2019年,一辆奔驰EQC400纯电动新车出现了无法充电的症状。
故障诊断:该车为新到店的试驾车,当时电量50%左右,第二天对其进行充电时发现,接上充电枪后充电口只有电池指示灯点亮,其他指示灯均不亮,且约5min后电池指示灯也熄灭。试车发现,无论是使用直流快充桩、壁挂式交流充电桩、还是随车充电枪均无法对其进行充电。使用直流快充桩和壁挂式交流充电桩可以对其他EQC车辆充电,另外,使用该车的随车充电器可以对另一辆EQC车辆正常充电,因此,首先排除了充电设备存在故障的可能。
用奔驰专用诊断仪(XENTRY)对车辆进行快速测试,结果直流充电连接单元和交流充电装置中都存有多个故障码(图1):P13CCFA一充电站中断了充电过程;U041300一接收到来自高压蓄电池控制单元的不可信数据;P0CF49A一引导功能电路存在功能故障,未满足组件或系统的运行条件;P0D5763一孔接口与充电电缆之间的接触识别传感器存在功能故障,已超出促动持续时间,过载保护已激活;P0D5A00一接触插座与充电电缆之间的接触识别传感器存在偶发性功能故障。另外,电池包和DCDC等高压部件控制单元中未发现故障码。
对N116/5控制单元中的故障码U041300执行引导测试,结果与N82/2的通信正常(图2)。
对控制单元N116/5中的故障码P13CCFA执行引导测试,结果显示N116/5内部故障(图3)。
对控制单元N83/11中的故障码P0CF49A执行引导测试,结果提示应检查充电桩是否正常(图4)。
对控制单元N83/11中的故障码P0D5763和P0D5A00执行引导测试,结果显示检查充电口至交流充电器之间的线束(图5)。
从故障现象和上述故障码的引导测试结果来看,分析该车可能的故障原有:N116/5内部故障;充电口异常;交流车电器故障;充电口至充电器的线束故障。 在WIS中查找EQC纯电动车型的动力电池充电原理(图6):通过车载插座连接至外部充电站,外部电源的直流电由直流充电器对高压蓄电池进行充电,俗称快充;外部电源的交流电由交流充电器转换为直流电,再由直流充电器对高压蓄电池进行充电,俗称慢充。两个充电器分别位于载物舱底板的右下方和左下方(图7)。
从上述原理得知,直流和交流充电都需要通过直流充电连接单元来完成,结合故障车快充和慢充均无法充电的异常现象,初步判断N116/5损坏的可能性更大。
在WIS中查阅直流充电器至快充口的电路(图8),得知除了两条高压充电线之外,还有若干条低压导线,高压线束横截面积较大且有显眼的橙色绝缘保护套,沿着其走向观察线束表面,无任何损坏痕迹,暂时排除高压线束的可能。检查N116/5至充电口的低压线路,线路导通良好,且无短路、接触不良等异常。在此基础上与正常车辆对调N116/5,但故障依旧存在。
接下来,将诊断重点转移至检查慢充电口和交流充电器之间。在WIS中查阅慢充口的电路(图9),用万用表测量慢充口至N83/11的低压线束,无短路、断路和接触不良等异常现象;G10/4至N83/11的高压线束为橙色,沿着该线束走向观察其表面,无任何损坏痕迹,即高压线束也正常。此时,需要通过对调充电口和交流车电器才能确认,但这会增加工作量,暂不考虑。
尝试读取充电过程的实际值,在充电枪未插入时,充电器的高压电为345.9V,交流电压为1V,充电电流为0.2A(图10);插上充电枪后,交流电压升高至233V,但充电电流只有0.4A(图11),明显不正常,无法充电。
从上述实际值得知在充电过程中,交流电压是正常的,但N83/11向N116/5输送直流电过小。在此,需要注意的是:除了N83/11自身没有输出直流电之外,还应该想到动力电池的充电量是由传动系控制单元控制的,这一点很容易被忽略。
再次查看XEN丁RY诊断结果(图12),N82/3和N82/4均储存了“U040100一接收到来自N127不可信数据”的故障码,但N127自身没有故障码。
任何一个控制单元能够与外界通信的前提条件是:控制单元的CAN线、供电和接地正常。但从诊断结果来看,N127的外围部件工作正常,因此导致N82/3和N82/4出现故障码的原因很可能是由于N127自身故障。
对故障码U040100执行引导测试,结果要求对N127进行SCN设码。删除故障码,并继续在传到系控制单元中查找故障点。按引导要求,对N127进行SCN设码,然后删除所有故障码,但故障依旧。
综合上述检查,接下来需要通过对调的方法来验证N127和N83/11的工作状态。经过比较发现,传动控制单元N127位于前乘客侧脚部空间位置(图13),拆装较为简单,在无更好思路的情况下,尝试与其他同款正常车对调N127。换上其他车上的N127后,故障车交流和直流充电功能恢复,因此确认故障车上的N127存在内部故障。
换上新的传动控制单元N127后,该车故障被彻底排除。
维修小结:
纯电动汽车与燃油车的区别在于:传统的内燃机驱动方式被纯电力驱动所取代。这就要求维修技师与时俱进,学习和掌握三电系统的工作原理,在遇到故障时能够了然于胸,根据控制原理确定检查方向和步骤,直至排除故障。
另外,在本案例中还需要注意的是充电过程中,充电量是由传动系控制单元N127负责控制。这是本案例中故障诊断的关键所在。
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