到2019年底,我國(guó)新能源汽車(chē)保有量為381萬(wàn)輛,與2018年底相比,增加120萬(wàn)輛,增長(zhǎng)46.05%[1]。伴隨新能源汽車(chē)故障頻發(fā),針對(duì)新能源汽車(chē)的常見(jiàn)故障,國(guó)內(nèi)的許多技術(shù)和維修人員開(kāi)展了相關(guān)方面的研究活動(dòng)。徐曉東分析了新能源汽車(chē)慢充充電故障[2];閆云敬研究了新能源電動(dòng)汽車(chē)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障[3];方波,周歡,景志敏討論了新能源汽車(chē)空調(diào)原理及常見(jiàn)故障[4]。本文從診斷方法的角度,通過(guò)分析故障指示燈在動(dòng)力電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不同組合的顯示,研究產(chǎn)生的原因,運(yùn)用汽車(chē)上的自診斷系統(tǒng),確定故障范圍,對(duì)故障進(jìn)行維修。
1新能源汽車(chē)在動(dòng)力電池系統(tǒng)故障指示燈概述
動(dòng)力電池系統(tǒng)由動(dòng)力電池模組、電池管理系統(tǒng)、輔助元器件和動(dòng)力電池箱體等構(gòu)成[5]。動(dòng)力電池模組是由若干電池芯通過(guò)并聯(lián)和串聯(lián)方式所構(gòu)成的組合體;電池管理系統(tǒng)(BMS)分成數(shù)據(jù)采集單元和運(yùn)算控制單元[6];輔助元件主要由電池低壓管理系統(tǒng)、預(yù)充繼電器、電阻、電流傳感器、熔斷器等;動(dòng)力電池箱是穩(wěn)固電池系統(tǒng)的組件,由上蓋和下托盤(pán)組成,起承載和保護(hù)作用。故障指示燈是指當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)故障時(shí),汽車(chē)自診斷系統(tǒng)檢測(cè)后通過(guò)通信系統(tǒng)向車(chē)輛儀表系統(tǒng)顯示的不同狀態(tài)的儀表燈[7]。新能源汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)相關(guān)的故障指示燈如表1所示。動(dòng)力電池系統(tǒng)主要包含以下故障指示燈:(1)動(dòng)力電池故障指示燈;(2)高壓斷開(kāi)指示燈;(3)系統(tǒng)故障指示燈;(4)SOC低指示燈;(5)絕緣報(bào)警指示燈;(6)電池溫度過(guò)高報(bào)警;(7)CAN故障燈;(8)高壓互鎖報(bào)警燈。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障后,通常故障燈組合點(diǎn)亮:例如:當(dāng)動(dòng)力電池故障指示燈、電池溫度過(guò)高指示燈、SOC低指示燈同時(shí)點(diǎn)亮,說(shuō)明是動(dòng)力電池系統(tǒng)故障;當(dāng)高壓斷開(kāi)指示燈、絕緣報(bào)警指示燈都點(diǎn)亮?xí)r,則存在汽車(chē)高壓系統(tǒng)發(fā)生故障,并非是動(dòng)力電池系統(tǒng)的故障。
2故障指示燈不同組合的顯示故障診斷與維修
2.1故障指示燈顯示組合一
故障現(xiàn)象:高壓斷開(kāi)指示燈常亮、動(dòng)力電池故障指示燈閃亮、SOC低指示燈閃亮、系統(tǒng)故障指示燈常亮,系統(tǒng)不能上高壓電。診斷與維修思路:當(dāng)出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象時(shí),主要分析動(dòng)力電池組電量值、動(dòng)力電池單體電壓值和動(dòng)力電池單體數(shù)據(jù)收集值。觀察車(chē)輛組合儀表顯示,使用診斷儀檢查動(dòng)力電池組單體電壓值,接著讀取車(chē)輛故障碼,最后分析故障原因,確定故障范圍,進(jìn)行維修。如果測(cè)得的每個(gè)動(dòng)力電池單體電壓值非常接近且比較低,這說(shuō)明動(dòng)力電池組電量偏低,首先充電;如果動(dòng)力電池組的絕大多數(shù)的單體電壓接近,僅其中一節(jié)或者幾節(jié)單體電壓非常的低,說(shuō)明是動(dòng)力電池單體電壓過(guò)低故障。分析動(dòng)力電池單體電壓偏低的主要原因:一方面有可能是動(dòng)力電池單體性能衰減造成的,另一方面也有可能是動(dòng)力電池單體電壓采集錯(cuò)誤。當(dāng)汽車(chē)充電結(jié)束后,如果所有或者絕大部分的動(dòng)力電池單體電壓值是0V,這說(shuō)明是動(dòng)力電池單體電壓采集故障。
2.2故障指示燈顯示組合二
故障現(xiàn)象:動(dòng)力電池故障指示燈、高壓斷開(kāi)指示燈、系統(tǒng)故障指示燈同時(shí)點(diǎn)亮,而且車(chē)輛行駛中斷高壓、無(wú)法上高壓。原因分析:?jiǎn)误w電壓過(guò)高三級(jí);總電壓過(guò)高三級(jí);放電瞬間電流過(guò)高二級(jí)與三級(jí);正負(fù)總的電極接線柱、預(yù)充電的接觸器粘合連接;高低壓互鎖故障;動(dòng)力電池電流傳感器故障。診斷與維修思路:采用診斷儀讀取汽車(chē)的故障碼,分析故障原因,明確故障具體范圍,排除故障。
2.3故障指示燈顯示組合三
故障現(xiàn)象:動(dòng)力電池故障指示燈和系統(tǒng)故障指示燈同時(shí)點(diǎn)亮,可以上高壓電,車(chē)輛可正常行駛。原因分析:動(dòng)力電池單體電壓過(guò)高1級(jí)和2級(jí);動(dòng)力電池單體壓差過(guò)大;動(dòng)力電池組溫度偏低1級(jí);動(dòng)力電池組溫差過(guò)大;動(dòng)力電池系統(tǒng)通訊失敗等。診斷與維修思路:觀察車(chē)輛組合儀表分析動(dòng)力電池相關(guān)參數(shù)判斷或用采用診斷儀讀取汽車(chē)的故障碼,分析具體故障原因,明確故障具體范圍,排除故障。
2.4故障指示燈顯示組合四
故障現(xiàn)象:動(dòng)力電池故障指示燈、絕緣報(bào)警指示燈、系統(tǒng)故障指示燈,高壓斷開(kāi)指示燈常亮,且系統(tǒng)高壓不來(lái)電。診斷與維修思路:這類(lèi)故障,可能是高壓系統(tǒng)絕緣電阻值過(guò)低,絕緣不良的故障。具體的檢查步驟如下:(1)檢查電力電子單元(PEU)、動(dòng)力電池組、車(chē)載充電機(jī)、電動(dòng)壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電液轉(zhuǎn)向泵電機(jī)、制動(dòng)空壓機(jī)、PTC加熱器等高壓元件和高壓線束的絕緣性。高壓輸入、輸出極柱與零部件殼體和高壓輸入、輸出極柱與車(chē)體的冷態(tài)電阻應(yīng)≥220MΩ且熱態(tài)電阻≥2MΩ,在此范圍正常。檢查極柱與高壓線束屏蔽層,電阻應(yīng)≥100MΩ,在此范圍正常。(2)絕緣電阻檢測(cè)方法:測(cè)試電壓≥500V(DC)或者是動(dòng)力系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的1.5倍,兩者選取較高的電壓為測(cè)試電壓。在測(cè)量高壓線束絕緣電阻之前,必須徹底斷開(kāi)高壓線束兩端與高壓部件的連接,否則檢測(cè)結(jié)果有誤。高壓部件導(dǎo)電部位和外殼或車(chē)體應(yīng)加載充足穩(wěn)定的電壓,確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)對(duì)絕緣阻值不滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí),對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行更換和維修。
3結(jié)語(yǔ)
新能源汽車(chē)行駛的過(guò)程中,動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障是很常見(jiàn)的問(wèn)題,解決這類(lèi)故障問(wèn)題有效和便捷的途徑,首先可以分析故障指示燈顯示狀態(tài),迅速確定故障的范圍,再運(yùn)用專業(yè)檢測(cè)驗(yàn)證故障發(fā)生,進(jìn)而采取措施及時(shí)處理,避免故障再次發(fā)生,提高汽車(chē)行駛的可靠性和安全性。
參考文獻(xiàn)
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[4]方波,周歡,景志敏.新能源汽車(chē)空調(diào)原理及常見(jiàn)故障分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件2020(03):155-156.
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《故障指示燈在新能源汽車(chē)的應(yīng)用》來(lái)源:《汽車(chē)實(shí)用技術(shù)》,作者:何壽柏 蔣小健 朱小燕 鄒亞強(qiáng) 談旭敏
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