纯电动车 DC-DC 电路故障诊断

2020-04-26 16:08:41·  来源:电动学堂  
 
DOI:10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.06.0041 DC-DC 概述车载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提,传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机
DOI:10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.06.004
 
1 DC-DC 概述 
车载供电设备是汽车电气设备正常工作运行的前提,传统汽车供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机,纯电动汽车不再搭载内燃机,取而代之的是搭载可充电的动力电池为整车提供高压电,作为维持车辆正常工作运行的能量源。由于车上大量的电子元件和控制系统都在使用 12V 电源,所以必须有一种装置能够对蓄电池进行充电,以保证充足的电量供车辆使用,这种装置就是 DC-DC 又称直流电源转化模块,通过使用DC-DC直流电源转化模块能够将动力电池的300多伏的电压转化成 14V 的直流恒压电源,供车辆使用。具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。 
 
2 DC-DC 工作原理 
 
DC-DC 直流电源转化模块常见于纯电动汽车中,布置于前机舱。当纯电动车辆整车 ON 档上电或充电唤醒上电,动力电池将首先开始高压系统预充电流程,完成高压系统预充电流程后,被唤醒的 VCU 整车控制器发给 DC-DC 直流电源转化模块使能信号,接到使能信号后,DC-DC 直流电源转化模块开始启动工作,利用高压直流电变压后给低压蓄电池充电并作为电源为车上大量的电子元件和控制系统供电。 
 
DC-DC 直流电源转化模块高压输入范围为 DC290-420V,低压使能输入范围为 DC9-14V,输出电压为 14V,常用冷却方式为风冷。判断 DC-DC 直流电源转化模块是否工作的方法:第一步,保证整车线束正常连接的情况下,将车钥匙置于 OFF 挡,断开所有用电器并拔出钥匙,使用专用万用表电压挡位测量低压蓄电池的电压,并记录;第二步,将车钥匙置于 ON挡位置,使用专用万用表电压挡位测量低压蓄电池的电压,这时所测的这个电压值是 DC-DC 输出的电压。若 DC-DC 正常输出电压为 13.2V-13.5V(或 13.5V-14V)之间,判断为 DC-DC直流电源转化模块正常工作。注意:车上用电设备未关闭会影响测量结果,测量前确保已关闭车上的用电设备。 
3 DC-DC 电路故障诊断 
DC-DC 作为直流转直流装置,常见故障体现在 DC-DC 不工作上,因为其不工作将衍生出其他多项故障,所以对 DC-DC的故障诊断与维修就显得尤为重要。通过通电前后蓄电池检查断定 DC-DC 无法正常工作时,对故障进行检查应依照先易后难的顺序,首先通过诊断仪读取故障码,其次对 DC-DC 低压端信号线各信号的检测,再次对 DC-DC 输入与输出进行检测,最后验证 DC-DC 总成是否损坏。
 
按照维修手册,做好新能源车辆维修操作安全防护和规范后。首先通过诊断仪读取故障码,识别到故障码后,对DC-DC 低压端信号线各信号进行检测。纯电动车常见低压端信号线为供电端子、使能信号端子、接地端子。检测前先确认插件是完好的,插针是否退位,插件连接是否正常。检查DC-DC 电源:拔下低压插件,用万用表直流电压档测量供电端脚与蓄电池负极之间应有 12V 蓄电池电压;如无电压则检查前机舱保险盒 DC-DC 低压供电端保险是否烧坏,如保险正常则检查供电段保险与插件供电端端脚线路是否导通。检查DC-DC 负极:拔下低压插件用万用表欧姆档测量接地端端脚与车身搭铁之间是否导通;如不导通则排查线束与针脚退位。检查 DC-DC 使能信号:拔下低压插件用万用表直流电压档测量使能信号端脚与蓄电池负极之间应该有 12V 电压;如无电压,则用万用表欧姆档测量使能信号端脚与整车控制器对应端脚之间是否导通。 
 
然后检测 DC-DC 高压输入。熔断器的检测步骤:先将车钥匙扭到 off 档,取下蓄电池负极接线柱,取下低压端线束插头,然后取下直流高压插件,之后再打开 PDU 盒体,确认高压熔断器是否完好,使用万用表档位选择电阻档,万用表红黑表笔分别点到保险丝两端,如果电阻值小于 10 欧姆,则熔断器完好。
DC-DC 低压输出检测,检测前先确认正负输出线束与接插件是否完好,连接是否良好,没有松动,短路等现象。DC-DC输出检测方法:拆下 DC-DC 正极输出,红表笔接 DC-DC 正极输出端,黑表笔接蓄电池负极,钥匙打到 ON 状态,维持 ON状态至少 15 秒后正常电压为 12-16V。 
4 总结 
通过系统检测发现,纯电动汽车 DC-DC 直流电源转化模块故障常见于三种情况:
一、DC-DC 低压信号故障,涉及低压端供电、接地以及使能信号,部分车型为监测 DC-DC 工作状态会输出多组信号,若有也需一并验证;
二、DC-DC 高压输入故障,多现于 DC-DC 熔断器损坏;
三、DC-DC 低压输出故障,常见于连接线路故障。本文对故障识别、故障验证、 故障诊断思路、故障检测进行了详细阐述,为纯电动车 DC-DC直流电源转化模块电路系统故障处理提供诊断依据。 
 
 
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