宇通13kWh电池系统维修、维护、保养手册.doc

宇通13kWh电池系统维修、维护、保养手册History of Change Records标题: 宇通13kWh电池系统维修手册Rev.ECN NO.Change Description Eff. DatePrepared By Approved By1.0New Release19/6/2014Wang Xingxing/BIJack变更记录维修注意事项为了安全、有效地进行系统保养和维修，维护人员必须经过专业培训，培训合格并持有相应证书才能上岗，无关人员禁止打开电池箱体。工作人员执行维护保养维修工作时，一定要遵守有关安全预防知识，使用必要工具和防护设备。 时刻谨记系统内部存在高压，即使系统没有运行，当系统关断后，打开箱体前要用万用表确认高压端无电压，才能进行下一步动作。 在操作和维修过程中，请不要佩戴金银首饰和手表等金属饰品。 维修保养时，请使用绝缘、专业工具，穿戴绝缘手套和绝缘鞋。 维修作业结束后请及时清理工具和物料，不要将金属物品放在设备的内部或顶部。 对系统线缆进行连接和拆卸作业前，请确保断开所有高压和低压开关。 系统操作及维修人员对电池系统的检修有任何疑问，请联系制造厂商CATL相应部门及工程师咨询。电池箱之间的连接有高压线和低压线，非专业人士请勿擅自接触及开箱。警告：电池系统达153.6V直流高压Warning：High Voltage 153.6V DC目录维修注意事项2一、文档介绍41.1文档保密性及保密等级41.2文档目的41.3文档结构41.4定义和缩略语41.4.1定义41.4.2缩略语6二、宇通13kWh总成图7三、宇通13kWh系统故障检查准备及故障汇总83.1 故障检查准备83.2 故障汇总8四、宇通13kWh系统故障清除及维修94.1 检修流程94.2 故障清除及维修指导10五、其它异常处理12六、保养注意事项15七、电池维护15八、电池系统维护16九、售后服务16一、文档介绍1.1文档保密性及保密等级此宇通13kWh维修手册只对直接参与此项目人员公开，转发给其它特别是非CATL允许的组织，需经过CATL内该项目负责人的协调并在开发协议里关于保密性里进行规定。1.2文档目的该维修手册描述了具体故障对应维修方法以及操作过程中需要注意事项。1.3文档结构该文件分成以下章节：（1）宇通13kWh结构图简介（2）宇通13kWh系统故障检查准备及故障汇总（3）宇通13kWh系统故障清除及维修（4）其它异常处理1.4定义和缩略语1.4.1定义电池电芯此项目中的最小能量存储单元，电池模块的基本元素，由正极，负极，电解液，排气阀，外壳，隔离膜组成.电池模块包含两个或以上的电气连接的电池能量存储单元电池组电能存储系统，通常包括一个或多个的电池模块，电池管理系统，热管理，高低压线，连接器以及机构件开路电压在无负载的情况下大于一小时电池正负极间的压差加载电压充放电时电池正负极件的电压差标称电压电池正负极在25 90%湿度以及50%SoC的环境下势差容量在指定条件下满充电池可提供的电量，通常用安时表示能量容量在指定条件下满充的电池所能提供能量，通常用瓦时或者千瓦时表示标称容量在寿命开始以及特定环境下，满充电池所能提供的C速率的最少容量C速率充放电恒定电流值例如：1C是指对100% SOC的满充电池1小时 放电到 0% SOC时的电流。0.2C指对100% SOC的满充电池5小时 放电到 0% SOC时的电流DOD所放电容量所占标称容量的比率.循环制造商指定的条件下满充到满放或者是满放到满充的过程循环寿命循环的次数，即可用的放电容量衰减到标称容量的80%所循环的次数服务寿命客户指定条件下电池能够实现的循环寿命.服务寿命是循环寿命或由客户指定条件下所能行程的英里数.直流阻抗直流阻抗需在制造商指定的特定的条件下通过特定的方式测量BOL第一次达到标称容量充/放电的时间点，且过去没有被使用过.EOL经过了多次生产商指定条件下的循环后，满充电池的可用容量衰减到标称容量的80%的时间点电池温度电池表面测量点的温度环境温度靠近电池的介质（如：空气）的平均温度自放电在没有使用或者是间隔使用时因各种原因造成的容量的损失.自放电的值由容量损失相对于标称容量的比率来表述.过充电池在满充后继续充电并会导致物理和/或化学的不可逆反应，造成性能的衰减甚至是电池的损坏的情况过放电池在满放后继续放电并会导致物理和/或化学的不可逆反应，造成性能的衰减甚至是电池的损坏的情况SOC剩余电量相对于标称容量的比例。标准值为0%-100%.0%表示的是电池满放.100%标识的是电池的满充.SOH剩余使用寿命站相对于标称使用寿命的比例.标准值从0%-100%.100%指BoL.0%指EOL.BMS通过电子电气单元对整个系统管理，它通常包括SME,CSC,S-BoX和电缆.BMS构成了电能存储系统的管理结构以保证正常运行和失效诊断.CSC电子控制单元负责高压和电流的采样以及数据分析，计算SOC/SOH，存储错误信息，诊断错误和异常，并与其他的电子控制单元进行通信. 电控单元，负责对电压和电池的温度的采样以及均衡.S-Box开关盒主要负责执行储能系统输入的连接和中断单位“V” (Volt):电压，电压单位“A” (Ampere):电流，电流单位“W”(watt):瓦，功率“Ah” (Ampere-Hour):安时，充电单位“Wh” (Watt-Hour):瓦时，能量单位“” (Ohm):欧姆，阻值单位“m” (milliohm):毫欧，阻值单位“” (degree Celsius) :摄氏度，温度单位“mm” (millimeter):毫米，长度单位“m” (meter):米，长度单位“km” (kilometer):千米，长度单位“g”(gram):克，重量单位“kg”(kilogram):千克，重量单位“s” (second):秒，时间单位“h” (hour):小时，时间单位“Hz” (Hertz):赫兹，频率单位1.4.2缩略语序号简称全称1ABBactive balance board2BMUbattery manage unit3BOLbeginning of life4CANcontroller area network5CIBcommunication interface board6CSCcell supervisory circuit7CSUcurrent sampling unit8DCRdirect current resistance9ECUelectronic control unit10EESelectrical energy storage11ESSenergy storage system12EESSelectrical energy storage system13EMCelectromagnetic compatibility14EOLend of life15FDBfan drive board16HVhigh voltage (DC voltage 60 V, AC voltage 36V)17HVILhV interlock loop18LVlow voltage19MCBmain control board20MIBmodule interface board21OCVopen circuit voltage22PDMpower distribution module23PBBpassive balance board24S-Boxswitching box (including switches, sensors, fuses, etc.)25SOCstate of charge26SOHstage of health27SMEstorage management electronics28TCBtemperature control board29WPUwake uo unit二、宇通13kWh总成图 三、宇通13kWh系统故障检查准备及故障汇总3.1 故障检查准备（1）外观检查（2）接通低压电源,读取故障代码（3）检查并确认故障原因3.2 故障汇总序号故障代码故障描述及说明处理措施110继电器粘连故障更换继电器；211高压互锁故障1)换BMU ；2)检查HVIL回路是否有短路、开路、断路故障；330内部通讯故障1)检查CAN 线的物理连接是否正常；2)重新烧录程序；3)更换BMU；431继电器闭合故障1)重新烧录程序；2)更换继电器532放电接触器电压差过大故障车厂维修633放电接触器强制断开故障1)车厂维修；2)重新烧录程序；3)更换BMU；736充电故障1)检查充电机线束连接（车厂维修）；2)更换充电机（车厂维修）；3)重新烧录程序；4)更换BMU；宇通13kWh系统故障码查询：1)Message: B2A_BatteryState 2)ID: 0x18FF30F4 3)Signal: B2A_BS_Fault_Code四、宇通13kWh系统故障清除及维修4.1 检修流程4.2 故障清除及维修指导序号故障代码故障描述及说明处理措施110继电器粘连故障更换继电器；211高压互锁故障1)换BMU ；2)检查HVIL回路是否有短路、开路、断路故障；330内部通讯故障1)检查CAN 线的物理连接是否正常；2)重新烧录程序；3)更换BMU；431继电器闭合故障1)重新烧录程序；2)更换继电器532放电接触器电压差过大故障车厂维修633放电接触器强制断开故障1)车厂维修；2)重新烧录程序；3)更换BMU；736充电故障1)检查充电机线束连接（车厂维修）；2)更换充电机（车厂维修）；3)重新烧录程序；4)更换BMU；宇通13kWh系统故障码查询：1)Message: B2A_BatteryState 2)ID: 0x18FF30F4 3)Signal: B2A_BS_Fault_Codeu 检修准备：（1）接通低压电源,读取故障代码（2）检查并确认故障原因u 检修过程：（1）接通低压电源，用Can盒读取故障代码（2）出现4.2中序号1故障代码，更换继电器（3）出现4.2中序号2故障代码序号原因分析处理措施1BMU问题更换BMU2接线问题检查HVIL回路是否有短路、开路、断路故障备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。 (4) 出现4.2中序号3故障代码序号原因分析处理措施1接线问题检查CAN 线的物理连接是否正常2程序问题重新烧录程序3BMU问题更换BMU备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。(5) 出现4.2中序号4故障代码序号原因分析处理措施1程序问题重新烧录程序2继电器问题更换继电器备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。(6) 出现4.2中序号5故障代码，车厂维修(7) 出现4.2中序号6故障代码 序号原因分析处理措施1整车问题车厂维修2程序问题重新烧录程序3BMU问题更换BMU备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。(8) 出现4.2中序号7故障代码序号原因分析处理措施1接线问题检查充电机线束连接（车厂维修）2充电机问题更换充电机（车厂维修）3BMU问题更换BMU4程序问题重新烧录程序备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。五、其它异常处理(1)箱体外部器件维修：序号失效模式处理措施1箱体掉漆重新补漆2固定螺丝松动重新固定/更换固定螺丝3固定螺丝未锁紧重新固定4紧固件损坏更换紧固件5CSC损坏更换CSC6服务开关损坏更换服务开关7高压线束损坏更换高压线束8低压线束损坏（模组低压线束除外）更换低压线束9高压接头损坏（模组高压接头除外）更换高压接头10低压接头损坏（模组高压接头除外）更换低压接头11整车低压接头更换整车低压接头12线束隔离板损坏更换模组13电芯损坏更换模组14模组高低压接头损坏、低压线束损坏更换模组15模组损坏更换模组16电流传感器损坏更换电流传感器17PDM损坏更换PDM18BMU损坏更换BMU19箱体CAN线接口损坏更换CAN接口20调试接口损坏更换调试接口21整车高压正负极连接铜巴更换连接铜巴22其它连接铜巴更换连接铜巴(2)箱体结构件异常处理：维修过程中发现或者造成箱体（含高压箱箱体）结构件断裂/严重变形/严重刮伤/破损，直接进行更换。(3)常见故障维修处理:3.1故障现象：整车仪表盘不显示电池容量信息原因：整车未给BMS系统供电检修：测量整车连接器的PIN1和PIN5之间是否有24V电源处理措施：整车解决供电问题。3.2故障现象：接入上位机没有生命帧信号原因：1)整车未给BMS系统供电； 2)CAN是否接入正确，上位机参数是否正确； 3)CAN网络是否通畅。检修：1)测量整车连接器的PIN1和PIN5之间是否有24V电源； 2)检查上位机参数设置； 3)测量调试口的电阻的PIN2和PIN7是否是60欧姆左右。处理措施：1)整车解决供电问题； 2)检查上位机参数设置； 3)检查低压线束是否连通。3.3故障现象：输入电压采样不正常原因：1)电池高压回路不通； 2)MSD保险损坏； 3)高压输入采样线束是否正常。检修：1)检查模组的高压回路线束； 2)检查MSD的FUSE是否完好； 3)检查高压采样线束是否整车。处理措施：1)更换高压回路线束； 2)更换MSD的拉手； 3)维修高压采样线束。3.4故障现象：输入电压采样正常，输出高压采样不正常原因：1)继电器损坏； 2)外部升压DC/DC故障。检修：1)检查继电器能否正常闭合； 2)让外部DC/DC检查他们的设备是否正常。处理措施：1)更换继电器； 2)DC/DC检修他们的设备。3.5故障现象：静态时电流采样不为零原因：1)电流传感器未校准； 2)电流传感器故障； 3)BMU板故障。检修：1)存在一个小电流，充放电基本正常显示电流； 2)电流传感器供电正常，但自身发热； 3)BMU板供电不正常。处理措施：1)校准电流传感器； 2)更换电流传感器； 3)维护或者更新BMU板。3.6故障现象：显示SOC与平均电压对应值差距很大原因：1)程序不是最新版； 2)电流传感器故障。检修：1)检验程序版本号； 2)检查电流传感器。处理措施：1)更新为最新版程序； 2)更换电流传感器。3.7故障现象：无电池累加电压原因：1)程序版本不对应； 2)某个CSC通信故障。检修：1)检查程序版本是否是13kWh对应的程序； 2)检查单体电压是否收齐。处理措施：1)更新正确版程序； 2)启动编码，如果还是不行，需要更换对应的CSC。3.8故障现象：无电池温度原因：1)程序版本不对应； 2)某个CSC通信故障。检修：1)检查程序版本是否是13kWh对应的程序； 2)检查单体温度是否收齐。处理措施：1)更新正确版程序； 2)启动编码，如果还是不行，需要更换对应的CSC。3.9故障现象：无绝缘值显示原因：高压输入不正常检修：无高压输入，无法计算绝缘处理措施：按照前面检查高压输入的方法进行处理3.10故障现象：外部充电机充电原因：1)充电机故障； 2)供电不正常； 3)程序异常。检修：1)充电机厂商检查充电机； 2)检查充电供电电压是否是24V左右； 3)程序不正确，无法正常充电。处理措施：1)充电机厂商解决； 2)DC/DC解决； 3)更新正确版本的程序。3.11故障现象：SOC跳变原因：软件修正SOC策略需要优化检修：通过CCAN报文分析处理措施：更新最新版程序3.12故障现象：内部通信故障原因：1)CSC故障； 2)线束接触不良。检修：1)检查是否是有故障的CSC； 2)检查线束是否通畅。处理措施：1)更换CSC，并进行编码； 2)维修或者更换线束。3.13故障现象：某一单体电压采样异常原因：1)CSC故障； 2)采样线束接触不良。检修：1)检查CSC是否正常； 2)检查采样线束是否通畅。处理措施：1)更换CSC，并进行编码； 2)维护采样线束，如果不行需要更换模组。备注：1)如需要更换器件：先重新烧录程序，不行就检查线束，最后才更换。 2)重新刷程序和换BMU之前一定要把BMU之前记录全部读出。六、保养注意事项为了安全、有效地进行系统保养，保养人员必需经过专业培训合格才能上岗，无关人员禁止打开电池箱。工作人员执行保养工作时，一定要遵守有关安全预防知识，使用必要工具和防护设备。1)时刻谨记系统内部存在高压，即使系统没有运行，当系统断服务开关后，用万用表确认高压端无电压，才能进行下一步动作。2)在操作和维护电动客车时，请不要佩戴金银首饰和手表等金属饰品。3)维护保养时，请使用绝缘工具，穿戴绝缘手套和绝缘鞋。4)维护作业结束请及时清理工具和物料，不要将金属物品放在设备的内部或顶部。5)对系统线缆进行连接和拆卸作业，请断开所有高压和低压开关。6)定期除尘：采用压缩空气的方法除去附着在电池箱的灰尘和污泥。洗车和除尘前必须切断高压电源；严禁用高压水枪冲洗；严禁将清洁液溅到S-BOX、动力电池组、控制器及高压电器元件等部位上,高压电器部件采用压缩空气清洁7)灭火方式：用二氧化碳或者干粉灭火器灭火，或者用沙土、泥土掩埋。8)更换电池时,请务必断输入和输出。9)更换电源管理模块时，断开输入和输出同时，注意螺丝、垫片等勿掉到电池模组内。10)更换电池箱时，请务必断开高压电和低压电，同时卸下服务开关。11)系统保养人员对设备保养有任何疑问，请联系制造厂商咨询，切不可要想当然。电池箱之间的连接有高压线和低压线，非专业人士请勿擅自开箱搬运。七、电池维护电动客车使用的磷酸铁锂电池的寿命取决使用的条件，不良的使用条件将缩短电池的使用寿命。电池在使用过程中需要定期对电池进行维护,维护过程需要注意如下事项：1)环境温度：使用环境温度尽量保持在2040之间。2)充放电功率：避免对电池系统进行大功率充放电。3)使用电压范围：建议单体电池电压使用范围2.5V3.65V。4)长期静置不用：当电池系统长时间静置不用时，应该每隔3个月对系统进行一次充电，使得SOC达到80%以上。5)严禁将电池暴露在50 以上的温度中。6)保证电池和电池管理系统远离危险物品或危险材料。7)灭火方式：用二氧化碳或者干粉灭火器灭火，或者用沙土、泥土掩埋。8)严禁拆开、挤压、刺穿或者燃烧；禁止短路。9)严禁在没有充电保护线路或者使用非电池生产厂家认可的设备充电。10)禁止将电池丢弃到垃圾中。11)禁止将其它类型的电池与锂电池串联或并联使用。12)在电池组放电过程中，电池组中最低单体电压低于2.5V时，应停止车辆行驶或断开用电设备。在电池组在充电过程中，电池组中最高单体电压高于3.65V时，应停止充电。13)在装卸和运输过程中避免剧烈震动。14)使用环境要求电池组的工作环境应无腐蚀性