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【一】高低压转换系统结构及工作原理
组成
完成将动力电池的高压电转化为低压电的系统称之为高低压转换系统。电动汽车的高低压转换系统由动力电池组、DC/DC模块、低压蓄电池等组成。
原理
DC/DC模块是完成高低压转换的核心部件。当车辆启动时低压电主要靠低压蓄电池供电,动力电池组完成上电后,动力电池组将高压直流电通过高压配电系统输入给DC/DC模块;DC/DC模块将高压直流电转换为低压直流电,为全车低压用电设备供电;当检测到低压蓄电池电压不足时,DC/DC模块为低压蓄电池充电。
【二】DC/DC转换器的结构及工作原理
(一)DC/DC转换器的功用
DC/DC转换器在不同电动汽车上有着不同的结构。
(二)DC/DC转换器工作原理
当ECU控制IGBT2和IGBT3导通时,高压电池包电流从正极流经1GBT2变压器初级绕组上端,向下流过初级绕组,经IGBT3到高压电池包负极。如图所示。
当ECU控制IGBT1和IGBT4导通时,高压电池包从正极流经IGBT1变压器初级绕组上端,向下流过初级绕组,经IGBT4到高压电池包负极,如图所示。
两次不同的导通过程,在变压器初级绕组中产生不同方向的交变磁场,在变压器次级绕组感应出14V交流电。此过程完成了将高压直流电转变成交流电再经变压器进行降压,在次级绕组输出14V低压交流电。14V交流电经全波整流器进行整流,再经滤波器电路过滤,形成一个趋于平稳的直流波形输出。
【三】高低压转换系统故障诊断方法
以吉利帝豪EV450的DC/DC故障为例说明高低压转化系统的检测和维修,如图所示。动力电池的高压直流电,经过分线盒(车载充电机内)进行配电,将高压直流输入电机控制,电机控制器内的DC/DC转换模块进行降压和转换后,将高压直流转换成低压直流电。
DC/DC转换过程中插接器端子图
DC/DC转换过程中插接器端子图。
(一)故障现象
车辆整车不上电,按喇叭无声音,对蓄电池跨接充电后,整车上电过段时间后又出现同样故障。
(二)故障分析
1.蓄电池跨接充电后,将诊断仪的OBD接口连接至汽车诊断座接口处。
2.将电源开关置于“ON”档位,打开诊断仪,读取故障码。
3.读取故障码为:蓄电池电压不合理故障。
4.分析故障原因为:
(1)保险丝熔断;
(2)DC/DC模块线路故障;
(3)分线盒线路故障;
(4)蓄电池线束故障;
(5)DC/DC模块故障。
(三)故障排查
1.检查蓄电池电压
(1)操作启动开关使电源模式至OFF状态。
(2)用万用表测量蓄电池电压,标准电压为11〜14V。
正常则进行下一步检查,异常则更换蓄电池或为蓄电池充电。
2.检查电机控制器保险丝IF18、EF32和蓄电池正极柱头保险丝是否熔断。
(1)将电源开关置于“OFF”档位,拔出保险丝EF32.IF18、蓄电池正极柱头保险丝。
(2)使用万用表测量保险丝EF32.IF18、蓄电池正极柱头保险丝是否熔断,标准值小于1Ω。正常则进行下一步检查,异常则检修保险丝线路,更换额定容量保险丝。
3.检查电机控制器低压电源电压
(1)将电源开关置于“OFF”档位,断开电机控制器线束连接器BV11。
(2)将电源开关置于“ON”档位,使用万用表测量电机控制器线束连接器BV11的25号端子与车身地间的电压值,标准电压为11〜14V。
(3)测量电机控制器线束连接器BV11的26号端子与车身地间的电压值,标准电压为11〜14V。正常则进行下一步检查,异常则修理或更换线束。
4.检查电机控制器接地电阻
(1)将电源开关置于“OFF”档位,断开电机控制器线束连接器BV11。
(2)使用万用表分别测量电机控制器线束连接器BV11的1.11号端子与车身地间的电阻值,标准值小于1Ω。正常则进行下一步检查,异常则修理或更换线束。
5.检查分线盒线束
(1)将电源开关置于“OFF”档位,断开蓄电池负极电缆,电机控制器高压线束连接器BV28、直流母线线束连接器BV29(分线盒侧),分别如图所示。
(2)使用万用表测量电机控制器高压线束连接器BV28的1号端子和直流母线线束连接器BV29的1号端子之间的电阻值,标准值小于1Ω。
(3)测量电机控制器高压线束连接器BV28的2号端子和直流母线线束连接器BV29的2号端子之间的电阻值,标准值小于1Ω。
正常则更换分线盒总成,异常则进行下一步检查。
6.检查DC/DC与蓄电池之间的电路
(1)将电源开关置于“OFF”档位,断开蓄电池负极电缆,断开电机控制器线束连接器BV12,断开蓄电池正极电缆。
(2)使用万用表测量电机控制器线束连接器BV12和蓄电池正极电缆之间的电阻值,标准值小于1Ω。
正常则进行下一步检查,异常则修理或更换线束。
7.更换电机控制器
(1)将电源开关置于“OFF”档位,断开蓄电池负极电缆。
(2)更换电机控制器。
(3)确认故障排除。
8.维修结束。