一輛2019年賓士EQC400純電動新車,該車出現無法充電的故障現象。
故障診斷:該車為新到店的試駕車,當時電量50%左右,第二天對其進行充電時發現,接上充電槍後充電口只有電池指示燈點亮,其他指示燈均不亮,且約5min後電池指示燈也熄滅。試車發現,無論是使用直流快充樁、壁掛式交流充電樁、還是隨車充電槍均無法對其進行充電。使用直流快充樁和壁掛式交流充電樁可以對其他EQC車輛充電,另外,使用該車的隨車充電器可以對另一輛EQC車輛正常充電,因此,首先排除了充電裝置存在故障的可能。
用賓士專用診斷儀(XENTRY)對車輛進行快速測試,結果直流充電連線單元和交流充電裝置中都存有多個故障碼(圖1):P13CCFA一充電站中斷了充電過程;U041300一接收到來自高壓蓄電池控制單元的不可信資料;P0CF49A一引導功能電路存在功能故障,未滿足元件或系統的執行條件;P0D5763一孔介面與充電電纜之間的接觸識別感測器存在功能故障,已超出促動持續時間,過載保護已啟用;P0D5A00一接觸插座與充電電纜之間的接觸識別感測器存在偶發性功能故障。另外,電池包和DCDC等高壓部件控制單元中未發現故障碼。
對N116/5控制單元中的故障碼U041300執行引導測試,結果與N82/2的通訊正常(圖2)。
對控制單元N116/5中的故障碼P13CCFA執行引導測試,結果顯示N116/5內部故障(圖3)。
對控制單元N83/11中的故障碼P0CF49A執行引導測試,結果提示應檢查充電樁是否正常(圖4)。
對控制單元N83/11中的故障碼P0D5763和P0D5A00執行引導測試,結果顯示檢查充電口至交流充電器之間的線束(圖5)。
從故障現象和上述故障碼的引導測試結果來看,分析該車可能的故障原有:N116/5內部故障;充電口異常;交流車電器故障;充電口至充電器的線束故障。 在WIS中查詢EQC純電動車型的動力電池充電原理(圖6):透過車載插座連線至外部充電站,外部電源的直流電由直流充電器對高壓蓄電池進行充電,俗稱快充;外部電源的交流電由交流充電器轉換為直流電,再由直流充電器對高壓蓄電池進行充電,俗稱慢充。兩個充電器分別位於載物艙底板的右下方和左下方(圖7)。
從上述原理得知,直流和交流充電都需要透過直流充電連線單元來完成,結合故障車快充和慢充均無法充電的異常現象,初步判斷N116/5損壞的可能性更大。
在WIS中查閱直流充電器至快充口的電路(圖8),得知除了兩條高壓充電線之外,還有若干條低壓導線,高壓線束橫截面積較大且有顯眼的橙色絕緣保護套,沿著其走向觀察線束表面,無任何損壞痕跡,暫時排除高壓線束的可能。檢查N116/5至充電口的低壓線路,線路導通良好,且無短路、接觸不良等異常。在此基礎上與正常車輛對調N116/5,但故障依舊存在。
接下來,將診斷重點轉移至檢查慢充電口和交流充電器之間。在WIS中查閱慢充口的電路(圖9),用萬用表測量慢充口至N83/11的低壓線束,無短路、斷路和接觸不良等異常現象;G10/4至N83/11的高壓線束為橙色,沿著該線束走向觀察其表面,無任何損壞痕跡,即高壓線束也正常。此時,需要透過對調充電口和交流車電器才能確認,但這會增加工作量,暫不考慮。
嘗試讀取充電過程的實際值,在充電槍未插入時,充電器的高壓電為345.9V,交流電壓為1V,充電電流為0.2A(圖10);插上充電槍後,交流電壓升高至233V,但充電電流只有0.4A(圖11),明顯不正常,無法充電。
從上述實際值得知在充電過程中,交流電壓是正常的,但N83/11向N116/5輸送直流電過小。在此,需要注意的是:除了N83/11自身沒有輸出直流電之外,還應該想到動力電池的充電量是由傳動系控制單元控制的,這一點很容易被忽略。
再次檢視XEN丁RY診斷結果(圖12),N82/3和N82/4均儲存了“U040100一接收到來自N127不可信資料”的故障碼,但N127自身沒有故障碼。
任何一個控制單元能夠與外界通訊的前提條件是:控制單元的CAN線、供電和接地正常。但從診斷結果來看,N127的外圍部件工作正常,因此導致N82/3和N82/4出現故障碼的原因很可能是由於N127自身故障。
對故障碼U040100執行引導測試,結果要求對N127進行SCN設碼。刪除故障碼,並繼續在傳到系控制單元中查詢故障點。按引導要求,對N127進行SCN設碼,然後刪除所有故障碼,但故障依舊。
綜合上述檢查,接下來需要透過對調的方法來驗證N127和N83/11的工作狀態。經過比較發現,傳動控制單元N127位於前乘客側腳部空間位置(圖13),拆裝較為簡單,在無更好思路的情況下,嘗試與其他同款正常車對調N127。換上其他車上的N127後,故障車交流和直流充電功能恢復,因此確認故障車上的N127存在內部故障。
換上新的傳動控制單元N127後,該車故障被徹底排除。
維修小結:
純電動汽車與燃油車的區別在於:傳統的內燃機驅動方式被純電力驅動所取代。這就要求維修技師與時俱進,學習和掌握三電系統的工作原理,在遇到故障時能夠了然於胸,根據控制原理確定檢查方向和步驟,直至排除故障。
另外,在本案例中還需要注意的是充電過程中,充電量是由傳動系控制單元N127負責控制。這是本案例中故障診斷的關鍵所在。