故障现象：一辆2012年产比亚迪F3DM双模电动轿车，行驶5 000 km，搭载BYD371QA（1.0 L）燃油发动机、50 kW永磁同步电机（M2）及20 kW发电机（M1）。该车起动后2~5 s自动熄火，等待约30 s后，又自动起动，但起动后2~5 s又自动熄火。车辆无法正常行驶。

检查分析：在故障诊断前，我们简单地了解一下混合动力汽车的工作原理。

图1 纯电动模式

(图1)为纯电动模式（EV），车辆仅靠M2电动机驱动，燃油发动机不工作，不会产生燃油消耗。

图2 混合驱动模式

(图2)为混合驱动模式（HEV），燃油发动机起动，带动M1发电，给动力电池组进行充电，但离合器不接合，车辆仍由M2提供动力驱动车辆，此模式只有小部分燃油消耗。此模式只作为监测动力电池组电量使用情况，起动燃油发动机驱动M1发电之用。

图3 加速，爬坡等高负荷工况

加速、爬坡等车辆需要大牵引力的情况下，燃油发动机起动，并接合离合器与电动机M2一起驱动车辆，提供更大的动力输出（图3）。

图4 减速工况

在车辆减速时，利用驱动轮滑行动力，驱动电动机M2作为发电机使用，充分利用车辆滑行所产生的动能，将其转化成电能给动力电池组充电（图4）。该工况特别适合城市道路频繁加、减速行驶的要求。

图5 电气系统拓扑图

（图5）为比亚迪F3DM电器系统拓扑图。接下来，我们对此车故障进行诊断。

首先将比亚迪专用故障诊断仪ED400接入诊断插孔（OBD诊断接口），读取故障信息如（图6）所示。

图6 故障信息

依据故障信息提示，该双模电动轿车的电源管理器可能出现了故障，并提示更换电池包体（动力电池组）。汽车诊断经验告诉我们，不能根据故障信息或故障码提示来轻易地更换动力电池组。要有充分的诊断数据才能准确判定故障部件及部位。接下来，笔者对混合动力电器系统采集数据流（图7）。

图7 电器系统数据流

从数据流上可以看到，电池组总电压为345 V，这个电压值是错误的（正常330 V）。该车型的动力电池采用330 V/45 Ah动力铁电池，共100节，分为 10组，每节电池的额定电压为3.3 V。 为了进一步证明此电压是错误的，笔者用比亚迪电动汽车电池管理系统电压、电阻测量转接板（专用工具）对电池管理系统100个电池节点电压进行测量，全部测量完毕后，发现第3和第4节电池电压有异常现象（图8、图9）。

图8 第3节电池电压

图9 第4节电池电压

接下来笔者戴上高压防护手套，对动力电池组总电压正、负极端口进行测量，来进一步验证ED400所显示的总电压值是否正确（图10）
测量电压为348 V，与ED400显示的电压值基本吻合。经过具体的测量，进一步明确了故障点所在。通过分析，这起故障是因为动力电池组的第3节和第4节电池电压异常升高，导致动力电池组总电压升至348 V。动力电池管理系统启动了电池过压保护程序，指令燃油发动机控制单元及电动机主控控制单元强制停止运行，也就是文章开头所描述的故障现象。

如果通过上述故障诊断大家觉得比较抽象，现将混合动力汽车相关重要系统控制装置图展示给大家（图11~15）。

图10 总电压值

图11 电动机驱动系统及DC-DC控制器（小）

图12 动力电池管理系统装置

图13 动力电池电力分配系统装置

图14 车载充电系统及紧急维修切断装置

图15 电池管理系统测量转接板

故障排除：通过上述对故障诊断分析后，接下来，对动力电池组进行更换（图16）。更换过程中，需戴上高压绝缘手套，注意高压电安全操作。更换动力电池组后，起动车辆。故障排除。

图16 动力电池组