一辆行驶里程约1万km的 2014款宝马i3纯电动汽车,在因车厢后部事故而进行维修后,出现了空调系统无法开启的现象(电动空调压缩机无法工作),但是车辆仍然可以正常行驶。
故障诊断:使用宝马专用诊断设备读取到多个与高压系统相关的故障码(图1): 21FOE3-高电压车载电网绝缘电阻低于阈值(故障);21FOE4一高电压车载电网绝缘电阻低于警告阈值;222814一高压
车载网络绝缘电阻低于警告阈值;801383一电控辅助加热器(高压)由于识别到高压
车载网络中的低电压而关闭。
绝缘电阻是在
电动汽车或
混合动力汽车的高压电气系统中,电气设备(如动力电池组、AC/DC转换器、DC/DC转换器、电动空调泵、高压线束等)正、负极接线端子及其连接线束对外壳、无电气连接的其他线路、对车身接地之间的某一点短路,其最大泄漏电流所对应的电阻。绝缘电阻的监控通常由BMS(
蓄电池管理模块)确定,激活的高压部件(例如高压线)和车辆接地之间的绝缘电阻是否超过或低于要求的最小值。如果绝缘电阻低于最小值,则车辆的零件处于危险电压之下。此时,BMS系统会根据绝缘电阻的不同分为两个级别。如果绝缘电阻低于第一个阈值,对人没有直接危险,因此高压系统保持激活,不输出检查控制信息,但是故障状态将被保存在故障码存储器中。如果绝缘电阻低于第二个更低的IM值时,不仅进行故障记录,而且也会输出检查控制信息,车辆停止高压电输出。
电动汽车空调压缩机不工作的原因分为两种类型,第一是压缩机启动控制条件未达到,影响的因素很多,如制冷剂压力过低或过高、制冷剂压力传感器故障、空调控制开关未打开、
蒸发器温度过低(或
蒸发器温度传感器故障)、外界温度过低、水温过高、总线故障等;第二是压缩机启动控制条件已经达到,但是压缩机仍然不工作,主要原因有:空调压缩机的低压」2V电源、搭铁线路故障,压缩机LIN总线(或CAN总线)线路故障、压缩机高压供电熔丝损坏(压缩机外部高压供电线路短路)、压缩机高压绝缘故障、压缩机
变频器损坏、空调控制器损坏等。
由于该宝马i3电动汽车能够正常行驶,组合仪表也没有输出检查控制信息,显然高压
车载网络的绝缘电阻值低于第一阈值。绝缘电阻的检测方法通常有两种,分别是诊断仪器检测法和绝缘电阻测试仪检测法。所谓诊断仪器检测法,就是通过诊断仪器,读取BMS系统(宝马i3称为SME存储器管理电子装置)内的绝缘电阻
数据流,该数值一般大于4~5MΩ。如果使用绝缘电阻测试仪,必须是在断开动力电池高压电的前提下,对相应的高压部件进行测试,绝缘电阻通常大于20MΩ。根据诊断仪器对故障码含义的解释,诊断系统将对高压
车载网络的绝缘电阻进行持续监控,如果绝缘电阻低于210kΩ的阈值(故障),则识别为故障。如果出现故障持续时长达到2min,故障将被记录。
使用宝马ISTA/D诊断软件检测,进入SME(存储器管理电子装置)读取
数据流,发现在该车SME系统中并没有提供绝缘电阻的
数据流。目视检查高压部件和线束,发现电动空调泵和EME电机电子装置(图2)外部均有轻微变形的痕迹。