比亚迪E5电动汽车高压电控系统故障诊断排除

一、故障现象

有一辆 2017 款比亚迪 E5 300 纯电动汽车，配备 75Ah 容量的磷酸铁锂电池，工作电压为 633.6V，永磁同步交流电机最大功率 160 k W。长时间停放，在起动时无法上 OK 电（高压电），车辆无法正常行驶，仪表显示“请检查动力系统”，充电连接图标点亮，连接交流充电枪能正常进入充电页面，但仪表指示充电功率为0。

二、故障原因分析

根据故障现象及仪表板的故障显示初步判断可能存在两类问题。

第一个是高压驱动系统故障，包括从动力电池到驱动电机的高压系统及其控制系统；

第二个是交流充电系统故障。高压驱动系统故障可能引起交流充电无法进行，故判断交流充电系统是否存在故障，需要先排除高压驱动系统故障后再进行确认。

1.高压驱动系统故障原因分析驱动系统故障致使无法上高压电的原因很多，主要涉及高压系统及其控制系统线路问题。高压系统包括动力电池、高压电控总成（集成了VGOT、DC-DC、OBC、高压配电箱、漏电传感器）、驱动电机以及各个高压系统之间的高压线路和高压线路上的接触器；低压控制线路包括电池管理系统（BMS）、高压电控总成低压控制线路、车身管理模块（BCM）、总控制器、CAN 网络、高压互锁系统等。

比亚迪电动汽车高压系统高度集成，高压线束保护严实，损坏的可能性较小。故先从低压系统及线路开始排查。涉及的系统较多，需先通过解码器读取故障码和数据流，缩小故障范围。

2.交流充电系统故障原因分析若无法上 OK电故障排除，充电故障依然存在，则充电系统存在故障。根据仪表板有充电页面显示，初步排除充电信号 CC 问题，故障点可能在交流充电接触器线路、霍尔电流传感器线路问题。

三、故障诊断及排除

连接解码仪，读取故障码，显示高压互锁故障。读取数据流，动力电池总电压，各电池模组电压温度均正常；预充完成；动力电机母线电压异常；高压互锁锁止异常。判断动力电池及采集系统和线路正常，高压互锁线路存在故障，故先排除高压互锁故障。高压互锁系统是用低压监测高压电路完整性的安全设计方法，主要检测高压电路接口的通断，高压互锁在 所 有 的 高 压 系 统 中 形 成 一 个 回路。在关闭电源情况下，用电压表分别检测互锁回路中各段线路的导通性，包括：BK45（A）-1 至 B52-1、B52-2 至 B28（B）-22、B28（B）-23 至 BK45（B）-7、BK45（B）-7 至 BK45（A）-1。通过检测，发现 B28（B）-23 至 BK45（B）-7线路不导通，检查该段线路，发现该线路在 B28（B）插接器附近线路损坏，将线路修复，重新起动。

高压互锁故障排除后，重新上高压电，发现仍然无法上高压电，仪表板显示“如需充电，请关闭电源挡后 ……”。解 码 仪 读 取 故 障 码 ，此时，高压互锁故障码消失，系统无故障码。读取数据流，高压电机母线正常，有交流充电感应信号，该数据流异常。

判断 CC 短路或者 VTOG 控制电路故障。关闭电源，检测交流充电口 CC 与地的导通性，不导通，排除CC 线路故障。检测 VTOG 电源线路，发现 VTOG 常电保险丝 F2/2 7.5A下端无电压，拔出保险丝发现该保险丝烧断，重新换上 7.5A 保险丝。

重新上高压电，OK 灯点亮，上电正常，驱动系统故障排除。

驱动系统故障排除后，插上交流充电枪，仪表盘有充电页面显示，但无充电功率，故交流充电系统故障。充电功率为零，故障可能为电流霍尔传感器及其线路故障，或者充电接触器或预充接触器及其线路故障。连接解码仪，无故障码，数据流未发现霍尔传感器电流信号异常，交流充电感应信号正常，充电接触器吸合异常。检测交流充电接触器相关控制线路 BK45（A）-34至 B28（B）-33、B28（B）-25 至 F2/33 线路导通性，发现B28（B）-25至 F2/33 不导通。检查线路，发现该段线路在 B28（B）附近损坏。将线路修复，重新连接充电枪，能正常充电，故障排除。由此可以大致判断，在同一个端子附件，两根线路受到外力作用出现断路的问题。

四、高压系统故障诊断总结

国内纯电动汽车各品牌的高压及控制系统存在一些差异，但从原理上大同小异。根据 4S店大量的维修案例表明，目前国内纯电动汽车的故障主要表现在无法上电和交流无法充电。根据新能源汽车控制原理，在新能源系统维修中主要先解决无法上电问题，再解决无法充电的故障。

另外在不确定高压系统还是低压系统故障时，根据控制原理和考虑到维修的效率，先解决低压系统问题，再考虑高压系统故障。在掌握新能源汽车基本控制逻辑的基础上，借助解码仪等诊断工具，再结合电路图的分析，找到并解决新能源汽车电路系统问题并不困难。

比亚迪e5无法直流充电故障检修

一辆比亚迪e5，客户反映：该车在直流充电桩无法发充电，交流充电正常。

原因分析：

1、直流充电口。

2、高压电控总成。

3、电池管理器。

4、低压线路线束。

维修过程：

1、车辆进店检查，交流可以正常充电说明动力电池，电池管理系统没有问题，是直流充电过程有问题。用VDS2000读取BMS系统显示无故障．经检查车辆在直流充电桩充电，插上充电枪，OFF档仪表黑屏充电指示灯不亮，可能是电池管理器没有接受到充电枪CC2的信号，因为电池管理器检测到CC2信号后控制充电指示灯点亮。用VDS2000扫描无法扫描到电池管理器，说明电池管理器没有电源导致无法工作。

2、上OK电用万用表测量充电QCC1和PE的阻值是998欧CC2和PE测量有7.43V电压S+ S－和PE CAN电压2.53V正常。OFF档插上充电枪测量直流充电继电器B44(B)-7针脚有12V电源说明柜子检测到CC1 1千欧的电阻柜子可以输出A+A－电源测量直流充电继电器B44(B)-4有12V电源。（直流充电F1/8保险电源正常）测量B44(B)－5和车身之间的阻值是0.7欧正常。根据电路图直流充电继电器B44(B)-3针脚直接到双路电G2L-5因双路电继电器G77－5针脚和G2L-5针脚是导通的，测量双路电继电器G77-5的针脚无12V电源，根据电路图检查测量BJG03-7和GJB03-7插接件7号针脚时，发现插接

件卡子没有卡到位接触不实，断开插接件测量BJG03-7有12V电源，重新处理插接件后，测量双路电继电G77-5有12V电源，此时车辆直流可以正常充电故障排除。

维修小结：

1、车辆无法正常充电，先看仪表上的充电指示灯是否点亮，如果不点亮说明电池管理器没有检测到CC2信号，可能是电池管理器无双路电源或CC2信号就没有到电池管理器。

2、快速排查方法：在OFF档VDS扫描电池管理器是否能扫描到，能扫描至蜕明双路电源正常，扫描不到电池管理器应检查双路电电源。

比亚迪e5无法慢充的故障诊断与排除

一辆行驶里程约4.2万km 的2018年比亚迪5纯电动汽车。用户反映：该车无法交流充电，更换充电桩后依旧如此，但可以正常上电行驶。维修人员根据故障现象，初步判断为交流充电故障。尝试给车充电，发现充电桩显示屏提示“请连接充电线缆”，此时车辆仪表充电指示灯点亮，显示屏显示“充电连接中，请稍后”。

充电系统的组成和基本原理：

比亚迪e5的充电方式有交流充电、直流充电两种，前者为慢充，后者为快充。交流充电有2.2 kW, 3.3 kW和7.0 kW等不同规格，主要通过便携式充电器、交流电充电桩和壁挂式充电盒等接入汽车的交流电充电口，即利用高压电控总成将220V，380V等不同电压的交流电转化为直流电，来给电动汽车的动力电池充电。直流充电则是指通过直流充电接口直接给动力电池充电的充电方式，它能够在1h内将车辆的SOC值提高至80%.充电原理如图1所示。

比亚迪e5的充电系统由动力电池管理系统BMS、动力电池、高压电控总成、交流充电口及直流充电口等构成，充电接口隐藏在散热格栅后面。交流充电口与直流充电口分别采用国标7芯接口、9芯接口，各端子定义见表1。

故障诊断分析：

比亚迪e5无法慢充故障类型及原因较多，常见故障原因包括交流充电枪故障、充电通讯协议故障、双电路故障、动力网故障、充电机故障、各模块之间连接线线束故障、高压互锁故障、接触器故障以及电池内部故障等。

根据比亚迪e5的充电逻辑，充电枪连接以后，双向交流逆变式电机控制器VTOG能够接收到充电口传输而来的CC信号，完成自检，并控制仪表的充电指示灯点亮。然后VTOG把CC信号传递给BCM并激活车身控制单元BCM，BCM控制双路电继电器（IG1、IG3）吸合。双路电继电器吸合后，就会给BMS、直流一直流转换器（DC-DC），VTOG及网关等相关模块供电，唤醒相应的模块。

接下来VTOG把CC信号传输给到BMS，激活BMS自检，主要检测BMS的绝缘情况、SOC、单体电池的电压、均衡情况和温度等。如果BMS检测到动力电池组正常，则控制预充接触器与交流充电接触器闭合。 CP信号代表的是VTOG能够接收到有效的交流电信号，VTOG和BMS就进入持续充电状态。如果此时检测VTOG的交流充电设备如果接收到CP信号，则无故障。

该故障车可以上电正常行驶，说明该车的互锁、BMS和动力电池组等工作正常，没有出现故障。仪表充电连接指示灯点亮，说明CC信号正常。连接故障诊断仪检测，诊断仪与各控制单元的通讯均正常，且未发现故障码。进入VTOG读取数据流，发现插上充电枪后，CP占空比信号为0（图2），显然不正常。

充电环路互锁的作用是检测整个充电高压回路的完整性，为了保证充电的每个高压插件是否插好，每个高压插件都带有互锁信号插针。充电枪产生一个12V的高电平，通过缆线控制盒、充电机和低压线束进入VTOG，VTOG通过CP检测整个高压回路是否插接良好。如果信号正常，则进入下一个流程，请求BMS充电，由BMS执行充电模式，闭合交流充电接触器等。
结合故障现象和读取的数据流分析，怀疑是充电连接线相关线路或者车载充电机故障引起的不能充电。查看充电电路图得知（图3），充电口的“C P”端子最终连接高压电控总成的B28（A）-47号端子。

断开电源的负极等待10 min，做好安全防护，然后用万用表测量充电口CP端子到插接器B28（A）-47间的电阻，电阻为无穷大（图4）。排查充电低压线路，找到充电口端子，发现CP线连接端子损坏（图5）。

结束语：

新能源汽车作为一种使用清洁能源燃料为动力来源的环保车型，在未来具有良好的发展前景。但相对于传统的燃油车型，新能源汽车驱动系统的检修具有更高的危险性。以比亚迪e5为例，车主发现汽车存在无法慢充的故障时，应先做好自我的绝缘安全防护措施。一般对于这类车型，此类故障的诊断顺序依次为低压电源、CAN通信、双路电、各控制模块及模块间连接线路。再借助故障诊断仪器逐一排除，确定故障类型及定位故障位置。