七、2017款北京现代悦动HDc EV预充电系统故障

故障现象 一辆2017款北京现代悦动纯电动汽车（车型简称HDc EV），整车型号为BH7000BEVBA，行驶里程12453km，搭载320V（SOC 8%～98%时，电压为246.4～369.16V）锂离子动力电池和81.4kW驱动电机。行驶过程中，仪表板上的电动系统故障灯突然点亮，同时显示“请检查电动系统”“退出READY状态”等提示（图1-102），车辆抛锚停驶。

故障诊断 接车后，首先验证故障现象：点火开关电源（OFF-ACC-ON）转换正常，车辆无法起动，不能进入READY状态。用北京现代车辆专用检测仪（GDS Mobile）扫描各电控系统，电池管理系统（BMS）内故障码为P1B77——逆变器电容器预充电故障（图1-103）。

故障码P1B77的具体含义是：由于逆变器电容器在早期未进行适当充电，并且不能提供高压时，记录故障码P1B77，即使在主继电器接通后，逆变器电容器的电压仍不能达到规定范围时，电机控制模块（MCU）确定此情况为故障。点火开关关闭时，清除故障码。故障码P1B77的检测条件：在点火开关接通时，避免由于预充电故障导致的继电器控制故障，或者由于高压缺失导致的动力蓄电池故障。产生故障码P1B77的原因可能有主继电器、预充继电器、预充电阻、动力蓄电池模块和BMS之间的线束、BMS、MCU，这些部件不良均会触发故障码P1B77。

利用专用诊断仪，读取故障车上与故障码P1B77有关的数据冻结帧（图1-104、图1-105）。对图1-104所示数据进行分析，蓄电池直流电压为363.9V，说明动力电池电压正常；对图1-105所示数据进行分析，换向器电容电压为272V，说明逆变器电容器通过预充电路接收动力电池的电压不足。通过比对分析电压，说明在一定时间内，逆变器电容器与动力电池电压不能达到规定的范围，所以产生故障码P1B77。

BMS报P1B77故障码时，从图1-105所示数据中可以看到故障车的绝缘电阻为1MΩ，说明高压系统绝缘性能正常。由此，初步判断该车故障可能是由电机控制模块（MCU、逆变器电容器）内部异常、高压供电线路不良或高压系统内某部件消耗预充电流，迫使预充电路电压降低导致的。

操作点火开关由OFF位转到READY位，通过GDS检测仪进入BMS进行动态数据分析，蓄电池电压为364V（图1-106），处于正常范围；换向器电容电压瞬间能升到270V（电压过低），但之后会很快降到0V（异常）。

通过GDS检测仪进入BMS，进行预充电路执行器驱动测试（图1-107），操作（主继电器-/预先电继电器同时ON）进行执行器驱动测试，同时读取动态数据分析。在执行操作时，蓄电池电压363.9V，处于正常范围；蓄电池电流达到4.4A，电流过大；换向器电容电压只能达到258V，电压过低。

通过检测分析，该车出现故障是因为预充电流经过预充电阻时，而预充电阻所能承受的电流有限，负载电流过大时会降低电压，使得经过预充电阻的高压下降了约100V，因此系统生成故障码P1B77。

接下来，逐个断开高压系统部件以排查故障。在断开高压接线盒端空调PTC加热器模块的高压线时，通过GDS检测仪进入BMS进行执行器驱动测试和动态数据分析（图1-108），蓄电池电压363.9V，属于正常；预充电流为0A，说明预充电流在mA级，恢复正常；换向器电容电压367V，恢复正常。由此基本断定，该车出现故障是由于空调PTC加热器模块不良，消耗了4.4A的预充电流所致。

从高压接线盒端空调PTC加热器模块的高压线连接器处直接测量空调PTC加热器模块电阻，为181.9Ω（图1-109），说明空调PTC加热器模块内部存在短路现象，持续消耗较大电流。

空调PTC加热器模块安装在仪表台内部的暖风箱内。又拆解了空调PTC加热器模块外壳，对空调PTC加热器模块电路进行测量。在测量其中的一个场效应管（IGBT）时发现，G（栅极）、C（集电极）、E（发射极）任意管脚之间的电阻值均在3Ω左右（图1-110），说明该IGBT已经被击穿从而发生短路，导致空调PTC加热器模块消耗了4.4A的预充电流，并产生P1B77故障码。

为了进一步验证故障原因，又断开了高压接线盒处的空调PTC加热器模块高压线连接器，短接高压互锁端子（图1-111），目的是为了避免BMS报故障码P0A0D-高压系统互锁电路电压高，否则高压系统将无法上电，然后起动车辆，进入READY状态，故障现象消失。

故障排除 由于没有单独的场效应管（IGBT），只好更换了空调PTC加热器模块总成（图1-112），彻底排除该车故障。