故障現(xiàn)象 一輛電動五菱之光,客戶反映常用電器件都可以工作,但是無法開動,平時將鑰匙打到ON檔后滴答一聲的聲音沒有。
原理分析 電動五菱之光汽車采用的是異步電動機(jī)、矢量控制系統(tǒng)平臺的電機(jī)控制器。區(qū)別普通汽油車,它的故障往往是和電氣結(jié)構(gòu)中的許多環(huán)節(jié)相關(guān),對維修人員的要求比較高,只有讀懂其電氣原理才可以掌握其故障的排除。
根據(jù)其電氣原理,起動不了的直接原因是動力回路主接觸器沒有吸合,只有主接觸器吸合后,電機(jī)控制器才可以控制電動機(jī)的運行開動車輛。其控制系統(tǒng)是一個負(fù)極控制模塊 (圖1)。這個控制系統(tǒng)相對是一個薄弱的環(huán)節(jié)。
因為電動汽車行駛時動力回路的電流非常大,所以主接觸器到電機(jī)控制器接線、電池正極與電機(jī)控制器接線、電機(jī)控制器與電動機(jī)的接線線路都比較粗大,而且接頭使用的是螺栓連接,可靠性都比較高,但是相比之下,其控制模塊因為環(huán)節(jié)較多可靠性也就隨之下降。大多數(shù)的問題都是出在這個控制模塊上。
這個控制模塊 (圖1)相關(guān)的電器件有F1熔斷器、F12熔斷器、充電止動控制器、電機(jī)控制器、預(yù)充電繼電器、預(yù)充電電阻、預(yù)充電熔斷器、主接觸器。
各電器零件結(jié)構(gòu)與作用如下。①主接觸器為直流接觸器,主要作用是控制線圈通電后吸合,接通動力電池與電機(jī)控制器;②預(yù)充電電阻為一個100Ω電阻,主要作用為限制預(yù)充電電流;③充電止動控制器:當(dāng)充電完成后接通為電機(jī)控制器提供點火信號,電機(jī)控制器滿足其工作條件后,輸出一個低電平到 M,使得直流接觸器吸合;④預(yù)充電繼電器:在控制線圈上端得到12V,同時整車控制器在得電2s后輸出低電平,吸合接通預(yù)充電回路,為電機(jī)控制器高壓模塊預(yù)充電。10s后斷開。
正常的工作過程是,將點火開關(guān)打到ON檔后按住綠色的起動按鈕三四秒,預(yù)充電繼電器一端通過F1熔斷器得到12V,并且電源主接觸器控制線圈一端通過F12熔斷器得到12V,過0.2s后整車控制器檢查到12V信號,然后將向預(yù)充電繼電器控制線圈輸出低電平 (10 s后斷開),這時預(yù)充電繼電器吸合,動力電池通過預(yù)充電電阻向電機(jī)控制器高壓模塊完成充電過程。完成后,電機(jī)控制器向主接觸器發(fā)出低電平,這時主接觸器完成 “滴答”一聲的吸合動作。車輛便可正常開動。
分析主接觸器的外圍控制電路,得出主接觸器不能吸合可能有以下原因:①控制線圈上端沒有得到12V電源;②控制線圈下端 (圖1 M端)沒有得到低電平;③預(yù)充電繼電器沒有吸合;④預(yù)充電電阻沒有接入電路。
故障檢查與排除 這位用戶的車輛情況是,將點火開關(guān)打到ON檔并且按住起動開關(guān)3s后,車輛的低壓電器系統(tǒng) (如轉(zhuǎn)向燈、收音機(jī)、刮水等)得電正常工作,但是得電后,動力回路的主直流接觸器沒有吸合聲音,因此無法開動車輛。圖2為五菱之光動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
故障排除按以下順序進(jìn)行。
1)使用萬用表測量控制線圈的上端,發(fā)現(xiàn)12V電源已經(jīng)到線端,因此確定F12號熔斷器這段線束沒有問題。
2)控制線圈下端有無輸出低電平可由萬用表測量控制線圈兩端,當(dāng)鑰匙打到ON檔后,兩端由0V電壓差變?yōu)?2V電壓差,說明下端已經(jīng)輸出低電平。但是,如果沒有輸出低電平的話,可以檢查電機(jī)控制器和主接觸器的線束環(huán)節(jié)有沒有斷開。如果還沒有解決,可以測量充電止動控制器有無輸出12V來確認(rèn)充電止動控制器有無損壞,如果沒有輸出12V,則更換充電止動控制器。
3)檢查預(yù)充電繼電器,重新將鑰匙打到ON檔后,預(yù)充電繼電器有吸合的聲音,所以確定預(yù)充電繼電器的控制線圈沒有問題。
4)初步確認(rèn)預(yù)充電回路出現(xiàn)問題,檢查預(yù)充電熔斷器,發(fā)現(xiàn)預(yù)充電熔斷器已經(jīng)燒斷,更換熔斷器。
5)更換熔斷器后重新起動,發(fā)現(xiàn)直流接觸器順利吸合,但是還是無法開動車輛
6)檢查換向開關(guān)接頭與加速器接頭,發(fā)現(xiàn)加速器接頭脫落,接上加速器接頭后,可以開動車輛。
故障分析 根據(jù)車輛的電氣原理并參見圖1及圖2,將點火開關(guān)打到ON檔后按住綠色的起動按鈕三四秒,預(yù)充電繼電器控制線圈得電,這時預(yù)充電繼電器吸合,動力電池通過預(yù)充電電阻向電機(jī)控制器高壓模塊完成充電過程。完成后,電機(jī)控制器向主接觸器發(fā)出低電平,這時,主接觸器完成 “滴答”一聲的吸合動作。車輛便可正常開動。
但是,這輛電動五菱之光因為預(yù)充電熔斷器燒斷,導(dǎo)致電機(jī)控制器高壓模塊的充電過程無法完成,引起控制主接觸器吸合的低電平無法輸出,因此主接觸器無法吸合,電機(jī)控制器無法控制異步電動機(jī)的運行,車輛也就無法起動。
同時,因為加速器接頭松動掉出,加速器信號無法為電機(jī)控制器提供速度信號,因此主接觸器吸合后仍然無法開動。當(dāng)接好加速踏板接頭后,車輛就可以正常開動了。
結(jié)論 電動五菱之光的動力回路存在一個負(fù)極控制模塊,這個模塊是動力回路的薄弱環(huán)節(jié),大部分無法開動的故障都是在該模塊發(fā)生的,對于這類故障的排除需要從其條件的滿足情況入手,分步驟地確定故障的根本原因。同時,與這個模塊相關(guān)的電器件比較多,且分布不是很集中,給故障的排查帶來一些不便。如果可以集中在某塊區(qū)域,則比較有利于動力系統(tǒng)故障的排除。