作者:比亚迪汽车工业有限公司 储著成
故障现象
一辆2021款比亚迪唐纯电动车,搭载比亚迪刀片电池及充配电三合一(车载充电机、直流-直流转换器和高压配电盒)和驱动总成三合一(电机控制器、驱动电机和减速器)的“3+3”高压系统,累计行驶里程约为3 000 km。据车主反映,该车自购买之后多次出现动力受限,且仪表伴随有“EV功能受限”报警。
故障诊断
接车后首先试车验证故障现象。踩下制动踏板,按下启动开关,仪表上的“OK”灯能够点亮,无任何报警提示。用比亚迪专用故障诊断仪(VDS)检测,读得高压系统漏电的历史故障代码,且故障代码可清除。与车主沟通得知,上述故障在每次下大雨时就会出现。根据故障代码的提示,并结合车主的描述,推测在雨天高压系统某处密封失效,雨水进入高压系统,造成高压系统触发漏电故障,进而导致动力系统限功率。
与车主一起试车,车辆加速正常,且仪表未出现“EV功能受限”报警。回厂后,结合之前对故障的分析,用洗车房的高压水枪对车辆进行淋雨测试,半小时后测试车辆,车辆依旧正常。尝试断开各高压线束连接器,未发现有进水的情况。由于故障无法重现,将车辆先交还给车主,并嘱咐车主后期故障出现时应立即反馈。
2个月后,收到车主发来的仪表报警视频,从视频中可以看到车外正下着大雨,且仪表出现“EV mode isfunctionally limited”(EV功能受限)的报警(图1)。此时车辆能够继续行驶,但加速无力,嘱咐车主在确保安全的情况下将车辆开到维修店。
车辆进店后,仪表上的报警提示依旧存在。用故障诊断仪检测,在电池管理系统内存储有现行故障代码“P1A0100 一般漏电故障”“P1A0000 严重漏电故障”(图2)。根据常用的高压系统漏电的检测方法,准备逐一断开各高压系统部件并用绝缘电阻测试仪检测其绝缘电阻。
结合比亚迪“3+3”高压系统框架示意(图3),执行高压下电后,首先断开充配电三合一上的高压直流母线(图4),接着从充配电三合一上断开高压加热器(PTC)和电动空调压缩机(A/C)共用的高压线束、驱动总成三合一的高压线束、快充充电口高压线束和慢充充电口高压线束,用绝缘电阻测试仪依次测量各高压线束端子与车身搭铁之间的绝缘电阻,均大于2 MΩ,正常。
继续测量充配电三合一处的高压直流母线端子与车身搭铁之间的绝缘电阻,测得电池包高压直流母线正极端子的绝缘电阻为0.7 MΩ,不正常(正常情况下应大于2 MΩ),测得负极端子的绝缘电阻正常。
举升车辆,断开底盘上电池包处的高压直流母线,发现高压直流母线接线端有液体残留痕迹(图5),尤其正极接线端及其周围较为明显。
用冰点检测仪检查残留的液体,发现冰点与自来水接近,排除液体是从电池包内部流出的电解液,推测是车辆行驶中从地面上飞溅上来的雨水。拆卸高压直流母线连接器上外部塑料保护壳,发现密封圈有些歪斜(图6),且密封圈内也有水迹。
根据上述检查,推测由于高压直流母线严重弯折,使得连接器上的密封圈密封不严,造成雨天行驶时溅起的雨水渗入连接器内,进而导致车辆出现漏电故障。进一步检查雨水是否渗入电池包内,对电池包进行气密性检测,显示电池包气密性良好。
故障排除
清洗电池包处高压直流母线接线端,并更换电池包高压直流母线,将其调整至合适的安装角度,随后测量高压直流母线的绝缘电阻,均大于2 MΩ。将所有高压线束恢复连接后试车,车辆加速恢复正常,于是将车辆交还给车主。多次大雨天跟踪回访车主,车主反馈故障未再出现,至此故障排除。