第四节 动力电池故障导致上电失败诊断检修技巧

一、概述

在前面我们已经了解到影响上电的条件有:①严重欠电压;②严重过电压;③严重过温(动力电池温度过高);④整车控制器以及其他控制器无法获取动力电池的参数(通常都是通信网络出现故障)等无法获知动力电池的参数,上电条件不满足的表现就是“上高压电失败”。因此动力电池包故障通常包括信息采集器故障,信息采集线、动力电池包漏电故障,BMS无上电信号、BMS故障等。

二、比亚迪元EV360(EB款)无法上高压电故障

1.故障现象

客户反映车辆在行驶中异常下电,再次启动无法上电,不能行驶。组合仪表动力电池故障指示灯点亮,如图1-90所示。

图1-90 组合仪表动力电池故障警告灯

2.诊断过程与结构分析

使用诊断仪读取系统故障码,如图1-91所示为故障码及故障码含义。

这些故障码如何生成的?生成机理有哪些?在掌握这些内容前我们首先对BIC安装位置、工作原理、工作特性进行掌握后方可了解故障码的生成原理。如图1-92所示比亚迪元EV360(EB款)动力电池包(高压配电箱),图1-93所示为动力电池系统参数,图1-94为动力电池模组与模组内部连接方式,图1-95所示为动力电池包内部BIC信息采集器分布,图1-96所示为动力电池管理系统框架图。通过上述图进行分析,信息采集器安装在动力电池包内部,且通信转换模块与信息采集器是串联连接,并且信息采集器与通信转换模块的电源是由BMS提供,通信转换模块将信息采集器采集到的信息进行运算后通过CAN报文形式发送给BMS,BMS根据接收到的报文有针对性地控制动力电池的充电/放电。

图1-91 故障码及故障码含义

图1-92 比亚迪元EV360(EB款)动力电池包(高压配电箱)

图1-93 动力电池系统参数

图1-94 动力电池模组与模组内部连接方式

图1-95 动力电池包内部BIC信息采集器分布

图1-96 动力电池管理系统框架图

由于动力电池包内部信息采集器或通信转换模块有一个出现问题,或者BMS未接收到上电唤醒信号,BMS向通信转换模块提供的电源出现故障后,BMS无法获取动力电池的各种信息,因而BMS将执行安全保护功能策略,正极/负极接触器无法吸合,车辆无法上高压电。因此同时出现多个BIC故障码首先要检查BMS的供电电源与接地线。

3.诊断检修过程

1)首先检查BMS的供电电源,如图1-97所示为BMS及电源供电端子针脚。

图1-97 BMS及电源供电端子针脚

2)经过检查,供电电源与接地线正常,进入下一步诊断。检查动力电池包信息采集器供电电源与接地以及CAN通信线。如图1-98所示为动力电池包插接件针脚定义说明(只含本案例中所涉及的针脚功能)。

图1-98 动力电池包插接件针脚定义说明

3)线束端针脚排列顺序说明图,如图1-99所示。

图1-99 线束端针脚排列顺序说明图

4)测量过程图,如图1-100、图1-101所示。

图1-100 测量过程图

图1-101 测量供电端子与接地端子图

5)经过检查,动力电池包的输入电源正常,接地线正常,通信正常,而BMS无法获取动力电池内部的信息,说明动力电池包内部信息采集器故障,由于动力电池组还在质保期内,更换动力电池包总成进行标定后故障排除。

4.维修小结

在检修无法上电时,要了解上电条件,如果上电条件未达到,则无法上高压电,因此在了解无法上电时我们要了解车辆结构、工作原理、故障生成的原因。

三、分布式动力电池管理系统的故障模式诊断分析

1.电压采样功能异常

电压采样功能异常模式判定:

1)电压采样异常:BMS内部故障可能导致采集到的动力电池单体电压、总电压失真,导致车辆无法正常上电和使用。

2)当出现总电压采样过高或过低时,车辆动力系统会自动切断电源,出现异常下电,且组合仪表故障指示灯点亮。

3)使用诊断仪读取数据流获取总电压的大小。

4)当出现采集动力电池单体电芯电压过低时,车辆SOC进行修正(2.5V时SOC为0),车辆动力自动切断,组合仪表动力电池故障指示灯点亮告警。

5)当出现动力电池单体电压过高(>4.2V)时,车辆也会自动切断动力,组合仪表动力电池故障指示灯点亮告警。

2.温度采样功能异常

温度采样功能异常判定:

1)温度采样异常:BMS内部故障可能采集到的动力电池单体温度失真,导致车辆无法正常使用。读取动力电池包数据流如果温度偏差超过10°以上或者-40°、110°都需要检查采样温度点以及信息采集器。

2)当出现温度采样异常严重时,车辆动力会自动切断,仪表动力电池过热且“”故障指示灯点亮。

3.供电电路故障

BMS熔丝熔断:

1)BMS动力电池管理器熔丝熔断的原因通常都是由于外部电流过大导致,从而使BMS无法正常供电工作。

2)熔丝熔断后的现象,动力电池管理器没有工作电压所以无法工作,不能与其他模块进行信息交互,车辆无法上高压电。

4.动力电池子网通信异常

1)信号采集异常(包括漏电检测信号、碰撞信号、动力电池电流信号等)。

2)BMS其他故障(充电管理、放电管理、高压接触器控制、动力电池均衡、数据记录、SOC计算功能、SOH计算功能)。