長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

一輛行駛里程約5。8萬km的2015年長安逸動純電動汽車,電動機總功率為90 kW。該車因開啟點火開關後無法上電而被救援至店內維修。

檢查分析:維修人員接車後檢查,發現開啟點火開關後,儀表板中的動力電池故障指示燈、系統故障指示燈、動力電池斷開指示燈及跋行模式指示燈點亮,車輛無法ready,不能換擋行駛(圖1)。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

用故障診斷儀對車輛進行檢測,電池管理系統(BMS)中存在2個故障碼:P1B08—單體電壓過高四級故障;P1B0B—單體電壓過低四級故障。這2個故障碼均為靜態故障。分析這2個故障碼生成的原因:當車輛BMS監測到動力電池單體電壓過低和過高時,故障診斷儀透過讀取的資料流生成故障碼。因此可以初步確認,該車輛因為動力電池的單體電壓壓差過大,超過規定標準,所以引發動力電池故障。

讀取電池管理系統的資料流,發現動力電池單體電壓最高為4。5V,最低為0。0V,對應的電池單體編號分別為6號和22號(圖2)。該車輛採用的是三元銼電池,單體最高電壓為4。2V。根據故障現象以及上述檢測,懷疑故障原因可能有: BMS單體採集電路故障;BMS單體資訊採集模組故障;電池單體故障。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

執行高壓安全斷電,拆卸動力電池總成,開啟動力電池蓋,找到6號單體及22號單體位置(圖3)。用萬用表測量動力電池的6號和22號單體電壓,發現6號單體電壓確實高達4。5V,確認單體電壓過高故障;而22號單體電壓測得為3。7V,正常。由此說明,可能是單體電壓採集線束或者BMS單體資訊採集模組出現了故障(圖4)。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

用萬用表對採集線束的通斷性進行測量,發現採集線束的電阻均低於0。1,採集線路無故障,因此故障點集中在BMS單體資訊採集模組上。維修人員決定更換BMS控制單元,結果在拆卸過程發現BMS控制單元有維修過的跡象(圖5)。與使用者確認得知,BMS控制單元的確進行過維修,但是未能修好。維修人員隨後更換了同型號已確認沒有問題的拆車件BMS控制單元(圖6)。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

動力電池6號單體電壓為4。5V,高於該車型單體最高電壓4。2V,因此6號單體一定是因為強充導致的過充。但是由於無法知道具體哪個單體被過充過,所以需要對所有的動力電池單體進行電壓測量。維修人員沒有長安專用動力電池上位機,因此只能使用新能源專用萬用表對動力電池單體電壓進行測量,結果1號~6號單體電壓為4。5V,23號~46號單體電壓均為4。1V左右,其他單體電壓均為3。7v左右。

根據測量結果,需要將23號~46號單體電壓降至3。7V。而由於1號~6號單體電壓過高,需要檢查1號~6號電池是否存在鼓包現象。檢查發現,1號~6號電池單體的確有鼓包現象,因此需要更換1號~3號電池模組,也就是1號~6號電池單體的位置。

故障排除:由於無法購買到合適的模組,所以只能購買電池單體進行組裝。根據模組結構,採用先並聯再串聯的方式,將單體組裝成所需要的電池模組。在此過程中,維修人員發現4號單體的電壓採集電路連線位置錯誤,懷疑是之前維修動力電池管理系統時的失誤。維修人員及時發現並將採集線束連線至正確位置。

因購買的電池單體電壓均為4。0V,所以需要先將單體電壓放電至3。7V(圖7),之後採用動力電池均衡儀將電壓進行均衡,保證所有單體電壓均處於一致狀態。對於23號~46號單體,也採用先放電再均衡的方法,以保證動力電池內部所有的單體電壓保持在3。7V(圖8)。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

均衡完成後,將動力電池總成裝復後安裝回車輛,車輛復位。開啟點火開關上電,儀表板顯示車輛ready(圖9)。對車輛進行充電操作,可正常充電,故障排除。

長安逸動純電動汽車無法上電故障檢修

回顧總結:動力電池故障是新能源汽車常見的一種故障。針對此類故障,我們需要對動力電池的單體電壓均衡性進行檢測,根據讀出的資料流,找到異常電壓的單體。然後對資料流異常單體的電壓和採集線束進行檢測後,找到故障點進行維修。這個過程中有以下幾點需要注意。

(1)在新能源車輛的維修過程中,我們一定要穿戴相應的安全防護用具,保證操作安全。

(2)在進行動力電池的拆卸過程中,確保首先完成安全下電。

(3)因為診斷儀資料流只可以讀出最高或最低電壓的單體,所以我們在檢測時必須對所有單體進行電壓測量,再以標準電壓值進行均衡。

(4)如果拆卸更換單體,單體電壓採集線束必須要按原有位置連線,否則會導致資料流異常,車輛無法上電。

(5)如果發現電池單體鼓包則必須要更換。