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‘10款奔驰s400油电混合’10奔驰s400油电混合油耗电池寿命?

故障现象:一辆2010年奔驰S400混合动力轿车无法启动,拖至公司进行维修。

故障诊断:使用奔驰诊断仪器检测,在SG-BMS(蓄电池管理系统控制单元)中存储以下故障码(如图1所示):

图1 故障码

0AA61E:高电压车载电网中存在一个绝缘故障,电阻值处于允许范围之外(已存储的)

0AA61A:高电压车载电网中存在一个绝缘故障,低于电阻极限值(当前的和已存储的)

在SG-DDW(直流/直流转换器控制单元)和SG-EM控制单元(DC/AC转换器N129/1)中没有故障码。

无论在混合动力汽车还是在纯电动汽车的高压电气系统中,电气设备(例如高压电池组、DC/AC转换器、DC/DC转换器、高压空调泵等)正、负极接线端子及其连接线束对外壳、电气其他线路,对车身接地线分别存在绝缘电阻。如果这些绝缘电阻过小,则意味着绝缘不良故障。车辆在行驶过程中,BMS高压蓄电池控制单元一直对绝缘电阻进行检测,如果绝缘电阻异常,车辆将停止高压电输出。

关于绝缘电阻的测量,有两种方法:第一,读取绝缘电阻的数据流,可以使用排除法来判断绝缘故障的具体位置。这种方法相对比较简单,前提条件是诊断仪中必须提供绝缘电阻的数据流,对于这一点,奔驰公司做得比较完善;第二,通过绝缘表(又称摇表)测量高压线束或高压部件的绝缘电阻值,这种方法的实际操作过程相对烦琐一些,需要注意的是,在测量绝缘电阻之前,必须断开高压电池电源。奔驰S400混合动力系统的绝缘故障判断相对比较简单,因为在BMS系统中可以直接读取绝缘电阻的数值,正常数值应该大于1000kΩ。如果绝缘电阻值小于1000kΩ,可以通过断开高压蓄电池上的DC/DC转换器高压插头和DC/AC与高压空调泵的公共高压插头进行判断。

连接奔驰诊断仪,点击进入SG-BMS控制单元,读取数据流:BMS数据流中的绝缘电阻值为225kΩ,标准值应该大于1000kΩ。说明高电压车载电网中的绝缘电阻值过小,因而BMS系统会出现绝缘故障码。

值得提醒的是,检修混合动力系统的高压部件,必须严格遵守奔驰高压安全的相关规则,例如使用诊断仪进入BMS系统,执行高压系统的断电操作后,从诊断仪器中读取DC/AC、DC/DC、BMS系统的高压车载电网电压,或者从仪表上读取高压车载电网电压的数值降为12V,这些操作是不可或缺的。本文为了叙述的简洁,省略了高压系统断电的相关安全描述,但并不意味着在实际维修过程中高压系统安全操作的步骤可以忽略。

关于绝缘电阻故障的检修方法如下:

(1) 执行高压断电操作后,可以先拔下BMS上的DC/DC高压插头(如图2所示),此时观察BMS的数据流,如果绝缘电阻大于1000kΩ,说明问题出现在DC/DC转换器及其高压线束上,这样就可以缩小检修的范围。如果拔下BMS上的DC/DC转换器插头后,绝缘电阻仍然小于1000kΩ,或者绝缘电阻值不变,则进行第2步。实际检测中,拔下DC/DC转换器高压插头,BMS的绝缘电阻数据流仍然为225kΩ(如图3所示),说明问题不是出现在DC/DC转换器及其高压线束。

图3 BMS的部分数据流

(2) 断开BMS上的DC/AC与高压空调泵的公共高压插头。如果断开该插头后,绝缘电阻值达到5000kΩ,说明问题出现在DC/AC或高压空调泵及其高压线束上。这时可以连接好BMS上的两个高压插头,接着断开高压空调泵上的高压插头(如图4所示),观察BMS的绝缘电阻数据,如果绝缘电阻为5000kΩ,说明绝缘故障出现在高压空调泵上。如果绝缘电阻仍然小于1000kΩ,说明问题出现在AC/DC转换器和高压线束上。

DC/AC 转换器(N129/1),又称电力电子控制单元,或称能量管理模块,电源电子装置,如图5所示。它位于发动机右侧排气歧管的下方,通过隔热板保护其免受热辐射。DC/AC转换器是高电压线束的部件,其中包括高电压保险丝盒 F70和相关的高压导线,也就是说DC/AC转换器与高压线束为一体,不能单独更换。如果线束中的其中一个部件发生故障,则必须将DC/AC转换器与相连接的高压导线一同更换。

图5 DC/AC转换器N19/1

实际测试中,断开空调泵上的高压连接插头,BMS的绝缘电阻数值变为5000kΩ,说明问题出现在高压空调泵上。断开空调泵上的高压插头后,用短接线跨接连接至高压空调泵上的低压线束插头5号与6号接脚(如图6所示),即将高压空调泵上低压线束插头的互锁电路短接(关于互锁电路,本文由于篇幅的原因不作详细的阐述),这时BMS上的互锁电路数据流显示“无错误”(如图7所示)。这里BMS控制单元的故障码可以顺利删除,车辆可以正常启动。

图6 跨接互锁电路

图7 BMS数据流

熄火后,再次将高压空调泵的高压插头接上,连接好低压插头,再次读取BMS的绝缘电阻数据流为225kΩ。由此可以判断高压空调泵内部的绝缘电阻值过小。如图8所示,电动制冷压缩机包括3个主要部件:第一部分为逆变器(控制单元),可将高电压车载电气系统的126V直流电压转换为交流电压,并将其供至三相电动机;第二部分为三相电动机,用于驱动涡旋式压缩机;第三部分为涡旋式压缩机,该压缩机包括两个嵌套式蜗壳,其中一个是固定的,另一个可以在前者内部做圆周运动。在此过程中,蜗壳反复地相互接触,在卷绕中形成数个逐渐变小的腔室。这样,制冷剂得到压缩并进入这些腔室中,直至达到中心处排出。发动机控制单元通过CAN I总线控制电动制冷压缩机工作。

最后,更换高压空调泵后,故障排除。

责任编辑: 鲁达

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