◆文/江苏 谭婷 吴书龙 徐子贤
一辆2017年生产的江铃E100纯电动汽车，动力电池电压146V，VIN为LVXMAZAA8HS90＊＊＊＊，行驶里程为57 766km。据车主反映：前一晚下班后将车停在路边，第二天用车时发现该车无法上高压电，仪表台上无法显示电池包的剩余电量，且低压蓄电池不充电故障指示灯点亮(图1)。
图1 故障车仪表报警灯显示状态
该车被拖车拖至店内进行检修。接车后，踩住制动踏板同时按压启动开关，启动开关可以按下，但测量高压配电箱输入端时发现没有高压电电压(图2)，同时仪表台上红色低压蓄电池不充电故障指示灯持续点亮。
图2 高压配电箱输入端无电压
高压上电的控制逻辑是：解除防盗后上15电，制动灯开关发送制动开关信号；
然后各个模块自检、并通过CAN总线由整车控制器VCU检测各模块是否满足正常上电条件(低压供电IG、制动信号和挡位、互锁、充电枪未连接等)；
VCU检测通过后发送关闭高压继电器指令，高压电池包管理模块BCU控制继电器吸合(先预充，再启动)，仪表显示READY，车辆上高压电完成。
结合高压配电箱输入端无电压，但仪表其他显示正常，分析故障车可能的故障原因有：高压电池包的正负极连接线到高压配电箱中间断路；
高压电池包内的熔丝熔断；
高压电池包内的继电器没有吸合；
高压电池包内部故障；
压电池包管理模块BCU无法通信或损坏。
连接431-EV新能源检测仪检测高压电池包，发现高压电池包能正常通信，且显示的单模组电压与实际电压值相匹配，没有特别低的电池模组(图3)，初步判断BCU和电池包自身没有问题。
图3 故障车高压电池包检测数据
进一步拆开高压电池包，测量高压电池包内的300A熔丝的阻值，为0.2Ω，正常；
逐一给高压电池包内的继电器进行12V通电测试，发现继电器能正常吸合；
测量BCU的整车CAN线，CAN-H为2.87V，CAN-L为2.43V，电阻为60Ω，初步判断CAN线正常。
从上述排查和检测结果来看，电池包自身、BCU的供电、CAN总线都没有问题，那导致高压电池包内的继电器无法吸合的原因应该是BCU的搭铁控制存在异常。
为了验证这一推断，在BCU的12V供电线和搭铁线之间接上功率试灯发现，虽然供电电压正常，但是功率试灯的亮度明显偏低(图4)。将功率试灯的搭铁换到车身接地点，发现功率试灯能正常点亮(图5)。由此可见，该车的故障点在BCU搭铁线或接地点上。
图4 BCU自身供电和搭铁无法正常驱动试灯
图5 切换到车身接地点时试灯正常点亮
根据电路图(图6)检查G105接地点，发现接地点接触良好；
进一步测量C114插头端8号针脚到G105接地点电阻为无穷大(图7)，因此判定故障点为C114/8与G105之间的线路存在断路现象。修复这段线束后，测量高压配电盒输入端有160V高压电，故障车恢复正常上电，该车故障被彻底排除。
图6 故障车型BCU电路图
图7 故障车BCU接地线电阻为无穷大
在本案例中，细心的读者一定发现，虽然故障点C114/8-G105线路断路，但是使用功率试灯连接BCU的12V供电线和搭铁线，功率试灯能够点亮，只是亮度不够。笔者结合电路图进一步研究发现，从C114线束到G105接地点中间存在一个节点，经过实车测试发现该节点与C101的8号脚节点一致。这就导致C114/8-G105线路断路无法接地，但是能通过C101的8号脚经过预充继电器的线圈端再接地，如图8所示。预充继电器线圈的电阻仅为29Ω，所以压降没有明显区别，但这会直接影响BCU的供电功率，因此出现上述现象。
图8 BCU的搭铁线节点控制电路
目前，对于纯电动汽车故障诊断，主要以低压电源和高压电源管理为主。在诊断维修时，需要对所有电源管理系统有非常清晰的了解和认知，尤其是各个控制系统间的控制逻辑与关系。在故障诊断过程中，应该将故障现象(仪表、诊断仪等显示信息)、电路图、控制信号流等结合起来，综合判断可能的故障范围，并按照从简单到复杂的流程进行检查，最终排除故障。本案例就是一个很好的典范。
在本案例中，故障车不能上高压电，通过数据流分析、高压配电箱作为测量节点，排除了高压电池包以外的控制系统存在故障的可能；
由于对电压降(带负载测量)概念和车型节点控制的忽视，导致拆检了电池包而走了一些弯路。笔者认为，在检修纯电动汽车过程中，维修技师要系统掌握高、低压电源管理系统的结构和工作原理，才能确保自身安全，并快速找到故障根源。