充電電路的作用是為了防止在高壓繼電器閉合瞬間形成的強(qiáng)電流和高壓對(duì)高壓回路中的控制器形成沖擊，導(dǎo)致高壓電路瞬間造成器件損毀。預(yù)充電電路通過整車控制器VCU在供電過程中控制相應(yīng)高壓接觸器通斷時(shí)序，達(dá)到高壓系統(tǒng)安全供電的目的。預(yù)充電電路的作用

首先是整車控制器發(fā)指令給BMS控制負(fù)極接觸器接通后，BMS會(huì)再控制預(yù)充電繼電器閉合，當(dāng)BMS判斷預(yù)充電結(jié)束后，再控制正極繼電器閉合，同時(shí)斷開預(yù)充電繼電器斷開，這樣完成了動(dòng)力蓄電池高壓供電。高壓接觸器的控制順序1.高壓系統(tǒng)配電過程：（1）電池包內(nèi)繼電器吸合；3.高壓上電原理BMS控制1.高壓系統(tǒng)配電過程：（2）高壓配電箱繼電器吸合；3.高壓上電原理(1)BMS喚醒及自檢IG信號(hào)3.高壓上電原理(2)預(yù)充接觸器接通BMS控制電容的預(yù)充：過流3.高壓上電原理(3)負(fù)極繼電器接通BMS控制V動(dòng)力電池在主繼電器閉合前，進(jìn)行預(yù)充電，預(yù)充成功才上高壓電。當(dāng)外部高壓部件有高壓電路損壞時(shí)，預(yù)充不成功，從而不會(huì)上高壓電。3.高壓上電原理BMS控制(4)主繼電器接通電容電壓與電池包電壓差<60V3.高壓上電原理第24頁BMS控制(5)預(yù)充繼電器斷開Read（ok）燈點(diǎn)亮3.高壓上電原理整車上下電流程圖Part44.整車上下電流程圖整車上電流程圖4.整車上下電流程圖

下電流程

整車下電流程如圖所示，當(dāng)鑰匙打到OFF檔或ACC檔，VCU會(huì)執(zhí)行整車下電流程。首先，VCU會(huì)給車上的高壓用電器發(fā)送停機(jī)指令，使它們停止工作；當(dāng)車速小于一定值且電池包輸入電流小于一定值時(shí)，VCU會(huì)發(fā)送斷開高壓繼電器指令給PTC及電池包，電池包會(huì)執(zhí)行斷高壓繼電器指令；當(dāng)確認(rèn)電池包高壓繼電器斷開后，VCU會(huì)發(fā)送主動(dòng)放電指令給MCU，MCU完成主動(dòng)放電動(dòng)作后，VCU會(huì)發(fā)送休眠指令給MCU及DC/DC使他們進(jìn)入休眠。4.整車上下電流程圖整車下電流程圖4.整車上下電流程圖主動(dòng)泄放被動(dòng)泄放車輛發(fā)生較大碰撞、高壓接插件存在拔開狀態(tài)、或高壓產(chǎn)品開蓋情況，在5秒鐘內(nèi)高壓回路電壓泄放到60V以下。被動(dòng)泄放回路，可在2分鐘內(nèi)將高壓回路電壓泄放到60V以下，被動(dòng)泄放為主動(dòng)泄放失效的二重保護(hù)

。（200Ω）（75KΩ）一、低壓電源系統(tǒng)

二、12V低壓磷酸鐵鋰電池

12V低壓鐵電池作為整車電子設(shè)備低壓電的來源在整車上至關(guān)重要。為保證整車低壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，整車設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證低壓鐵電池不會(huì)虧電，故在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)上增加了智能充電系統(tǒng)，保證低壓鐵電池不會(huì)虧電。功能如下：（1）低壓鐵電池與普通鉛酸電池相比，增加了一個(gè)起動(dòng)正極柱，和一個(gè)通訊口。（2）低壓鐵電池帶有標(biāo)識(shí)三極柱，分別是起動(dòng)正極柱（大“+”）、低壓正極柱（小“+”）、負(fù)極極柱（“─”）。（3）起動(dòng)正極柱通過連接線束接到起動(dòng)機(jī)正極，并在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程此路接通，起動(dòng)鐵電池放電形成回路起動(dòng)車輛。（4）低壓正極柱開始時(shí)是整車負(fù)載的供電電源，同時(shí)并聯(lián)在DC和發(fā)電機(jī)正極輸出端上，一般情況下車輛使用以上兩個(gè)供電電源在給起動(dòng)鐵電池充電工況，只有輸出不足時(shí)參與整車負(fù)載供電；此極柱回路過電流能力有限，嚴(yán)禁使用此極柱跨接對(duì)電起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。（5）起動(dòng)鐵電池內(nèi)部包含電池管理器，其通過通訊口和整車模塊交互信息。（6）低壓電池電壓低時(shí)，啟動(dòng)智能充電功能，通過DC轉(zhuǎn)換高壓電為低壓電，為啟動(dòng)電池充電，當(dāng)無法有效進(jìn)入智能充電狀態(tài)，低壓電池進(jìn)入休眠狀態(tài)，DC極柱內(nèi)MOS管斷開，DC極柱無電壓輸出，此時(shí)可在有效關(guān)閉前機(jī)蓋、后行李箱蓋及4門狀態(tài)下，按左前門微動(dòng)開關(guān)進(jìn)行喚醒。（一）低壓鐵電池檢測(cè)要點(diǎn)（1）全車無電,低壓電池是否休眠，如休眠可按下左前門微動(dòng)開關(guān)喚醒。（2）測(cè)量低壓鐵電池啟動(dòng)極柱與負(fù)極柱之間電壓，確認(rèn)是否電芯虧電。（3）救援搭電方法：啟動(dòng)極柱和DC極柱需同時(shí)接上電源。（4）充電方法：DC極柱喚醒前提下，通過連接DC極柱和負(fù)極柱充電，防止過充。（二）低壓電池管理（三）維修總結(jié)

低壓BMS工作電壓為6V以上，若測(cè)量啟動(dòng)極柱電壓為6V以下，請(qǐng)使用充電設(shè)備將啟動(dòng)鐵電池的電壓充到6V以上再將低壓BMS4號(hào)針腳進(jìn)行搭鐵，若仍不能喚醒，則更換鐵電池。低壓啟動(dòng)鐵電池有智能充電功能，前提條件：四門、行李箱蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋需關(guān)閉。其智能充電原理：當(dāng)?shù)蛪簡?dòng)鐵電池BMS監(jiān)測(cè)到自身SOC過低時(shí)，控制吸合OFF檔充電繼電器，同時(shí)給動(dòng)力電池BMS發(fā)送充電請(qǐng)求信號(hào)，動(dòng)力電池BMS接收并檢測(cè)判定后吸合放電主接觸器，發(fā)送“放電允許”信號(hào)給雙向DC，雙向DC判斷自身無故障后給鐵電池進(jìn)