北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的檢修

江蘇省無錫汽車工程中等專業(yè)學(xué)校 陳 旗

1 DC/DC變換器的功用

DC/DC變換器（DC/DC converter）的功用是將一定電壓的直流電轉(zhuǎn)換為另一種電壓的直流電。對于純電動(dòng)汽車來說，DC/DC變換器的功用相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)電機(jī)，將動(dòng)力電池的高壓電轉(zhuǎn)為低壓電給蓄電池及低壓系統(tǒng)供電。DC/DC變換器具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)。

2 DC/DC變換器的分類

根據(jù)不同的分類方法，DC/DC變換器被分為不同的種類，常見的分類方法有如下4種。

（1）根據(jù)DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為正激型、反激型、升壓型、降壓型、升/降壓型、反相型、推挽式正激型、半橋式正激型、全橋式正激型。

（2）根據(jù)開關(guān)控制方式分為脈寬調(diào)制式PWM（PulseWidth Modulation）、脈沖頻率調(diào)制式PFM（Pulse Frequency Modulation）及脈寬-頻率混合調(diào)制式“硬開關(guān)電路”、電壓或零電流“軟開關(guān)”PWM電路和各種諧振式、準(zhǔn)諧振式變換器等。

（3）根據(jù)負(fù)極與車身絕緣與否，DC/DC變換器分為非絕緣型和絕緣型兩類，非絕緣型的特點(diǎn)是負(fù)極與車身相連；絕緣型的特點(diǎn)是負(fù)極與車身絕緣。

（4）根據(jù)功率變換器的特點(diǎn)可分為電壓源變換器、電流源變換器和Z源變換器3類。電壓源變換器和電流源變換器是傳統(tǒng)的DC/DC，Z源變換器是一種新型變換器，它引進(jìn)了一個(gè)阻抗變換，將主變換器電路與電源或負(fù)載耦合，其電源既可以為電壓源也可以為電流源。Z源變換器的直流電源可以是任意的，如電池、二極管整流器、晶閘管變流器、燃料電池堆、電感、電容器或它們的組合。

3 DC/DC變換器的性能參數(shù)

2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車采用的DC/DC變換器的性能參數(shù)見表1所列，其保護(hù)功能見表2所列。

4 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的電路連接

2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的電路連接如圖1所示，DC/DC變換器的端子含義如圖2所示。

5 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的檢修

（1）外觀檢查。在做好高壓安全防護(hù)準(zhǔn)備后，檢查并清潔DC/DC變換器外表面，外表面應(yīng)無異物，散熱齒上應(yīng)無雜物、灰塵等，以保證散熱時(shí)風(fēng)道暢通；檢查DC/DC變換器外殼，應(yīng)無變形、碰撞痕跡。

（2）檢查DC/DC變換器連接線束。檢查DC/DC變換器各連接線束，應(yīng)無破損、裂紋等，高低壓接線端子應(yīng)連接可靠，無松動(dòng)。

表1 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的性能參數(shù)

表2 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的保護(hù)功能

圖1 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器的電路連接

圖2 2016款北汽EV200純電動(dòng)汽車DC/DC變換器各端子的含義

（3）檢查DC/DC變換器緊固螺栓，檢查DC/DC變換器緊固螺栓，應(yīng)無銹蝕；檢查DC/DC變換器緊固螺栓的緊固力矩，應(yīng)為25 N·m±5 N·m。

（4）檢查DC/DC變換器功能。將電源開關(guān)（車鑰匙）置于OFF位，斷開所有用電器并拔出鑰匙，按壓低壓蓄電池鎖壓件，打開蓋板并裸露出低壓蓄電池正極，將車鑰匙置于ON位。使用專用萬用表電壓擋測量低壓蓄電池的電壓，這時(shí)所測的電壓值就是DC/DC變換器輸出的電壓，在關(guān)閉車上用電設(shè)備的情況下，DC/DC變換器的正常輸出電壓應(yīng)為13.2 V～14.1 V。

（5）檢測DC/DC變換器的絕緣性能。設(shè)置隔離，放置警示標(biāo)識，穿戴好防護(hù)用品后，將電源開關(guān)置于OFF位，將車鑰匙放在安全處，斷開蓄電池負(fù)極，將蓄電池負(fù)極電纜樁頭用絕緣膠布包好；拆下維修開關(guān)并放好，將車輛靜置10 min；舉升車輛，斷開動(dòng)力電池低壓線束和高壓線束，并進(jìn)行驗(yàn)電，確保高壓母線無電后才可進(jìn)行下一步操作；拔下DC/DC變換器上的高壓線束連接器。注意：當(dāng)拆卸高低壓線束時(shí)，應(yīng)先旋松線束連接器上的鎖扣，然后拔下線束連接器，禁止粗暴操作；當(dāng)安裝線束時(shí)，應(yīng)對準(zhǔn)線束插頭與對應(yīng)插件上的定位位置，將線束插頭插入到底，然后旋緊線束連接器上的鎖扣，聽到“咔噠”的清脆聲響即表示安裝到位。將絕緣測試儀負(fù)表筆（黑表筆）與電纜外殼或車身搭鐵點(diǎn)充分有效連接，正表筆（紅表筆）分別連接端子A、端子B（圖3），按下測試鍵并讀出和記錄測量值。絕緣性能正常的情況下，在工作溫度為-20 ℃～65 ℃和工作濕度為5%～85% RH的環(huán)境下，高壓輸入與車身（外殼）的絕緣電阻應(yīng)≥20 MΩ。

圖3 DC/DC變換器高壓導(dǎo)線連接器端子布置

6 故障案例

一輛2016款北汽新能源EV200純電動(dòng)汽車，接通電源開關(guān)后，儀表無反應(yīng)，整車也無任何反應(yīng)，測量低壓輔助蓄電池電壓，為5 V，更換低壓輔助蓄電池后，儀表顯示DC/DC變換器故障。

將電源開關(guān)（車鑰匙）置于OFF位，斷開所有用電器并拔出鑰匙，按壓低壓蓄電池鎖壓件，打開蓋板并裸露出低壓蓄電池正極，將車鑰匙置于ON位，用專用萬用表電壓擋測量低壓蓄電池的電壓（即DC/DC變換器輸出的電壓），在關(guān)閉車上用電設(shè)備的情況下，電壓顯示為12 V，與標(biāo)準(zhǔn)值不符（DC/DC正常輸出電壓應(yīng)為13.2 V～14.1 V）。造成DC/DC變換器輸出電壓低于規(guī)定值的可能原因有車上用電設(shè)備未關(guān)閉、專用萬用表測量值有誤差、熔斷器HU01熔斷或DC/DC變換器本身故障。

安裝從簡到繁的故障診斷原則，檢查HU01熔斷器（10 A），發(fā)現(xiàn)該熔斷器燒斷。更換HU01熔斷器后，將車鑰匙再置于ON位，用專用萬用表電壓擋測量低壓蓄電池的電壓，電壓顯示為14 V，正常，試車，故障排除。