新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修 课件 任务5-1 动力蓄电池故障类型认知

项目五动力蓄电池的故障检测新能源汽车动力蓄电池及管理技术1、掌握动力电池管理系统电源/通讯系统故障检修；2、掌握电动汽车无法上电的故障检修；3、掌握霍尔电流传感器的检测方法；4、掌握电动汽车漏电检测方法及原理；5、掌握新能源汽车动力电池组绝缘测试；6、掌握新能源汽车充电异常的故障诊断方法。知识目标技能目标1、能够具备动力电池管理系统电源/通讯系统故障检修能力；2、能够具备电动汽车无法上电的故障检修能力；3、能够具备霍尔电流传感器的检测方法能力；4、能够具备电动汽车漏电检测方法及原理能力；5、能够具备新能源汽车动力电池组绝缘测试能力；6、能够具备新能源汽车充电异常的故障诊断方法能力。增强严格遵守标准规范的意识。具有团队协作意识和吃苦耐劳精神，并树立正确的理想信念。3、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力；4、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。思政目标目录CONTENTS动力蓄电池的故障检测动力蓄电池的故障类型认知任务1单体蓄电池常见故障检修任务2动力蓄电池无法上高压电故障检修任务3动力蓄电池管理系统通信故障检修任务4动力蓄电池绝缘故障检修任务5任务描述车主黄先生吉利帝豪EV450纯电动汽车在高速公路上行驶时被后方车辆追尾，导致汽车中后部严重损毁并且无法启动。经过4S店的初步检测，确定为动力电池故障，需要更换高压动力电池。对更换下来的动力电池，我们需进行单体电池性能检测！任务引入纯电动汽车一辆、纯电动汽车维修手册、学习工作页、微课资源、汽车维修专用工具等。任务准备电池元素分类三元锂电池（镍、钴、锰）{元素分类磷酸铁锂电池钴酸锂电池锰酸锂电池二、动力电池系统技术参数

动力电池上报该故障一段时间后会造成整车出现安全事故如起火、爆炸、触电等，动力电池在正常工作下不会上报该故障，BMS一旦上报该故障表明动力电池处于严重滥用状态。

动力电池上报该故障会造成整车进入跛行、暂时停止能量回馈、停止充电，动力电池正常工作下不会上报该故障，BMS一旦上报该故障表明动力电池某些硬件出现故障或动力电池处于非正常工作的条件下；一级故障（非常严重）二级故障（严重）

三级故障（轻微）

动力电池上报该故障对整车无影响或不同程度的造成整车进入限功率行驶状态，动力电池正常工作状态可能上报该故障，

BMS一旦上报该故障表明动力电池处于极限环境温度下或单体电池一致性出现一定劣化等

根据故障对整车的影响划分为三个等级备注：其他控制器响应动力电池二级故障的延时时间建议少于60s，否则会引发动力电池上报一级故障。

一、动力电池系统故障处理故障名称故障编码故障编码对整车的影响单体电压过压P0004P118822行车模式:电池放电电流降为0，断高压，无法行车；车载充电：请求停止充电/停止加热，主正、主负继电器断开；直流快充：BMS发送终止充电，主正、主负继电器断开。电池外部短路（放电过流）P0006P118111温度过高P0007P0A7E22电池内部短路P0014P118312一级故障备注：不同批次车辆，相同的故障名称不同故障编码，以诊断仪显示的代码和解释为准。1.故障级别分类一、动力电池系统故障处理故障名称故障代码对整车影响单体电压欠压P0269行车模式:限功率至放电电流25ABMS内部通讯故障P0279行车模式：限功率至放电电流25A，“最大允许充电电流”调整为0；充电模式：发送请求停止充电,如果上报故障后2秒钟内未收到响应，BMS主动断开高压继电器或加热继电器。BMS硬件故障P0284BMS与车载充电机通信故障P0283车载充电模式：请求停止充电，或请求停止加热，如果上报故障后2秒钟内未收到响应，BMS主动断开高压继电器或加热继电器。温度过高P0258行车模式：限功率至放电电流25A，“最大允许充电电流”调整为0；绝缘电阻过低P0276行车模式：限功率至放电电流25A，“最大允许充电电流”调整为0；充电模式：发送请求停止充电，如果上报故障后2秒钟内未收到响应，BMS主动断开高压继电器或加热继电器。加热元件故障P0281—1充电模式：请求停止加热，如果上报故障后2秒钟内未收到响应，BMS主动断开加热继电器二级故障备注：相同的故障名称，根据故障程度级别不同，以不同故障代码区分一、动力电池系统故障处理故障名称故障代码对整车影响恢复条件温度过高故障P1043行车模式：放电功率降为当前状态的50%重新上电绝缘电阻过低P1047上报不处理电压不均衡P1046行车模式：放电功率降为当前状态的40%单体电压欠压P1040温度不均衡P1045上报不处理放电过流P1042行车模式：放电功率降为当前状态的50%

三级故障备注：相同的故障名称，根据故障程度级别不同，以不同故障代码区分一、动力电池系统故障处理

故障级别区分备注：读数据流根据实际数值，进一步确定故障级别。例：电池温度45℃三级故障、50℃二级故障、55℃一级故障（各品牌电池数据有差异详见维修资料）一、动力电池系统故障处理故障显示E150EV电池故障在仪表上的显示：关于动力电池的故障，仪表上只显示动力电池故障、动力电池绝缘故障及动力电池系统断开三种故障信息。27：动力电池系统断开28：动力电池故障29：动力电池绝缘故障一、动力电池系统故障处理仪表盘故障指示灯解读一、动力电池系统故障处理帝豪EV300仪表指示灯说明电池电量动力电池充电状态电机故障指示充电线连接指示运行准备就绪ECO/SPORT模式电机及控制器过热功率限制指示功率动力蓄电池故障动力电池切断档位瞬时电耗续航里程蓄电池充电指示绝缘故障高压配电系统中的任何高压部件发生绝缘故障（内部短路）均可引起整车绝缘故障。整车高压部件：动力电池、驱动电机、电机控制器、PTC加热器、充电机及电动压缩机。故障起源故障反馈故障表现高压部件绝缘故障整车报绝缘故障行驶中掉高压、无法上高压确定绝缘故障部件一字起、10#套筒、绝缘表绝缘表的使用方法：①确定绝缘故障的部件要使用绝缘表②使用绝缘表时，首先将测绝缘阻值的连接线接在相应的位置（如图）③打开电源后，档位转至1000V④测试时，将黑色线一端接触12V蓄电池负极/车身可导电位置/任意不与所测试高压件连通的导电位置，红色线一端接触所要测的位置，读取显示屏数据故障案例一正常下电，拔掉MSD维修开关打开前舱盖，找到PTC与压缩机的高压接线断开PTC与压缩机与整车高压系统的连接使用绝缘表分别测量PTC和压缩机正负极对地的绝缘值看绝缘阻值是否满足绝缘要求故障案例——绝缘故障排查流程针对帝豪EV故障（绝缘故障），首先表现形式为整车不能上高压。连入诊断仪后，查找AC控制器故障码是否报相应绝缘类故障（如接地电阻被击穿等）随后需用绝缘表确认是否存在绝缘问题，具体操作步骤如下：故障码为绝缘故障结合PTC硬件故障，基本确定故障为PTC模块绝缘问题故障案例一注意：如果以上都检查没有问题，就要开盖检测高压部件里是否异物导致绝缘故障（高压分线盒、PEU电机控制器盖、电机三相线盖）。线束损坏，接插件松动、烧蚀都有可能导致绝缘故障。故障案例——绝缘故障整车高压部件绝缘阻值清单故障案例一充电故障交流充电CC/CP定义CC检测：通过对接入电路（接地）的检测来判断CC是否连接，如检测到接地则认为CC已经连接，16A580Ω—780Ω，32A120Ω——320Ω；CP检测：当充电枪连接后通过CP检测线传入的PWM信号，对应标准GB/T20234.2-2011中的相应表格可以得出该充电机允许的最大AC输入电流；交流充电方向图故障案例二充电总体流程整个充电过程包括四个阶段：充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段和充电结束阶段。

在各个阶段，充电机和BMS如果在规定的时间内没有收到对方报文或没有收到正确报文，即判定为超时，超时时间除特殊规定外，均为5s；当出现超时后，BMS或充电机发送错误报文，并进人错误处理状态。充电握手阶段当充电机和BMS物理连接完成并上电后，BMS首先检测低压辅助电源是否匹配，如果低压辅助电源匹配，双方进人充电握手阶段，确定电池和充电机的必要信息。充电参数配置阶段充电握手阶段完成后，充电机和BMS进人充电参数配置阶段。在此阶段，充电机向BMS发送充电机最大输出能力的报文，BMS根据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电。充电故障注意：快充充电时如果仪表没有显示插抢信号，检查CC2。故障案例二充电故障充电阶段

充电配置阶段完成后，充电机和BMS进人充电阶段。在整个充电阶段，BMS实时向充电机发送电池充电需求，充电机根据电池充电需求来调整充电电压和充电电流以保证充电过程正常进行。在充电过程中，充电机和BMS相互发送各自的充电状态。充电结束阶段当充电机和BMS停止充电后，双方进人充电结束阶段。在此阶段BMS向充电机发送整个充电过程中的充电统计数据，包括：初始SOC、终了SOC、电池最低电压和最高电压；充电机收到BMS的充电统计数据后，向BMS发送整个充电过程中的输出电量、累计充电时间等信息，最后停止低压辅助电源的输出。直流充电方向图故障案例二电路图冷却系统包括：电机控制器、车载充电机、驱动电机、冷却水泵、膨胀罐、散热器、散热器风扇、整车控制器组成。驱动电机转子高速旋转会产生高温，热量通过机体传递，如果不加以降温，驱动电机无法正常工作，所以驱动电机机体内设置有冷却液道，通过冷却液的循环与外界进行热交换。这样能将驱动电机的工作温度保持在一定范围内，防止驱动电机过热。车载充电机(如配备)工作时将高压交流电转化成高压直流电，其转化过程中会产生大量的热量，因此车载充电机内部也有冷却液道，通过冷却液的循环降低车载充电机的工作温度。电机控制器不但控制驱动电机的高压三相供电，还要将动力电池的高压直流电转化成低压直流电为铅酸蓄电池充电。在此过程中会产生热量，需要通过冷却液循环散热。冷却系统的作用就是通过冷却液循环散热为驱动电机、车载充电机(如配备)、电机控制器这三大部件进行散热。仪表亮电机系统过热、功率限制指示灯故障案例三冷却系统分解图仪表亮电机系统过热、功率限制指示灯故障案例三车辆故障现象:车辆行驶几百米以后亮乌龟和电机及控制器过热灯，踩油门无动力。故障排查：1.用诊断仪读取故障信息，故障码：P102904:电机控制器故障等级1（限功率）。P102c04：电机属于限功率状态。P112B00：DBC过温检测。P0A9300:冷却液过问故障仪表亮电机系统过热、功率限制指示灯故障案例三检查步骤：1、把所有的管路都检查了一遍，没有发现哪里瘪了或者扭着，管路是通的。2、加水看看水泵工作正常与否，检查水泵电源正常与否。实测水泵电源线束测量没有问题，水泵工作一下就不工作了，短接继电器还有一样，只要给电就工作一下，然后就不工作了，由此判断水泵工作不正常，更换水泵，问题解决。（间歇工作说明冷却系统有空去，不会出现工作一下就不工作了）仪表亮电机系统过热、功率限制指示灯故障案例三整车诊断概述整车故障排除是发现车辆已经存在或者潜在的的问题，随后通过相应手段找出问题关键点后采取一系列措施解决故障问题的一个过程。而寻找问题关键点的过程就是整车诊断的过程。故障案例四了解故障初步确认故障故障诊断解决故障路试交车重点了解故障状态，静止、加速、上坡、颠簸路、涉水、刹车①查看仪表故障指示灯②读取故障码③分析初步确认故障方向①检查电路保险、接插件、搭铁、线束、软件版本、机械部分②测量故障件电阻、电流、电压、绝缘值、波形③路试读取数①更换配件②软件刷写①模拟故障状态整车诊断概述故障案例四1.了解故障：与用户进行交谈，以准确了解故障和其发生的条件，及症状的严重程度。包括询问故障发生时间，故障发生特定工况，故障症状等。2.初步确认故障：注意用户的描述可能会有差异，要自己亲自体验症状，亲自确认具体故障。3.故障诊断：

（1）检查机械部分：检查是否有无明显的毛病排除一些简单故障，检查接插件的连接，保险丝继电器的状态等。（2）了解系统：当机械部件确认后，故障仍旧未排除，须进一步了解故障部位的系统：包括电路图，报文ID，故障代码等。（3）系统测试：开展系统测试，通过OBD接口采集相应报文，进