新能源汽車檢測(cè)與故障診斷技術(shù) 課件 項(xiàng)目二 動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)的故障診斷

動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障

：

單體蓄電池電壓高

動(dòng)力蓄電池電壓低

電壓跳變

動(dòng)力蓄電池溫度故障模式

動(dòng)力蓄電池內(nèi)部漏電動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障1.單體蓄電池電壓高故障現(xiàn)象：1）動(dòng)力蓄電池電壓高

2）滿電靜止后，動(dòng)力蓄電池單串或幾串電壓明顯偏高，

其他單體蓄電池正常。故障原因：1）采集器采集誤差；

2）BMS信息采集器功能出現(xiàn)誤差或失效；

3）動(dòng)力蓄電池容量低，充電時(shí)電壓上升較快。動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障2.動(dòng)力蓄電池電壓低故障現(xiàn)象：滿電靜止后，動(dòng)力蓄電池單串或幾串電壓明顯偏低，其他單體蓄電池正常。故障原因：1）采集誤差；

2）BMS采集器功能出現(xiàn)誤差或失效；

3）動(dòng)力蓄電池單體自放電率大；

4）動(dòng)力蓄電池單體容量變小，放電時(shí)電壓下降過(guò)快。動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障3.電壓跳變

故障現(xiàn)象：車輛在運(yùn)行或充電時(shí)，單體蓄電池電壓跳變。

故障原因：電壓采集線連接點(diǎn)松動(dòng)、BMS信息采集器功能失效。動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障4.動(dòng)力蓄電池溫度故障模式

動(dòng)力蓄電池故障溫度通常分為一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)溫度偏低或溫度偏高，在運(yùn)行中或充電中達(dá)到報(bào)警閾值，一旦達(dá)到報(bào)警閾值后將切斷動(dòng)力蓄電池的電能輸出或輸入。溫度高故障原因：溫度傳感器故障；相關(guān)線路故障；電連接異常局部發(fā)熱；風(fēng)扇未開(kāi)啟，散熱差；靠近電機(jī)等熱源；過(guò)充電。溫度低故障原因：溫度傳感器故障；相關(guān)線路故障；局部加熱片異常。動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障5.動(dòng)力蓄電池內(nèi)部漏電故障原因：

1）模組與模組之間的銅排連接片絕緣層破損；

2）信息采集器內(nèi)部短路或采集線擠壓破損；

3）動(dòng)力蓄電池由于外部碰撞導(dǎo)致單體蓄電池漏液造成絕緣故障；

4）絕緣監(jiān)測(cè)模塊（如設(shè)計(jì)在動(dòng)力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部電路板短路；

5）動(dòng)力蓄電池內(nèi)部高壓配電箱（如設(shè)計(jì)在動(dòng)力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部短路；

6）動(dòng)力蓄電池進(jìn)水導(dǎo)致或水冷冷卻管路（動(dòng)力蓄電池內(nèi)部）漏液。動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理1正極主繼電器2預(yù)充電阻13預(yù)充繼電器14快充繼電器5預(yù)充電阻26預(yù)充繼電器27主負(fù)繼電器8電流傳感器9模組110模組N/211模組N/2+112模組N1.輔助元器件構(gòu)造工作原理

①預(yù)充電阻

②電磁繼電器

③電流傳感器

④高低壓插接件動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理1正極主繼電器2預(yù)充電阻13預(yù)充繼電器14快充繼電器5預(yù)充電阻26預(yù)充繼電器27主負(fù)繼電器8電流傳感器9模組110模組N/211模組N/2+112模組N2.電路工作流程

動(dòng)力蓄電池高壓放電過(guò)程：

首先吸合負(fù)極繼電器，再吸合預(yù)充繼電器，預(yù)充繼電器吸合之后當(dāng)檢測(cè)到高壓母線上的電壓與動(dòng)力蓄電池電壓相差50V以內(nèi)（母線電流減小到安全電流）時(shí)，預(yù)充完成，然后接通正極繼電器、斷開(kāi)預(yù)充繼電器，這時(shí)上電完成。動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理

動(dòng)力蓄電池的高壓電控制原理圖中，各個(gè)繼電器的控制方式：有的車型繼電器由VCU控制；有的是BMS控制（比如比亞迪）；有的是VCU控制一部分（主負(fù)繼電器）、BMS控制一部分（主正和預(yù)充繼電器）。動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理

動(dòng)力蓄電池高壓充電過(guò)程：

充電過(guò)程和放電過(guò)程類似，接通負(fù)極繼電器后，先通過(guò)預(yù)充繼電器2連通預(yù)充電阻2，對(duì)動(dòng)力蓄電池回路預(yù)充電，然后通過(guò)正極繼電器正式充電。動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理3.動(dòng)力蓄電池安全管理

動(dòng)力蓄電池安全管理主要包括動(dòng)力蓄電池安全、高壓互鎖、高壓絕緣、碰撞安全這四方面的管理。

1）動(dòng)力蓄電池安全。動(dòng)力蓄電池安全主要包括內(nèi)部短路、大電流、氣體排放、燃燒四個(gè)方面。

2）高壓互鎖。

3）高壓絕緣。

4）碰撞安全。動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理4.動(dòng)力蓄電池?zé)峁芾?/p>

動(dòng)力蓄電池最佳的工作溫度為25℃左右，其熱管理包括運(yùn)行預(yù)熱、運(yùn)行散熱（冷卻）、充電預(yù)熱、充電散熱（冷卻）四種情況。動(dòng)力蓄電池高壓電控制原理1.外部構(gòu)造

絕大多數(shù)的純電動(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池都安裝在車輛的前軸和后軸之間，處于駕駛艙的正下方，這個(gè)位置可以平衡前后軸的重量、降低車輛的重心，有利于增加車輛的高速穩(wěn)定性。動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造2.內(nèi)部構(gòu)造動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造1）蓄電池模組2）MSD維修開(kāi)關(guān)3）蓄電池管理系統(tǒng)BMS4）繼電器區(qū)動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造1）三元鋰電池2）磷酸鐵鋰電池3）鈦酸鋰電池動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動(dòng)力蓄電池主要類型1）三元鋰電池動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動(dòng)力蓄電池主要類型2）磷酸鐵鋰電池動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動(dòng)力蓄電池主要類型3）鈦酸鋰電池動(dòng)力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動(dòng)力蓄電池主要類型動(dòng)力蓄電池?zé)o法上電常見(jiàn)的故障現(xiàn)象有三種（2.3將在后續(xù)內(nèi)容中學(xué)習(xí)）：1）踩制動(dòng)踏板，打開(kāi)起動(dòng)開(kāi)關(guān)，上電運(yùn)行“ready”燈無(wú)法點(diǎn)亮，動(dòng)力蓄電池主正和預(yù)充繼電器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法上電。2）連接慢充設(shè)備和電纜，動(dòng)力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法充電。3）連接快充設(shè)備和電纜，動(dòng)力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法充電。高壓無(wú)法上電故障分析

蓄電池管理系統(tǒng)BMS是決定車輛高壓是否上電的主要條件之一。如果BMS出現(xiàn)故障，將造成整車其他控制單元無(wú)法獲知?jiǎng)恿π铍姵仉娏浚瑫r(shí)BMS無(wú)法無(wú)法獲知高壓系統(tǒng)連接的完整性、其他高壓系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)、車輛準(zhǔn)備狀態(tài)以及車輛運(yùn)行狀態(tài)（行駛、充電），造成BMS無(wú)法控制內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器的動(dòng)作，致使高壓不上電，同時(shí)車輛行駛及其他輔助功能也將受限。高壓無(wú)法上電故障分析高壓無(wú)法上電故障分析蓄電池管理系統(tǒng)BMS常見(jiàn)的故障現(xiàn)象是車輛上電失敗或輸出功率受限，而其成因主要包括：1）至蓄電池管理系統(tǒng)BMS的CAN總線開(kāi)路、虛接或短路故障；2）蓄電池管理系統(tǒng)BMS電源線路開(kāi)路、虛接、短路或其自身故障；3）動(dòng)力蓄電池組輸出線路故障；4）動(dòng)力蓄電池組內(nèi)部電流、電壓傳感器或其線路開(kāi)路、虛接、短路故障；5）動(dòng)力蓄電池組內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器控制、線路以及自身故障；6）動(dòng)力蓄電池內(nèi)部高壓互鎖信號(hào)及線路開(kāi)路、虛接、短路故障；7）電池組內(nèi)部溫度傳感器信號(hào)及線路開(kāi)路、虛接、短路故障；8）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)；9）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)；10）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行過(guò)流保護(hù)；11）蓄電池電量過(guò)低，導(dǎo)致整車無(wú)法啟動(dòng)。高壓無(wú)法上電故障分析

常見(jiàn)的故障現(xiàn)象為：踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，起動(dòng)車輛后，儀表正常點(diǎn)亮，可運(yùn)行指示“ready”燈無(wú)法點(diǎn)亮，蓄電池指示燈、動(dòng)力蓄電池故障指示燈（紅色）點(diǎn)亮，如圖所示，此時(shí)制動(dòng)踏板高度沒(méi)有變化，同時(shí)組合儀表上沒(méi)有其他系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮。高壓無(wú)法上電故障分析具體表現(xiàn)為：

1）BMS的P-CAN通信線路開(kāi)路、虛接或短路故障；

2）BMS電源線路開(kāi)路、虛接或短路故障；

3）BMS自身故障。高壓無(wú)法上電故障分析1.故障現(xiàn)象描述

小王的吉利帝豪EV450，踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，起動(dòng)車輛后，儀表點(diǎn)亮正常，可運(yùn)行指示“ready”燈無(wú)法點(diǎn)亮，蓄電池指示燈、動(dòng)力蓄電池故障指示燈（紅色）點(diǎn)亮；動(dòng)力蓄電池主正、主負(fù)繼電器不動(dòng)作，高壓不上電，且制動(dòng)踏板高度沒(méi)有變化；組合儀表上沒(méi)有其他系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮。高壓無(wú)法上電故障診斷2.故障現(xiàn)象分析根據(jù)故障現(xiàn)象以及前面的分析可推斷出故障原因：

1）BMS的P-CAN通信線路開(kāi)路、虛接或短路故障；

2）BMS電源線路開(kāi)路、虛接或短路故障；

3）BMS自身故障。高壓無(wú)法上電故障診斷高壓無(wú)法上電故障診斷

為了進(jìn)一步確認(rèn)及縮小故障部位，借用診斷儀器讀取蓄電池管理系統(tǒng)BMS模塊內(nèi)故障代碼和數(shù)據(jù)流，對(duì)故障部位做進(jìn)一步解析。第一步：讀取故障代碼（DTC）第二步：故障代碼（DTC）分析導(dǎo)致這個(gè)故障的可能原因有：

1）蓄電池管理系統(tǒng)BMS模塊常火供電線路（開(kāi)路、虛接、短路）故障；

2）蓄電池管理系統(tǒng)BMS與整車控制器VCU之間P-CAN總線（開(kāi)路、虛接、短路）故障；

3）蓄電池管理系統(tǒng)BMS模塊自身故障。高壓無(wú)法上電故障診斷第三步：測(cè)量蓄電池管理系統(tǒng)BMS模塊的供電高壓無(wú)法上電故障