張忠杰

關(guān)鍵詞：無法上電、動力電池、單體電壓

故障現(xiàn)象：一輛2015 年產(chǎn)長安逸動純電動汽車，電動機(jī)總功率為90 kW，行駛里程約5.8萬km。該車因打開點(diǎn)火開關(guān)后無法上電而被救援至店內(nèi)維修。

檢查分析：維修人員接車后檢查，發(fā)現(xiàn)打開點(diǎn)火開關(guān)后，儀表板中的動力電池故障指示燈、系統(tǒng)故障指示燈、動力電池斷開指示燈及跛行模式指示燈點(diǎn)亮，車輛無法ready，不能換擋行駛（圖1）。

用故障診斷儀對車輛進(jìn)行檢測，電池管理系統(tǒng)（BMS） 中存在2 個故障碼：P1B08——單體電壓過高四級故障;P1B0B——單體電壓過低四級故障。這2個故障碼均為靜態(tài)故障。分析這2 個故障碼生成的原因：當(dāng)車輛BMS 監(jiān)測到動力電池單體電壓過低和過高時，故障診斷儀通過讀取的數(shù)據(jù)流生成故障碼。因此可以初步確認(rèn)，該車輛因?yàn)閯恿﹄姵氐膯误w電壓壓差過大，超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，所以引發(fā)動力電池故障。

讀取電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)動力電池單體電壓最高為4.5V，最低為0.0V，對應(yīng)的電池單體編號分別為6號和22號（圖2）。該車輛采用的是三元鋰電池， 單體最高電壓為4.2V。根據(jù)故障現(xiàn)象以及上述檢測，懷疑故障原因可能有：①BMS單體采集電路故障;②BMS 單體信息采集模塊故障;③電池單體故障。

執(zhí)行高壓安全斷電，拆卸動力電池總成，打開動力電池蓋，找到6號單體及22號單體位置（圖3）。用萬用表測量動力電池的6號和22 號單體電壓，發(fā)現(xiàn)6號單體電壓確實(shí)高達(dá)4.5V，確認(rèn)單體電壓過高故障;而22號單體電壓測得為3.7V，正常。由此說明，可能是單體電壓采集線束或者BMS 單體信息采集模塊出現(xiàn)了故障（圖4）。

用萬用表對采集線束的通斷性進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)采集線束的電阻均低于0.1Ω，采集線路無故障，因此故障點(diǎn)集中在BMS 單體信息采集模塊上。維修人員決定更換BMS控制單元，結(jié)果在拆卸過程發(fā)現(xiàn)BMS 控制單元有維修過的跡象（圖5）。與用戶確認(rèn)得知，BMS控制單元的確進(jìn)行過維修，但是未能修好。維修人員隨后更換了同型號已確認(rèn)沒有問題的拆車件BMS控制單元（圖6）。

動力電池6 號單體電壓為4.5V，高于該車型單體最高電壓4.2V，因此6號單體一定是因?yàn)閺?qiáng)充導(dǎo)致的過充。但是由于無法知道具體哪個單體被過充過，所以需要對所有的動力電池單體進(jìn)行電壓測量。維修人員沒有長安專用動力電池上位機(jī)，因此只能使用新能源專用萬用表對動力電池單體電壓進(jìn)行測量，結(jié)果1號～6號單體電壓為4.5V，23號～46號單體電壓均為4.1V左右，其他單體電壓均為3.7V左右。

根據(jù)測量結(jié)果，需要將23號～46號單體電壓降至3.7V。而由于1號～6號單體電壓過高，需要檢查1號～6號電池是否存在鼓包現(xiàn)象。檢查發(fā)現(xiàn)，1號～6號電池單體的確有鼓包現(xiàn)象，因此需要更換1號～3號電池模組，也就是1號～6號電池單體的位置。

故障排除：由于無法購買到合適的模組，所以只能購買電池單體進(jìn)行組裝。根據(jù)模組結(jié)構(gòu)，采用先并聯(lián)再串聯(lián)的方式， 將單體組裝成所需要的電池模組。在此過程中，維修人員發(fā)現(xiàn)4 號單體的電壓采集電路連接位置錯誤，懷疑是之前維修動力電池管理系統(tǒng)時的失誤。維修人員及時發(fā)現(xiàn)并將采集線束連接至正確位置。

因購買的電池單體電壓均為4.0V，所以需要先將單體電壓放電至3.7V（圖7），之后采用動力電池均衡儀將電壓進(jìn)行均衡，保證所有單體電壓均處于一致狀態(tài)。對于23號～46號單體，也采用先放電再均衡的方法，以保證動力電池內(nèi)部所有的單體電壓保持在3.7V（圖8）。

均衡完成后，將動力電池總成裝復(fù)后安裝回車輛，車輛復(fù)位。打開點(diǎn)火開關(guān)上電，儀表板顯示車輛ready（圖9）。對車輛進(jìn)行充電操作，可正常充電，故障排除。

回顧總結(jié)：動力電池故障是新能源

汽車常見的一種故障。針對此類故障，我們需要對動力電池的單體電壓均衡性進(jìn)行檢測，根據(jù)讀出的數(shù)據(jù)流，找到異常電壓的單體。然后對數(shù)據(jù)流異常單體的電壓和采集線束進(jìn)行檢測后，找到故障點(diǎn)進(jìn)行維修。這個過程中有以下幾點(diǎn)需要注意。

（1）在新能源車輛的維修過程中，我們一定要穿戴相應(yīng)的安全防護(hù)用具，保證操作安全。

（2）在進(jìn)行動力電池的拆卸過程中，確保首先完成安全下電。

（3）因?yàn)樵\斷儀數(shù)據(jù)流只可以讀出最高或最低電壓的單體，所以我們在檢測時必須對所有單體進(jìn)行電壓測量，再以標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行均衡。

（4）如果拆卸更換單體，單體電壓采集線束必須要按原有位置連接，否則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)流異常，車輛無法上電。

（5）如果發(fā)現(xiàn)電池單體鼓包則必須要更換。