摘要:為了讓維修人員對EC180車型有更多的了解,本文以動力電池組單體電壓不均衡導(dǎo)致北汽EC180汽車高壓不上電故障為切入點(diǎn)進(jìn)行描述,通過故障分析及其排除過程,對新能源汽車維修關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡單介紹,希望能對行業(yè)內(nèi)類似問題的發(fā)現(xiàn)與解決提供一定的參考與幫助。
關(guān)鍵詞:EC180;高壓不上電;故障分析
中圖分類號:U472
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
隨著我國對新能源汽車不斷大力推行,新能源汽車尤其是純電動汽車近幾年在國內(nèi)的保有量迅速增長,純電動汽車占據(jù)各大網(wǎng)約車品牌半壁江山甚至更多。
北汽新能源汽車股份有限公司推出的新能源EC180電動汽車,比燃油車更經(jīng)濟(jì),比低速電動車更安全,在動力方面由峰值功率30kW的電機(jī)和容量為20.3kW·h的三元鋰動力電池單元構(gòu)成,輔以北汽新能源自主研發(fā)的e-MotionDrive超級電驅(qū)技術(shù),通過對電池、電機(jī)和電控“三電”系統(tǒng)的高度集成和技術(shù)創(chuàng)新,使得該車在整車電動化方面具備了高集成、高效率、高安全及低能耗、低輻射的功能[1]。
由于新能源汽車維修與傳統(tǒng)汽車維修存在較大的差別,對于汽車專業(yè)維修人員的維修技能來說,在故障診斷、維修方式方法上是一個巨大的挑戰(zhàn),需要作出相應(yīng)的改變。因此,只有不斷學(xué)習(xí)掌握新能源汽車維修新知識、新技術(shù),才能跟上新能源汽車飛速發(fā)展的步伐,更好地進(jìn)行新能源汽車的維修作業(yè),更好地促進(jìn)汽車服務(wù)行業(yè)的發(fā)展。
1故障現(xiàn)象
一輛2018年產(chǎn)北汽EC180新能源汽車,行駛里程688.7km。用戶反映該車打開點(diǎn)火開關(guān)后儀表板顯示正常,READY指示燈正常亮起,換入“D”擋,松開駐車制動后踩加速踏板,車輛無法正常行駛,連續(xù)踩加速踏板車輛以低于5km/h的速度行駛,且會發(fā)出“咯嗒嗒”的聲音,同時車輛出現(xiàn)連續(xù)抖動后停止前進(jìn),再次踩加速踏板時車輛也無法移動。換入“R”擋,車輛故障現(xiàn)象一致。該車空調(diào)系統(tǒng)無法正常工作,但是車窗升降等功能正常。
2檢查分析
維修人員接車后試車,故障現(xiàn)象跟用戶描述一致。踩加速踏板時電量掉至10%以下,充電樁充電時很快就顯示“充電已完成”,實(shí)際電量并未充滿。
由于教學(xué)需要,車輛加裝了故障開關(guān),在此之前就出現(xiàn)過電量不足的問題,所以最初以為是低壓蓄電池給整車供電外還給故障開關(guān)供電引起電壓過低導(dǎo)致故障現(xiàn)象。于是,拆下低壓蓄電池負(fù)極,重新搭上后故障沒有改善。更換新的低壓蓄電池后,故障依舊存在,所以排除了這個原因。動力電池充不進(jìn)電,首先考慮是否是動力電池總成問題,將車輛進(jìn)行舉升,查看動力電池序列碼,經(jīng)4S店查詢得知,該車動力電池由合肥某電池廠家生產(chǎn),于是通過廠家給的電池系統(tǒng)程序?qū)⒃撥嚨碾姵毓芾硐到y(tǒng)(BMS)和電機(jī)控制器(MCU)進(jìn)行控制程序刷寫。
刷寫完畢后,重新打開點(diǎn)火開關(guān),儀表顯示正常,READY指示燈正常顯示,松開駐車制動,換擋旋鈕旋至“D”或“R”擋,輕踩加速踏板,車輛徹底不動,同時出現(xiàn)掉電現(xiàn)象,電量報警。
用診斷儀刷完程序后充電,充電指示燈正常顯示,10s后熄滅,此時充電樁依然顯示充電中,實(shí)際電量并未充進(jìn),充電電機(jī)總成上綠燈閃爍至熄滅。打開點(diǎn)火開關(guān)后,電量指示滿電,踩加速踏板電量掉至紅線,車輛徹底不動,處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析引起EC180電動汽車高壓不上電故障的原因有很多,如圖1所示。
讀取到故障碼“P118522——電池單體電壓不均衡”和“P118E21——電池單體欠壓”,且無法清除。查看數(shù)據(jù)流,單體電芯最高電壓為3.91V,偏高(圖2)。根據(jù)故障現(xiàn)象及故障代碼,初步確認(rèn)可能的故障點(diǎn)為低壓蓄電池電量過低、動力電池電量過低及動力電池過熱。
斷開車輛蓄電池負(fù)極和功率控制單元(PCU)上所有插接器并等待大約5min(電容放電),同時測量慢充線束插接器各端子,測得所有端口均導(dǎo)通,說明慢充沒問題。將蓄電池負(fù)極和PCU上所有插接器全部插回去,打開點(diǎn)火開關(guān),車輛依然無法運(yùn)動,電量嚴(yán)重不足。綜上所述,說明以下幾點(diǎn)問題:充電接口正常充電;充電槍接頭正常供電;BMS和MCU程序重新刷新升級后故障并沒有解決。由于該車購買時間不久,所有配件均在質(zhì)保期內(nèi)(除易損件),動力電池?zé)o法充電,經(jīng)過商討后決定換一個PCU總成,看更換后是否能解決充不進(jìn)電的故障。更換全新總成后,再次連接充電樁充電,此時儀表充電指示燈亮起,同時PCU總成上指示燈也正常閃爍,原本以為故障解決了,結(jié)果儀表充電指示燈又熄滅了,PCU總成上指示燈也熄滅了,心情又跌落到了谷底,說明充不進(jìn)電的故障依然沒有解決。
查閱維修手冊及文獻(xiàn)資料得知,EC180動力電池組結(jié)構(gòu)方式為“7并21串”,單體電池電壓為3.65V[2],額定電壓為113.10V,動力電池組相關(guān)參數(shù)見表1所示。通過單體標(biāo)準(zhǔn)電壓,對比數(shù)據(jù)流,得出單體電芯電壓偏高。所以首先處理欠壓或過壓故障,如果故障依舊,則考慮檢查電池狀態(tài),均衡回路。
按照“由易到難,由簡到繁”的思路,考慮對動力電池進(jìn)行全面檢查,首先將其總成拆卸檢測。打開動力電池蓋的時候發(fā)現(xiàn)該車動力電池不是總成外殼所標(biāo)記的電池品牌,這對我們之前的思路造成很大的影響。
由于電池?cái)?shù)據(jù)刷寫錯誤,才會出現(xiàn)車輛徹底不動的故障發(fā)生,所以只能將之前刷寫的動力電池?cái)?shù)據(jù)還原,然后對單體電池進(jìn)行補(bǔ)、放電操作,從而使動力電池達(dá)到整體電壓均衡狀態(tài)。在充、放電操作過程中,發(fā)現(xiàn)各單體電池之間電壓不均衡,電壓值相差太大,這就需要將電壓高于標(biāo)準(zhǔn)值的電池進(jìn)行放電操作,電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值的進(jìn)行補(bǔ)充電操作。同時各單體電池之間溫度相差較大,也會影響充電狀態(tài)。這才導(dǎo)致動力電池很快充滿,電量消耗也很快。
3故障排除
經(jīng)過1周左右的充放電操作,電池電壓達(dá)到均衡狀態(tài),初步確認(rèn)上述故障現(xiàn)象是由于單體欠壓,引起高壓不上電。將動力電池總成進(jìn)行裝車,刷寫程序,讀取故障碼,顯示系統(tǒng)正常,重新對車輛進(jìn)行充電,狀態(tài)正常,進(jìn)行路試后,故障排除。
4回顧總結(jié)
在排除故障時走了一些彎路,通過及時查詢該車型的維修手冊、維修電路及其他類似故障的維修資料,重新梳理維修思路,運(yùn)用正確的新能源維修方法,最終解決了故障,對今后的新能源維修實(shí)際教學(xué)做了很大的鋪墊。
【參考文獻(xiàn)】
[1]蔣鳴雷.新能源汽車動力電池結(jié)構(gòu)與檢修[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2020.
[2]譚婷,李健平.新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2020.
作者簡介:
衛(wèi)祥,本科,高級技師、工程師,研究方向?yàn)槠嚲S修教育及研究。