關(guān)鍵詞:高壓蓄電池、蓄電池控制單元、電池平衡
故障現(xiàn)象:一輛2024年產(chǎn)一汽-大眾ID.4 CROZZ純電動汽車, 行駛里程858km。用戶反映該車組合儀表突然發(fā)出“電驅(qū)動裝置工作不正確,請去維修站”的提示(圖1)。此外,車輛最近還出現(xiàn)了行駛里程不準(zhǔn)的問題。
檢查分析:該車由用戶自行駕駛進(jìn)廠,接車時,儀表板顯示有94%的電量,但續(xù)航里程只有215km(圖2)。資料顯示,該車充滿電時,續(xù)駛里程約為550km。當(dāng)前儀表顯示有94%的電量,即使考慮駕駛習(xí)慣的因素,續(xù)航里程也應(yīng)該有400km以上。顯然,車輛的里程估算存在異常。
連接診斷儀對車輛進(jìn)行檢測,讀取到“P0BBD00——混合蓄電池總電壓超出最大偏差主動/靜態(tài)”的故障碼。為車輛下電,再上電,故障無法刪除。斷開車輛低壓蓄電池負(fù)極,等待5min,故障依舊無法刪除。
根據(jù)故障碼,執(zhí)行故障引導(dǎo),檢測計(jì)劃提示需要更換“蓄電池模塊1-J991”。根據(jù)此引導(dǎo),需要對高壓蓄電池進(jìn)行開蓋,更換第一個模組,這個模組中又包含16個電芯,模組控制單元將每2個并聯(lián)電芯作為一個主體,再監(jiān)控其輸出電壓。謹(jǐn)慎起見,必須加以驗(yàn)證之后再拆蓄電池組。
讀取蓄電池控制單元8C數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)7號電芯的電量僅有18.03%。由于充電量相差很懸殊,電池平衡功能肯定沒有發(fā)揮作用,再讀取各電芯充電電壓,來驗(yàn)證這一點(diǎn)。進(jìn)一步讀取7號電芯的電壓相對其他偏低,僅有3.637V,其他電芯電壓均在4.083V左右(圖3)。為了確認(rèn)故障,讀取一臺正常車?yán)锏?C數(shù)據(jù)流,正常車的最大充電量為94.39%,最小充電量為93.41%,且電芯電壓基本在4.110V左右,偏差不大(圖4)。
查閱車型技術(shù)資料得知,電芯之間的電壓差不能超過0.150V,而檢測到的最大壓差為0.660V。顯然,故障車的電芯電壓已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)上限(圖5)。
綜上所述,初步判斷為電池包內(nèi)部故障,重點(diǎn)懷疑對象是1號電池模組、對應(yīng)的模組控制單元CMC,以及線束故障。具體情況,還要拆解電池包做進(jìn)一步檢查。
按照安全規(guī)范布置維修工位,并為車輛斷電,斷開高壓電池組和A19充電器的接插器。拆除動力電池,開包之前對高壓電池檢查密封性,電池包沒有泄露現(xiàn)象,排除了因泄漏導(dǎo)致內(nèi)部損壞的可能。
拆解電池,根據(jù)診斷儀讀取到的是7號電芯電壓低,歸屬于1號模組,而左邊的第一個模組正好連接到CMC1的2號插接器上,所以判斷左邊第一個位置是1號模組(圖6)。
拆開1號模組上方的絕緣墊,就可以看到模組內(nèi)部的電芯,接下來就是要確認(rèn)模組里面哪個才是7號電芯。電芯的位置并非順序布置,而是更多考慮熱量平衡,交叉布置(圖7)。
通過分析測得7號電芯的電壓為3.347V,實(shí)測電壓與診斷儀讀取數(shù)據(jù)基本一致。為了進(jìn)一步排除是否為CMC1接口故障,將1號和2號模組的插接器調(diào)換,也就是CMC1的1號插接器插到2號模組,CMC1的2號插接器插到1號模組,再連接診斷儀讀取數(shù)據(jù)流(圖8)。進(jìn)行分析,讀取到15號模組電壓低,故障隨著模組轉(zhuǎn)移了,說明CMC1的插頭接口輸出是沒有問題的,故障在于模組本身。
故障排除:模組1的單體7號電芯的電壓和充電量和其他電芯之間差異較大,單體電壓不平衡導(dǎo)致故障發(fā)生。更換1號模組,完工后進(jìn)行電池平衡,組裝電池組并進(jìn)行絕緣和密封檢查。確認(rèn)無誤后,將動力電池包裝回車輛,故障排除。