純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池常見故障診斷技術(shù)及案例分析

純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池常見故障診斷技術(shù)及案例分析【摘要】當(dāng)今純電動(dòng)汽車得以廣泛運(yùn)用，純電動(dòng)汽車故障檢測(cè)提上日程。如何利用純電動(dòng)汽車?yán)碚撝R(shí)和診斷經(jīng)驗(yàn)有效對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池故障產(chǎn)生原因分析，學(xué)會(huì)應(yīng)用專用檢測(cè)維修設(shè)備，掌握查閱的維修資料能力，輔以措施實(shí)現(xiàn)故障排除，從而提升檢修工作效率，這也要求純電動(dòng)汽車維修人員技能強(qiáng)、素養(yǎng)高。本文在梳理傳統(tǒng)的汽車診斷技術(shù)發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，通過純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池實(shí)際維修案例，闡述如何維修純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，著重分析純電動(dòng)汽車安全維修要領(lǐng)和思路?！娟P(guān)鍵詞】純電動(dòng)汽車；安全；動(dòng)力電池；診斷；分析；思路引言純電動(dòng)汽車得以廣泛運(yùn)用，純電動(dòng)汽車故障檢測(cè)提上日程。純電動(dòng)汽車發(fā)展社會(huì)背景中國發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代，傳統(tǒng)能源資源日益緊張、生態(tài)環(huán)保要求不斷提高的背景下，發(fā)展與生態(tài)文明觀念得到了全社會(huì)的廣泛認(rèn)同，這也使得汽車領(lǐng)域的環(huán)保探索力度不斷加大。傳統(tǒng)汽車與純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)區(qū)別分析純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比，發(fā)動(dòng)機(jī)取消，改變了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，部分部件已經(jīng)簡化或者取消，增加了電源系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等部件。傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電器及電控系統(tǒng)、底盤和車身等輔助部分組成，以12V直流電壓為主供電方式；純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)主要由電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、汽車底盤、車身以及各種輔助裝置等組成，以幾百伏的高壓直流電壓通過逆變?yōu)橄鄳?yīng)的交流為主，12V直流電壓為輔的供電方式。三、傳統(tǒng)汽車與純電動(dòng)汽車維修保養(yǎng)區(qū)別1，動(dòng)力源維修不同：傳統(tǒng)汽車有發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有各種需要維修保養(yǎng)得地方，主要是更換機(jī)油，機(jī)油濾芯，更換火花塞，正時(shí)皮帶，發(fā)動(dòng)機(jī)清理積碳保養(yǎng)及電氣元器件和機(jī)械部件的維修與更換等。純電動(dòng)汽車，主要是動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)和控制器的保養(yǎng)及電控單元和邏輯信號(hào)反饋系統(tǒng)的維修與更換等。檔位機(jī)構(gòu)維修不同，傳統(tǒng)汽車有手動(dòng)擋，自動(dòng)擋變速箱需要維修與保養(yǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難度大；純電動(dòng)汽車檔位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，難度小，比較簡單。維修側(cè)重點(diǎn)不同,傳統(tǒng)汽車側(cè)重于機(jī)械部件的修復(fù)和12V電子元器件及電控單元的更換；純電動(dòng)汽車側(cè)重于高壓直、交流部件的維修和邏輯信號(hào)的是非判斷分析維修人員專業(yè)要求不同，傳統(tǒng)汽車只要在維修中注意規(guī)范操作，沒有高壓安全隱患，對(duì)從業(yè)者沒有太多的要求，維修技術(shù)來源主要是師徒之間的“傳、幫、帶”，方式主要是“問、看、聽、聞、摸”等，借助簡單的工具和基礎(chǔ)的診斷儀工具；純電動(dòng)汽車除了傳統(tǒng)的維修專業(yè)技術(shù)外，還需要從業(yè)者具有高壓電操作技能和從業(yè)資格，需熟知機(jī)電一體化操作要領(lǐng)，因此維修專業(yè)素養(yǎng)要求更高。今天談?wù)勑履茉雌噭?dòng)力電池的常見故障診斷。四、純電動(dòng)汽車電池故障維修案例1、常見故障現(xiàn)象用戶在使用iEV系列（1-4代）車輛時(shí)會(huì)根據(jù)自己的使用情況進(jìn)行一些簡單的判斷，當(dāng)用戶感覺有問題時(shí)會(huì)到4S店檢修。以下是常見問題：1、電池故障燈閃爍；2、電池故障燈長亮；3、續(xù)行里程數(shù)短；4、儀表上電量指示表下降快2.系統(tǒng)原因分析通過組合儀表無顯示現(xiàn)象，可以通過查閱專業(yè)資料或車輛配套維修手冊(cè)等了解以下知識(shí)1、iEV4代車輛故障儀表圖示3、iEV4代電池故障燈閃爍故障分析1、打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷電池故障燈閃爍的原因:2、數(shù)據(jù)表格中ErrCode欄代表故障代碼，其中0xa080代表電池故障，在行駛過程中動(dòng)態(tài)壓差大于I（放電電流Current）*2+110mV時(shí)，電池故障燈閃爍，不進(jìn)行故障保護(hù)，車輛可以持續(xù)行駛。（需要仔細(xì)看一下監(jiān)控各個(gè)單體的數(shù)據(jù)，最低單體是否只有一節(jié)，若是連續(xù)的幾節(jié)電池出現(xiàn)電壓過低的現(xiàn)象，需要拆開電池箱體，實(shí)際測(cè)量故障電池單體電壓，若測(cè)量電壓是正常值與監(jiān)控顯示電壓不一致，則為BMS管理系統(tǒng)故障。3、數(shù)據(jù)表格中故障代碼為0x18000080故障為絕緣故障，絕緣故障由BMS管理系統(tǒng)廠家排查。4、若讀取的數(shù)據(jù)沒有異常，故障代碼一欄也正常，電池故障燈閃爍可以判斷為BMS管理系統(tǒng)程序未刷新或程序故障殘留，由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。5、檢查數(shù)據(jù)時(shí)若出現(xiàn)單體在大電流放電時(shí)電量變低，壓差達(dá)到故障標(biāo)準(zhǔn)，停止放電時(shí)電壓恢復(fù)正常，需拆卸電池，檢查該單體極耳串聯(lián)螺絲是否松動(dòng)。4、iEV4代電池故障燈長亮故障分析1、打車輛無法行駛，先從簡單的誤操作方面開始排查故障，若故障依然存在則打開EV03軟件，連接整車，讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來判斷電池故障燈長亮的原因：2、打開整車低壓電，點(diǎn)亮儀表。從儀表上按下黑色觸點(diǎn)開關(guān)，查看總電壓是否正常，若無總電壓顯示可導(dǎo)致電池故障燈長亮，此時(shí)可以檢查車輛行李箱電池組高壓箱上的紅色維修開關(guān)是否處于閉合狀態(tài)。若閉合后仍無總電壓，交由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。3、在監(jiān)控軟件故障頁面查看，報(bào)電池欠壓、電池電壓不均衡、單體電壓檢測(cè)故障，此類故障為電池問題，需要處理電池。（需要仔細(xì)看一下監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)頁面，最低單體是否只有一節(jié)，若是連續(xù)的幾節(jié)電池出現(xiàn)電壓過低的現(xiàn)象，需要拆開電池箱體，實(shí)際測(cè)量故障電池單體電壓，若測(cè)量電壓是正常值與監(jiān)控顯示電壓不一致，則為BMS管理系統(tǒng)故障）4.在監(jiān)控軟件故障頁面查看，報(bào)輕微絕緣故障、嚴(yán)重絕緣故障、二級(jí)故障，為管理系統(tǒng)或整車方面絕緣故障，交由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。（圖為EV03監(jiān)控頁面報(bào)絕緣故障，導(dǎo)致車輛電池故障燈長亮界面）5、iEV4代車輛續(xù)行里程短故障分析1、打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)。查看電池?cái)?shù)據(jù)是否正常，電池充電狀態(tài)下電量能否充滿，滿電靜置后單體電壓應(yīng)在3.34V，若只有個(gè)別單體達(dá)到3.34V，而平均電壓未達(dá)到，查看充電狀態(tài)下是否有單體上漲過快的現(xiàn)象，單體電壓達(dá)到3.65V后停止充電，此時(shí)電池組電量未充滿，需要更換單體電壓上漲過快的電池模塊。2、打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)。參照S0C與OCV（開路電壓）關(guān)系對(duì)照表，判斷電池單體電壓與S0C的數(shù)值是否相近，如果差距太大，判斷為S0C不準(zhǔn)，交由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。（舉例說明：儀表電量顯示為SOC50%，實(shí)際檢測(cè)電池電壓單體均在3.30V以上，此時(shí)正確的S0C數(shù)值應(yīng)是80%，可以判斷SOC顯示不準(zhǔn)，這會(huì)導(dǎo)致客戶使用時(shí)行駛里程短，交由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。）3、若以上檢查都是正常的，需要將車輛暫留。待充滿電后，由4S店工作人員做車輛里程測(cè)試。由于個(gè)人駕駛習(xí)慣，不同的路況，車輛行駛環(huán)境都會(huì)對(duì)車輛續(xù)行里程數(shù)產(chǎn)生一定影響。4、SOC與OCV（開路電壓）關(guān)系對(duì)照表：單位（V）6、iEV4代車輛儀表上電量指示表下降快故障分析S0C在行駛過程中下降快，打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)，查看SOC下降幅度，15%以內(nèi)屬于電量正常修正范圍，不考慮故障。打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)，若大于15%的修正范圍，需要檢查數(shù)據(jù)故障代碼是否報(bào)有0xa040故障，在行駛過程中動(dòng)態(tài)壓差大于I（放電電流）x2+70mV，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)SOC下降快的現(xiàn)象，需要對(duì)電池進(jìn)行維修。打開BMS讀取歷史故障軟件，連接整車，讀取歷史數(shù)據(jù)，SOC急劇下降，修正幅度大于30%，檢測(cè)電壓最高最低的電池為相鄰兩節(jié)，且二者相加的電壓平均值約等于電池組平均單體電壓，判斷為BMS管理系統(tǒng)廠家故障，交由BMS管理系統(tǒng)廠家處理。下圖為電池問題導(dǎo)致續(xù)行里程數(shù)不足時(shí)需要對(duì)電池模塊進(jìn)行更換的標(biāo)準(zhǔn)：五、iEV4代動(dòng)力電池維修流程及流程圖在上所描述的故障分析判斷中，確認(rèn)是電池故障后，需要對(duì)電池進(jìn)行維修：1、首先將檢測(cè)到的故障數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)該車輛的車輛信息保存好，將整車電池充滿電后，拆下故障電池進(jìn)行處理。2、一、二、三代車在維修電池時(shí)需要拆卸行李箱與后座椅兩塊電池組。3、由于更換上的電池模塊是滿電狀態(tài)的，所以在維修之前需要對(duì)電池組進(jìn)行均衡補(bǔ)電處理，以保證整箱電池95個(gè)單體模塊在維修好之后都處于滿電狀態(tài)，提高整組電池的一致性。4、四代車電池由于本身有主動(dòng)均衡的功能，在拆卸之前只需整組電池充滿電后拆卸故障電池組就可以維修了。（注意：1、將維修時(shí)需要使用的工具做好絕緣處理，螺絲刀、扳手等、防止誤操作造成電池短路！2、操作過程中請(qǐng)取下戒指，手表、項(xiàng)鏈等隨身攜帶的金屬物件，防止誤操作引起電池短路，造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失！3、不得有裸露在外的高壓連接端子，應(yīng)在拆卸時(shí)立即使用絕緣膠帶包裹好，防止誤操作造成電池短路！4、操作過程中不得有金屬物件遺留或掉落在電池組上，防止造成電池短路！5、若因操作不當(dāng)或其它原因?qū)е码姵亟M（或電池模塊）冒煙、起火等嚴(yán)重安全事故時(shí)，在保證人身安全的前提下，迅速斷開電池系統(tǒng)回路并對(duì)電池失效部分使用電氣消防器材進(jìn)行滅火、覆蓋、冷卻，降低事故形態(tài)，并第一時(shí)間聯(lián)系廠家售后人員！)5、具體流程圖六、結(jié)束語:隨汽車智能化、集