Автомобиль / Силовая установка / Электрическая силовая установка / Диагностика - Электрическая силовая установка

Диагностика - Электрическая силовая установка

Диагностика электрической силовой установки охватывает проверку высоковольтной тяговой батареи, BMS, зарядного разъема, бортового зарядного устройства, контакторов, высоковольтной изоляции, инвертора, тягового электродвигателя, редуктора и системы теплового управления батареей. Проверка должна установить не только неисправный компонент, но и этап, на котором система не получает необходимое разрешение, напряжение, сигнал, охлаждение или механическую возможность работать.

Образец правильного английского перевода: диагностика электрической силовой установки - Electric Powertrain Diagnostics; диагностика высоковольтной системы - High-Voltage System Diagnostics; диагностический код неисправности - Diagnostic Trouble Code; стоп-кадр - Freeze Frame Data; текущие параметры - Live Data; активный тест - Active Test; сопротивление изоляции - Insulation Resistance; высоковольтная блокировка - High-Voltage Interlock Loop; сервисный разъединитель - Service Disconnect; состояние заряда - State of Charge; состояние здоровья батареи - State of Health; разрешение зарядки - Charge Enable; запрошенный крутящий момент - Requested Torque; фактический крутящий момент - Actual Torque.

Основные специализированные направления представлены на страницах «Диагностика зарядной системы электромобиля», «Диагностика тягового электродвигателя электромобиля», «Проверка высоковольтной изоляции электромобиля», «Проверка системы теплового управления батареей» и «Проверка состояния тяговой батареи SOH».

Для вспомогательных контуров могут быть релевантны охлаждение и отопление, охлаждающие жидкости, дистиллированная вода, водяные насосы, патрубки системы охлаждения, датчики управления, реле, масла и смазочные материалы и ступичные подшипники. Диагностика электромобиля не должна превращаться в последовательную замену батареи, инвертора, насоса или электродвигателя без проверки причинно-следственной связи.

Главный принцип: электрическую силовую установку проверяют от условий запуска и разрешений до фактического потока энергии. Сначала оценивают батарею 12 В, сетевую связь, коды и стоп-кадры, затем высоковольтную блокировку, изоляцию, контакторы, предзаряд, батарею, инвертор, мотор, зарядную и тепловую системы. Компонент признают неисправным только после локализации отказа.

Не прикасайтесь к оранжевым кабелям, высоковольтным шинам и разъемам без соответствующей квалификации.
Выключенное зажигание не означает отсутствие опасного напряжения.
Не отсоединяйте сервисный разъединитель или высоковольтный компонент без заводской процедуры.
Не обходите HVIL, контакторы, датчики крышек и другие защитные цепи.
Не измеряйте высоковольтные цепи обычной контрольной лампой или неподготовленным мультиметром.
Не выполняйте проверку изоляции через подключенные электронные блоки, если это не разрешено производителем.
Не стирайте коды до сохранения стоп-кадров, истории и условий появления.
Не запускайте привод с поднятыми колесами без штатного сервисного режима.
После ДТП, затопления, дыма, резкого запаха или повреждения батарейного корпуса прекратите обычную диагностику и примените аварийную процедуру.

Содержание

Цель диагностики
Основные направления проверки
Безопасность высоковольтных работ
Диагностическое оборудование
Сбор начальных данных
Проверка батареи 12 В
Полное сканирование блоков
Коды и стоп-кадры
Топология высоковольтной системы
Высоковольтная блокировка HVIL
Контакторы и предзаряд
Высоковольтная изоляция
Диагностика тяговой батареи
Оценка SOH
Диагностика зарядной системы
Тяговый электродвигатель и инвертор
Тепловое управление
Механическая часть электропривода
Электромобиль не переходит в Ready
Электромобиль не заряжается
Электромобиль теряет мощность
Уменьшился запас хода
Тяговая батарея перегревается
Зарядка прерывается
Основные параметры сканера
Активные тесты
Запись параметров
Дорожный тест
Контроль после ремонта
Базовый алгоритм диагностики
Типичные ошибки
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Цель диагностики

Цель диагностики - определить, почему электрическая силовая установка не может перейти в готовое состояние, зарядить батарею, создать необходимый крутящий момент, принять рекуперацию или поддерживать допустимую температуру.

достаточно ли напряжение батареи 12 В;
выходят ли все блоки на связь;
какой код возник первым;
замкнута ли цепь HVIL;
достаточно ли сопротивление высоковольтной изоляции;
разрешает ли BMS замкнуть контакторы;
успешно ли завершается предзаряд;
соответствуют ли напряжения ячеек друг другу;
разрешает ли батарея зарядный и разрядный ток;
распознается ли зарядное оборудование;
создает ли инвертор правильные фазные токи;
получает ли мотор точный сигнал положения ротора;
работает ли тепловой контур;
нет ли механического сопротивления редуктора, полуосей или тормозов.

Основные направления проверки

Диагностика зарядной системы

Диагностика зарядной системы электромобиля охватывает зарядный разъем, кабель, EVSE, пилотные сигналы, блокировку штекера, OBC, BMS, контакторы и AC- и DC-зарядку.

Диагностика тягового электродвигателя

Диагностика тягового электродвигателя электромобиля включает проверку инвертора, фазных токов, обмоток, резольвера, температур, подшипников и механической передачи.

Проверка высоковольтной изоляции

Проверка высоковольтной изоляции электромобиля требуется при блокировке Ready, ошибке утечки на корпус, затоплении, повреждении кабеля или попадании жидкости в высоковольтный компонент.

Проверка теплового управления

Проверка системы теплового управления батареей охватывает насосы, клапаны, датчики, чиллер, нагреватель, тепловой насос, жидкость и разницу температур модулей.

Проверка состояния батареи SOH

Проверка состояния тяговой батареи SOH оценивает полезную емкость, внутреннее сопротивление, баланс ячеек, историю эксплуатации и доступную мощность.

Безопасность высоковольтных работ

К высоковольтным работам допускается персонал с соответствующей подготовкой, средствами индивидуальной защиты и доступом к заводской документации.

Идентифицировать тип высоковольтной системы.
Защитить рабочую зону от посторонних лиц.
Выключить систему по процедуре производителя.
Отсоединить сервисный разъединитель.
Выдержать установленное время разрядки конденсаторов.
Проверить исправность измерительного прибора на известном источнике.
Подтвердить отсутствие опасного напряжения.
Повторно проверить измерительный прибор.
Защитить открытые разъемы и шины.
Проконтролировать восстановление всех защитных элементов после работы.

Диагностическое оборудование

сканер с поддержкой конкретного электромобиля;
доступ к заводским схемам и сервисным процедурам;
высоковольтный мультиметр соответствующей категории;
прибор для проверки сопротивления изоляции;
низкоомный измеритель для обмоток и силовых соединений;
осциллограф с изолированными средствами измерения;
токовые клещи для постоянного и переменного тока;
тепловизор;
диагностическое оборудование холодильного контура;
оборудование для вакуумного заполнения охлаждения;
средства регистрации параметров во время движения и зарядки;
диэлектрические средства защиты и изолированный инструмент.

Сбор начальных данных

температура окружающего воздуха;
SOC в момент появления;
AC- или DC-зарядка;
мощность зарядной станции;
скорость и нагрузка автомобиля;
режим движения;
состояние после продолжительной стоянки или прогрева;
наличие ДТП, ремонта, затопления или разрядки батареи 12 В;
текст сообщения на панели;
исчезает ли симптом после перезапуска;
повторяется ли проблема на другой станции или кабеле;
какие компоненты уже заменялись.

Проверка батареи 12 В

напряжение в состоянии покоя;
падение напряжения при пробуждении автомобиля;
способность удерживать нагрузку;
состояние клемм и соединений массы;
работу DC/DC-преобразователя;
напряжение в режиме Ready;
ток покоя после засыпания блоков;
историю полного разряда.

Хаотичные коды связи, контакторов, блокировки разъема и высоковольтной системы сначала оценивают вместе с состоянием батареи 12 В.

Полное сканирование блоков

BMS;
контроллер силовой установки;
инвертор или моторный контроллер;
бортовое зарядное устройство;
контроллер зарядного порта;
DC/DC-преобразователь;
климатический блок;
контроллер теплового управления;
ABS и система стабилизации;
центральный шлюз;
блок кузовной электроники;
телематический или зарядный коммуникационный модуль.

Один блок может записать следствие, а другой - первичную причину. Например, инвертор может записать ограничение момента, хотя первоначальный запрет поступил от BMS из-за температуры батареи.

Коды и стоп-кадры

текущие коды;
подтвержденные коды;
ожидающие коды;
исторические записи;
коды потери связи;
коды низкого напряжения;
коды после ДТП или сервисного отключения;
параметры первого появления;
количество повторений;
условия перехода в аварийный режим.

Топология высоковольтной системы

тяговая батарея;
контакторы и резистор предзаряда;
высоковольтный распределительный блок;
инвертор;
тяговый электродвигатель;
OBC;
DC/DC-преобразователь;
электрический компрессор кондиционера;
высоковольтный нагреватель;
зарядный разъем DC;
подогреватель батареи;
дополнительный приводной модуль второй оси.

Высоковольтная блокировка HVIL

не полностью вставленный разъем;
поврежденный фиксатор;
открытый сервисный разъединитель;
неисправный концевой контакт;
обрыв низковольтной петли;
коррозия после попадания воды;
неправильная сборка после ремонта;
повреждение разъема при ДТП.

Контакторы и предзаряд

напряжение батареи до контакторов;
напряжение высоковольтной шины после команды;
время предзаряда;
рост напряжения шины;
командное и фактическое состояние контакторов;
падение напряжения на замкнутом контакторе;
состояние резистора предзаряда;
наличие сваренных контактов;
напряжение питания катушек;
ошибки измерения напряжения.

Высоковольтная изоляция

влага в зарядном разъеме;
поврежденный высоковольтный кабель;
утечка охлаждающей жидкости;
внутренний дефект батареи;
неисправность OBC;
пробой инвертора;
повреждение обмоток электродвигателя;
компрессор кондиционера;
высоковольтный нагреватель;
загрязненное масло интегрированного приводного модуля.

Диагностика тяговой батареи

минимальное и максимальное напряжение ячеек;
разброс напряжений;
поведение под нагрузкой;
восстановление напряжения после нагрузки;
температуры модулей;
разница температур;
рассчитанный SOC;
доступный зарядный и разрядный ток;
история перенапряжения и глубокого разряда;
работа балансировки;
показатели внутреннего сопротивления;
ошибки измерительных модулей;
состояние контакторов и предохранителей.

Оценка SOH

рассчитанная полная емкость;
полезная доступная энергия;
внутреннее сопротивление;
разброс ячеек;
количество циклов;
время эксплуатации;
история быстрой зарядки;
пребывание при высоком SOC;
температурная история;
фактическая энергия контрольного цикла;
погрешность расчета SOC;
обновление или сброс адаптаций BMS.

Диагностика зарядной системы

Проверить зарядку на другой исправной станции.
Проверить другой кабель.
Осмотреть контакты зарядного порта.
Проверить распознавание штекера.
Проверить блокировку.
Проверить пилотные сигналы.
Проверить зарядное расписание и предел SOC.
Проверить разрешение BMS.
Проверить контакторы и изоляцию.
Для AC оценить параметры OBC.
Для DC оценить связь со станцией и прямой высоковольтный путь.

Тяговый электродвигатель и инвертор

запрошенный и фактический момент;
частоту вращения;
положение ротора;
статус синхронизации;
фазные токи;
напряжение высоковольтной шины;
температуру статора и инвертора;
состояние фазных кабелей;
сопротивление обмоток;
сопротивление изоляции;
сигналы резольвера;
механический шум и вибрацию;
работу охлаждения.

Тепловое управление

уровень и спецификацию жидкости;
наличие утечки;
воздух в контуре;
заданную и фактическую скорость насосов;
положение клапанов;
температуры на входе и выходе;
работу радиатора;
работу чиллера;
давление хладагента;
работу высоковольтного компрессора;
подогрев батареи;
разницу температур между модулями.

Механическая часть электропривода

редуктор;
уровень и состояние его масла;
подшипники электродвигателя;
полуоси;
внутренние и наружные ШРУСы;
ступичные подшипники;
тормозные механизмы;
опоры приводного модуля;
повреждения после удара;
посторонний контакт с защитой днища.

Электромобиль не переходит в Ready

батарея 12 В;
связь между блоками;
статус педали тормоза и селектора;
аварийный статус после ДТП;
HVIL;
высоковольтная изоляция;
сервисный разъединитель;
контакторы;
предзаряд;
состояние тяговой батареи;
инвертор и сигнал положения ротора;
механическая блокировка привода.

Электромобиль не заряжается

станция и авторизация;
кабель;
зарядный разъем;
блокировка штекера;
пилотный сигнал;
расписание зарядки;
предел SOC;
температура батареи;
разрешение BMS;
высоковольтная изоляция;
контакторы;
OBC;
коммуникация с DC-станцией.

Электромобиль теряет мощность

низкий SOC;
просадка напряжения слабой группы ячеек;
перегрев или переохлаждение батареи;
ограничение BMS;
перегрев инвертора;
перегрев электродвигателя;
ошибка резольвера;
неравномерный фазный ток;
механическое сопротивление привода;
вмешательство ABS или системы стабилизации.

Уменьшился запас хода

фактически потребленную и возвращенную энергию;
температуру окружающего воздуха;
работу отопления и кондиционирования;
давление в шинах;
тормозное сопротивление;
стиль и скорость движения;
полезную емкость батареи;
баланс ячеек;
погрешность SOC;
работу теплового управления;
обновление программного обеспечения;
недавний сброс адаптаций.

Тяговая батарея перегревается

уровень жидкости;
утечку;
воздух в контуре;
насос;
клапаны;
радиатор;
чиллер и холодильный контур;
датчики температуры;
разницу температур модулей;
внутреннее сопротивление групп ячеек;
ток во время движения или зарядки.

Зарядка прерывается

перегрев разъема;
нестабильная внешняя сеть;
ошибка EVSE;
перегрев OBC;
одна ячейка достигает предельного напряжения;
ухудшение изоляции после нагрева;
недостаточное охлаждение батареи;
потеря связи со станцией;
ошибка блокировки штекера;
сбой программного обеспечения.

Основные параметры сканера

Низковольтное питание

напряжение батареи 12 В;
напряжение DC/DC;
статус пробуждения блоков;
количество модулей на связи.

Высоковольтная батарея

общее напряжение;
SOC;
SOH;
минимальное и максимальное напряжение ячеек;
разброс напряжений;
минимальная и максимальная температура;
зарядный и разрядный пределы;
ток батареи;
состояние контакторов;
состояние предзаряда.

Высоковольтная безопасность

статус HVIL;
сопротивление изоляции;
статус сервисного разъединителя;
аварийный статус после столкновения;
состояние пиротехнического предохранителя.

Зарядная система

подключение кабеля;
пилотный сигнал;
допустимый ток EVSE;
блокировка штекера;
запрос зарядки;
разрешение BMS;
мощность OBC;
температура разъема;
причина завершения сеанса.

Тяговый привод

запрошенный и фактический момент;
частота вращения мотора;
положение ротора;
фазные токи;
температура мотора;
температура инвертора;
разрешенная тяга;
разрешенная рекуперация.

Тепловое управление

температуры модулей;
температура жидкости на входе и выходе;
команда и скорость насоса;
положение клапанов;
команда компрессора;
давление хладагента;
статус нагревателя;
причина температурного ограничения.

Активные тесты

насосы охлаждения;
вентиляторы;
управляющие клапаны;
нагреватель батареи;
компрессор кондиционера;
актуатор зарядного разъема;
индикация зарядного порта;
контакторы по специальной процедуре;
балансировка ячеек;
режим удаления воздуха;
тест изоляции, если он предусмотрен производителем.

Запись параметров

время;
SOC;
ток и напряжение батареи;
минимальное и максимальное напряжение ячеек;
температуры батареи;
запрошенный и фактический момент;
фазные токи;
частоту вращения мотора;
температуру инвертора;
работу насосов;
зарядную мощность;
причину ограничения.

Дорожный тест

Проверить переход в Ready.
Оценить начало движения.
Выполнить плавный разгон.
Проверить более высокую нагрузку в безопасных условиях.
Оценить рекуперацию.
Записать напряжения ячеек под нагрузкой.
Контролировать разрешенный и фактический момент.
Проверить температуры.
Оценить шум и вибрацию.
После поездки повторно считать коды.

Контроль после ремонта

все блоки выходят на связь;
коды первичной неисправности не возвращаются;
HVIL замкнут;
сопротивление изоляции соответствует требованиям;
предзаряд завершается;
контакторы работают правильно;
автомобиль стабильно переходит в Ready;
AC- и DC-зарядка работают;
тяга и рекуперация не ограничены без причины;
насосы и клапаны выполняют команды;
температуры изменяются логично;
нет утечки жидкости;
нет нового шума или вибрации;
после контрольного цикла нет новых кодов.

Базовый алгоритм диагностики

Зафиксировать жалобу и условия появления.
Осмотреть автомобиль на повреждения и утечки.
Проверить батарею 12 В.
Выполнить полное сканирование.
Сохранить коды и стоп-кадры.
Определить первичный код.
Проверить связь между блоками.
Проверить HVIL.
Проверить статус изоляции.
Проверить контакторы и предзаряд.
Оценить батарею, SOC, SOH и разброс ячеек.
Проверить зарядную систему.
Проверить мотор, инвертор и сигнал ротора.
Проверить тепловое управление.
Исключить механическое сопротивление.
Выполнить активные тесты.
Записать параметры во время воспроизведения симптома.
Подтвердить неисправный компонент отдельной проверкой.
После ремонта повторить полный контроль.

Типичные ошибки

начинать с высоковольтной батареи, не проверив 12 В;
считывать только один блок;
стирать коды до сохранения стоп-кадров;
считать последний код первичной причиной;
заменять компонент по названию кода;
не проверять HVIL после ремонта;
игнорировать предзаряд;
считать общую ошибку изоляции доказательством неисправности батареи;
не разделять AC- и DC-зарядку;
не сравнивать ячейки под нагрузкой;
определять SOH только по одному числу;
не проверять тепловое управление;
путать электрическую неисправность с механическим сопротивлением;
не выполнять запись параметров;
не проверять систему после прогрева;
не проводить контроль после ремонта.

Товарные группы TESMA

Высоковольтные компоненты электромобиля подбирают по VIN, оригинальному номеру, напряжению, программной версии и конфигурации автомобиля. Каталог TESMA наиболее полезен для вспомогательных тепловых, механических и низковольтных контуров.

Охлаждение электрической силовой установки

Датчики и низковольтное управление

Трансмиссия и смежные источники шума

Частые вопросы

С чего начинать диагностику электромобиля?

С фиксации условий появления, проверки батареи 12 В, полного сканирования блоков и сохранения кодов со стоп-кадрами.

Почему батарея 12 В важна для высоковольтной системы?

Она питает блоки управления, реле, блокировку зарядного разъема и катушки высоковольтных контакторов.

Можно ли определить неисправную деталь по коду?

Код определяет обнаруженное отклонение или цепь, но не всегда неисправный компонент. Нужна проверка питания, проводки, сигналов, условий и связанных блоков.

Почему нельзя сразу стереть коды?

Можно потерять стоп-кадр, последовательность появления и параметры, необходимые для воспроизведения неисправности.

Что такое HVIL?

Это низковольтная контрольная цепь, подтверждающая правильную установку высоковольтных разъемов, крышек и сервисных разъединителей.

Что такое предзаряд?

Это постепенная зарядка конденсаторов высоковольтных компонентов через резистор перед замыканием основных контакторов.

Почему электромобиль не переходит в Ready?

Возможны низкое напряжение 12 В, разомкнутый HVIL, ошибка изоляции, неисправность контакторов, предзаряда, батареи, инвертора, резольвера или сетевой связи.

Почему электромобиль не заряжается?

Проверяют станцию, кабель, зарядный разъем, блокировку, пилотные сигналы, настройки, температуру батареи, разрешение BMS, изоляцию, контакторы и OBC.

Одинаково ли диагностируются AC- и DC-зарядка?

Нет. При AC силовое преобразование выполняет OBC, а при DC энергия поступает от внешней станции непосредственно в высоковольтную сеть под контролем BMS.

Что показывает SOH батареи?

Он характеризует остаточное состояние батареи, но метод расчета зависит от производителя. Его оценивают вместе с емкостью, сопротивлением, балансом ячеек и фактической энергией.

Почему мощность уменьшается после прогрева?

Возможны перегрев батареи, инвертора или мотора, слабая ячейка, недостаточное охлаждение, фазная неисправность или механическое сопротивление.

Всегда ли ошибка изоляции означает неисправную батарею?

Нет. Источником может быть зарядное устройство, инвертор, мотор, компрессор, нагреватель, кабель или охлаждающая жидкость.

Зачем записывать параметры во время движения?

Периодическая неисправность может проявляться только при определенном токе, температуре, скорости или SOC и быть незаметной при проверке на месте.

Что подтверждает завершенную диагностику?

Выявленная причинно-следственная связь, отдельная проверка неисправного компонента, устранение причины и успешный контроль всех режимов после ремонта.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Диагностика электрической силовой установки охватывает низковольтное питание, сетевую связь, высоковольтную блокировку, изоляцию, контакторы, предзаряд, тяговую батарею, зарядную систему, инвертор, электродвигатель, тепловое управление и механическую часть привода.

Правильный порядок начинается с батареи 12 В, полного сканирования и сохранения стоп-кадров. Затем проверяют условия высоковольтного разрешения, поток энергии и фактические параметры под нагрузкой. Замена дорогого компонента оправдана только после подтверждения его неисправности отдельной проверкой и исключения внешних причин.