新能源汽車檢測與故障診斷技術(shù) 課件 項目二 動力蓄電池系統(tǒng)的故障診斷

動力蓄電池常見故障

：

單體蓄電池電壓高

動力蓄電池電壓低

電壓跳變

動力蓄電池溫度故障模式

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

2）滿電靜止后，動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）動力蓄電池容量低，充電時電壓上升較快。動力蓄電池常見故障動力蓄電池常見故障2.動力蓄電池電壓低故障現(xiàn)象：滿電靜止后，動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）動力蓄電池單體自放電率大；

4）動力蓄電池單體容量變小，放電時電壓下降過快。動力蓄電池常見故障3.電壓跳變

故障現(xiàn)象：車輛在運行或充電時，單體蓄電池電壓跳變。

故障原因：電壓采集線連接點松動、BMS信息采集器功能失效。動力蓄電池常見故障4.動力蓄電池溫度故障模式

動力蓄電池故障溫度通常分為一個或多個點溫度偏低或溫度偏高，在運行中或充電中達到報警閾值，一旦達到報警閾值后將切斷動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)扇未開啟，散熱差；靠近電機等熱源；過充電。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。動力蓄電池常見故障5.動力蓄電池內(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)測模塊（如設(shè)計在動力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部電路板短路；

5）動力蓄電池內(nèi)部高壓配電箱（如設(shè)計在動力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部短路；

6）動力蓄電池進水導(dǎo)致或水冷冷卻管路（動力蓄電池內(nèi)部）漏液。動力蓄電池常見故障動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高低壓插接件動力蓄電池高壓電控制原理動力蓄電池高壓電控制原理動力蓄電池高壓電控制原理動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

動力蓄電池高壓放電過程：

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)檢測到高壓母線上的電壓與動力蓄電池電壓相差50V以內(nèi)（母線電流減小到安全電流）時，預(yù)充完成，然后接通正極繼電器、斷開預(yù)充繼電器，這時上電完成。動力蓄電池高壓電控制原理

動力蓄電池的高壓電控制原理圖中，各個繼電器的控制方式：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）。動力蓄電池高壓電控制原理

動力蓄電池高壓充電過程：

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

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

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

2）高壓互鎖。

3）高壓絕緣。

4）碰撞安全。動力蓄電池高壓電控制原理4.動力蓄電池?zé)峁芾?/p>

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

絕大多數(shù)的純電動汽車動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。動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造2.內(nèi)部構(gòu)造動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造1）蓄電池模組2）MSD維修開關(guān)3）蓄電池管理系統(tǒng)BMS4）繼電器區(qū)動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造1）三元鋰電池2）磷酸鐵鋰電池3）鈦酸鋰電池動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動力蓄電池主要類型1）三元鋰電池動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動力蓄電池主要類型2）磷酸鐵鋰電池動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動力蓄電池主要類型3）鈦酸鋰電池動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造3.動力蓄電池主要類型動力蓄電池?zé)o法上電常見的故障現(xiàn)象有三種（2.3將在后續(xù)內(nèi)容中學(xué)習(xí)）：1）踩制動踏板，打開起動開關(guān)，上電運行“ready”燈無法點亮，動力蓄電池主正和預(yù)充繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法上電。2）連接慢充設(shè)備和電纜，動力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法充電。3）連接快充設(shè)備和電纜，動力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法充電。高壓無法上電故障分析

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法獲知動力蓄電池電量，同時BMS無法無法獲知高壓系統(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)以及車輛運行狀態(tài)（行駛、充電），造成BMS無法控制內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器的動作，致使高壓不上電，同時車輛行駛及其他輔助功能也將受限。高壓無法上電故障分析高壓無法上電故障分析蓄電池管理系統(tǒng)BMS常見的故障現(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總線開路、虛接或短路故障；2）蓄電池管理系統(tǒng)BMS電源線路開路、虛接、短路或其自身故障；3）動力蓄電池組輸出線路故障；4）動力蓄電池組內(nèi)部電流、電壓傳感器或其線路開路、虛接、短路故障；5）動力蓄電池組內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器控制、線路以及自身故障；6）動力蓄電池內(nèi)部高壓互鎖信號及線路開路、虛接、短路故障；7）電池組內(nèi)部溫度傳感器信號及線路開路、虛接、短路故障；8）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進行過溫保護；9）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進行過壓保護；10）蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進行過流保護；11）蓄電池電量過低，導(dǎo)致整車無法啟動。高壓無法上電故障分析

常見的故障現(xiàn)象為：踩制動踏板數(shù)次并保持，起動車輛后，儀表正常點亮，可運行指示“ready”燈無法點亮，蓄電池指示燈、動力蓄電池故障指示燈（紅色）點亮，如圖所示，此時制動踏板高度沒有變化，同時組合儀表上沒有其他系統(tǒng)故障燈點亮。高壓無法上電故障分析具體表現(xiàn)為：

1）BMS的P-CAN通信線路開路、虛接或短路故障；

2）BMS電源線路開路、虛接或短路故障；

3）BMS自身故障。高壓無法上電故障分析1.故障現(xiàn)象描述

小王的吉利帝豪EV450，踩制動踏板數(shù)次并保持，起動車輛后，儀表點亮正常，可運行指示“ready”燈無法點亮，蓄電池指示燈、動力蓄電池故障指示燈（紅色）點亮；動力蓄電池主正、主負(fù)繼電器不動作，高壓不上電，且制動踏板高度沒有變化；組合儀表上沒有其他系統(tǒng)故障燈點亮。高壓無法上電故障診斷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通信線路開路、虛接或短路故障；

2）BMS電源線路開路、虛接或短路故障；

3）BMS自身故障。高壓無法上電故障診斷高壓無法上電故障診斷

為了進一步確認(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，對故障部位做進一步解析。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。高壓無法上電故障診斷第三步：測量蓄電池管理系統(tǒng)BMS模塊的供電高壓無法上電故障