奔驰纯电旗舰车型EQS技术特点及典型故障4例(上)

2024年3月8日发(作者：17年的别克凯越多少钱)

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栏目编辑：桂江一 ********************奔驰纯电旗舰车型EQS技术特点及典型故障4例(上)◆文/河南 刘勤中奔驰纯电车型EQS(车型代号247)是奔驰基于纯电平台EVA开发的首款车型，完全摆脱了此前给人的“油改电”印象，是继EQC、EQA、EQB之后，奔驰EQ产品和技术品牌的第四款纯电动车型，定位于电动豪华轿车旗舰车型。奔驰EQS基于新的纯电EVA平台，将提供多种动力系统选项。基础版EQS450为后轮驱动，永磁同步电机最大功率为245kW，最大扭矩为568N.m，100km综合电耗为19.1~16.0kWh；EQS580 4MATIC则采用前后双永磁同步电机，后电机最大功率为255kW，前电机最大功率为135kW，总功率输出达到385kW，总扭矩为855N.m，100km综合电耗为20.0~16.9kWh。另外，EQS还计划推出560kW的AMG版本车型。图1为EQS高压部件分布图。EQS使用的是NCM811锂离子电池(阴极活性材料由镍、钴和锰组成，比例为8∶1∶1)，可以由10个模块组成总电量为90kWh的电池包，也可以由12个模块组成108kWh的电池包，整体电压为396V(图2)。在WLTP测试循环下，EQS搭载108kWh电池车型的续航里程达到770km，90kWh的续航里程超过640km。EQS电池组有一个液体热管理系统，底部有一个冷却板(冷却液流经电池架铝型材的腔体)和一个集成在冷却电路中的PTC辅助加热器。电池组可以在行驶前或行驶时预热或冷却，以达到快速充电的最佳温度窗口。图2 奔驰EQS车系高压蓄电池结构图在充电方面，奔驰EQS基于400V高压电池系统，在110kW直流充电模式中，可在48min内将电量由10%补充至80%；在145kW直流充电模式中，最快可在37min内将电量由10%补充至80%；交流充电时，最大功率为7kW。奔驰EQS整车动力系统布局如图3所示。电驱动单元为紧凑型装置，包括：电机、电力电子装置、带机油泵的变速器和热交换器。在后轴上安装一个驻车止动爪，在4MATIC车型中，前部驱动单元支持电动制冷剂压缩机并提供电能。从技术角度来说，奔驰EQS的驱动电机根据三相永磁同步电机励磁的原理，而采用了内转子设计。变速器仅具有一个固定传动比的齿轮。在两个传动系统中，变速器安装在电机右侧(从行驶方向观察)。由于电机自身的特征，不需要使用离合器，只要电机和促动器连接(能量回收)，驱动电机就会运转，与行驶方向无关。在减速和制动模式中，机械旋转运动会转化为电能为高压蓄电池充电。电力电子装置集成在驱动系统中，并直接连接至高压蓄电池模块和冷却液回路，其任务包括：向电机供电、控制电机、向电动制冷压缩机供电(仅适用于4MATIC车型)、监测电机的温度和位置、为传动系统控制单元创建可用扭矩的诊断和预测。为了实现对电机的操控，电力电子装置中的交流/直流转换器将高压蓄电池的直流电压转换为3相交流电压，同时监控并记录电机的转速和温度。在超速运转模式下，如果电机作为发电机工1-前部电驱动单元(代码M005)；2-前部发声器；3-高电压正温度系数(PTC)加热器(高压蓄电池)；4-电动制冷剂压缩机；5-12V蓄电池；6-直流/直流转换器控制单元；7-高压蓄电池模块；8-直流/交流充电车辆插座；9-直流充电连接单元；10-高压蓄电池交流充电器；11-后部电驱动单元；12-后部发声器；13-高电压正温度系数(PTC)加热器(车内)。图1 奔驰EQS车系高压部件分布图50-CHINA·MarchCopyright?博看网. All Rights Reserved.

栏目编辑：桂江一 ********************维修技巧另外，奔驰EQS还具有以下技术特点：其核心是以太网主干网；?采用奔驰新一代EE架构和STAR3，该架构采用层级结构，?可选装带部分自动化功能的驾驶辅助系统(FAP5.0)或带高?标配静态LED高性能大灯，可选装已在新款S级中使用的新?标配后轴较小转向角的机电转向系统，可选装后轴带较大转?空调系统采用高压正温度系数(PTC)加热器(车内)和新?采用舒适性更高、安全性更强和物料种类更佳的新型座椅；?标配隐藏式车外门把手，可选装电动舒适性车门；方便；?通过局部互锁系统提高高压安全性，同时为故障诊断提供?通过车身区域电机和减振材料的独特安装理念实现独具舒适下面分享4个典型故障案例，帮助读者进一步了解奔驰EQS的技术特点和诊断策略。

度自动化行驶功能的DRIVE PILOT(SA)(2022年)；型照明系统DIGITAL LIGHT；向角的机电转向系统；HEPA过滤技术；图3 奔驰EQS车系整车动力系统布局作，则电力电子装置将感应的交流电压转换为直流电压，并为高压车载电气系统进行充电。奔驰EQS采用了一套非常先进的电机冷却系统。转子轴上的水枪用来冷却转子，冷却回路可冷却其他元件，如定子肋、逆变器的针形针翅结构和变速器油冷却器等。这套冷却系统能让电机具有高负载能力，即使在多次加速后仍能确保驱动系统的性能始终如一。性的NVH。故障1故障现象2022款奔驰EQS450+提示“辅助蓄电池故障”过低时，附加蓄电池G1/2通过N178附加蓄电池管理控制单元(也叫失窃车辆追踪能源管理控制单元)为N112/2远程信息处理服务通信模块提供应急供电，可确保N112/2继续工作持续10min，以便上传车辆数据，包括车辆位置信息及求助信息等。N178附加蓄电池管理控制单元负责对附加蓄电池G1/2的电压进行监控，如果12V车载电气系统中的电压降至8V以下，附加蓄电池管理控制单元N178控制应急供电功能的启用。如果12V车载电气系统中一辆2022款奔驰EQS450+，搭载780 600型电机，VIN码为W1K2971231A00****，行驶里程为1 289km。该车仪表台上出现“辅助蓄电池故障”的白色文字提示信息。故障诊断与排除连接奔驰专用诊断仪进行快速测试，发现在N73/3电子点火开关控制单元中设置有当前状态的故障码：B11C118-附加蓄电池存在功能故障，低于电流极限值。奔驰EQS除位于前机舱内装有12V车载电气系统蓄电池G1以外，在后排座椅坐垫左侧还装有一个12V的附加蓄电池G1/2。蓄电池G1/2及相关部件的位置如图4所示。附加蓄电池G1/2的作用是，当12V车载电气系统出现故障，蓄电池电压过低时为点火开关控制单元N73/3提供备用电源(30b)，由N73/3促动后部电驱动单元内部集成的驻车止动爪，让挡位紧急回到P挡，通过机械方式固定车辆，以防继续滑行。另外，对于在中国市场销售的混合动力车辆和电动车辆(中国版代码为830)，因为法规要求通过RTM系统上传车辆的运行数据至云端服务器，当12V车载电气系统出现故障，蓄电池电压1-支架；2-座椅架；3-接地线电气连接器；4-正极导线电气连接器；5-支架；G1/2-附加蓄电池；N178-附加蓄电池管理控制单元；N112/2-远程信息处理服务通信模块。图4 故障车型附加蓄电池G1/2位置图Copyright?博看网. All Rights Reserved.

2023/03·汽车维修与保养51

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栏目编辑：桂江一 ********************G1/2-附加蓄电池；N178-附加蓄电池管理控制单元；N112/2-远程信息处理服务通信模块；F96-附加蓄电池熔丝盒；F152/2=熔丝和继电器盒(右后坐垫下面)；N147-后部电驱动单元的电力电子装置控制单元。图5 附加蓄电池G1/2电路图的电压超过9V，则切换回正常供电。相关模块的电路图如图5所示，后部电驱动单元N147的部件位置如图6所示。查看N73/3的实际值，结果没有找到附加蓄电池电压(30b)的实际值。拆下后排座椅坐垫检查，发现附加蓄电池G1/2的正极导线布线不合理，应该从坐垫支架的下方布线，却绕到了坐垫支架的外侧，结果被挤压到坐垫金属支架与门槛饰板之间，绝缘层已破损，对地短路，正极导线已发热变形(图7)。图7 故障车上破损的附件蓄电池线束检查附加蓄电池G1/2的电压，只有1.5V，壳体也明显膨胀变形。因为短路点位于F96附加蓄电池熔丝盒上7.5A熔丝的上游，因此，该熔丝没有熔断。更换因过度放电而损坏的附加蓄电池G1/2以及损坏的线路，并重新进行正确布线后，该车故障被彻底排除。1-电驱动系统单元；2-电力电子控制单元N147；3-电机；4-至车辆的动力输出；5-位置传感器；6-驻车止动爪；7-变速器。维修小结电源线的布线时需要避免挤压或与尖锐部件干涉摩擦，避免绝缘失效，出现短路故障，严重的话可能出现发热起火。图6 后部电驱动单元N147位置图52-CHINA·MarchCopyright?博看网. All Rights Reserved.

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故障2故障现象2022款奔驰EQS450+高压系统报警一辆2022款奔驰EQS450+轿车，搭载780 600型电机，VIN码为W1K2971231A00****，行驶里程为3 963km，该车启动后，仪表台上出现白色的高压蓄电池图标和“检查高压系统，参见用户手册”的提示信息。故障诊断与排除接车后，首先进行功能检查，发现故障车为后驱车型，可以正常启动和行驶，行驶中能量回收功能和加速性能未见异常；测试直流和交流充电功能也都正常。连接奔驰专用诊断仪进行快速测试，发现后部电驱动单元的电力电子装置控制单元N147中设置有故障码：P0EED00-车载高压电气系统主动放电功能故障(故障频率计数45次)；P13F8FB-系统关闭无法执行(故障频率计数1次)。故障码P0EED00中涉及的主动放电功能是指，在发生事故时，不论是正面碰撞、侧面碰撞、后向碰撞，还是倾翻，电力线和部件可能会损坏，为避免短路引起的火灾危险，车辆上设置了燃爆熔丝F63，由辅助防护系统控制单元N2/5对其进行引爆，以断开控制端子线路(电路30c)，这样便可立刻关闭相应的系统，使各个高压组件切换至安全的初始状态。例如：高压蓄电池A100在通过车载网络收到碰撞信号和/或电路30c断开的信号后，会立刻断开内部接触器，停止对外输出高压电。此外，当直流充电器N116/5、交流充电器N83以及DC/DC转换器控制单元N83/1，收到传动系统控制单元N127(后电机N147，前电机N147/4)发出的碰撞事件信号和/或电路30c断开的信号后，则会立刻对其内部的高压中间回路的电容器启用放电操作；电力电子控制单元检查高压中间回路中的电压值，并在低于最小值时完全放电。如果该状态信号出现故障，则传动系统控制单元N127在内部将中间回路放电的状态设置为替代值。成功停用高压车载电气系统之后，传动系统控制单元N127将传动系统的状态设置为“不运行”，并通过网络传送该状态，而不再向驾驶员显示传动系统运行的信息。后部电驱动单元的电力电子装置控制单元N147相关电路如图8所示。根据故障码和系统工作原理，并结合故障现象分析，导致该车故障的可能原因有：N147软件故障；N147电气故障。尝试对后部电驱动单元的电力电子装置控制单元N147进行软件升级，结果未发现新软件；执行N147的SCN设码，故障依旧；对N147执行控制单元复位后，再次进行快速测试，结果只剩下一个故障码P13F8FB(系统关闭无法执行)。根据诊断仪上的诊断软件，对故障码P13F8FB执行引导测N73/3-电子点火开关控制单元；N127-传动系统控制单元；F63-燃爆熔丝；F152/2-熔丝和继电器模块。图8 后部电驱动单元电力电子装置控制单元N147电路试，结果显示故障原因为后轴传动系统故障。尝试执行高压系统的停用和激活操作，显示操作成功，但故障码和故障现象仍然存在。尝试对整车进行长时间断电处理和锁车休眠处理，结果未见任何变化，故障依旧。检查后部电驱动单元及电力电子装置控制单元N147的外观，未发现碰撞、腐蚀等异常情况；检查电气插头也没有发现腐蚀或插针松旷等异常情况。综合上述检查测试分析，该车故障原因是电力电子装置控制单元N147内部的主动放电功能模块存在电气故障，在系统自诊断时发现异常，从而在仪表台上显示故障提示信息。由于后部电驱动单元的电力电子装置控制单元N147不能单独供货，只好订购后部电驱动单元总成。更换后部电驱动单元总成后试车，该车故障被彻底排除。维修小结本案例中，在更换后部电驱动单元时应注意以下几点：1.安装新的电驱动单元后，必须单独对新更换的电驱动单元进行“试运行已安装的控制单元”的操作，并确保成功，否则电机将无法运转。因为电驱动单元相当于燃油车的发动机控制单元，属于防盗部件，不完成驾驶授权就无法进行运行。另外，路试时，必须要通过主机显示屏，确认前后驱动电机都可以正常工作。2.因为电驱动单元相当于燃油车的发动机，按照法规要求，更换电驱动单元时还需要订购打印有新的驱动电机序列号的标签，并张贴到车辆指定位置，还要及时到车管所申请信息变更。3.必须严格执行排放和抽真空步骤，以便添加防冻液。如果排空不彻底，即使只是短距离行驶也可能导致电机因为散热不良，而出现高温损坏的情况。4.必须使用工业纯净水与原厂冷却液进行混合，否则可能导致高压部件内部腐蚀，引发泄漏或绝缘故障。(未完待续)Copyright?博看网. All Rights Reserved.

2023/03·汽车维修与保养53