新能源汽车保养与故障诊断技术课件：诊断与排除动力电池系统故障

诊断与排除动力电池系统故障《新能源汽车保养与故障诊断技术》

动力电池系统的保养与故障诊断方法CONTENTS目录动力电池组外部组成电路插接器端子接口定义动力电池系统的功能及数据流故障排查情境导入比亚迪秦EV车辆经过一段涉水路段测试后，车辆仪表显示“EV功能受限”，OK指示灯不亮。通过诊断仪扫描到接触器故障，清除故障码后可以正常上电下电后又出现同样的故障。你作为一名维修技术人员该如何处理这类故障呢？01动力电池组外部组成一、动力电池组外部组成动力电池系统组成：电池组、箱体、电池管理系统(BMS)、高/低压线束、高压配电箱等。下图是电池模组外观图。02动力电池系统的功能及数据流电池组：由电池模组通过串联和并联的方式组装而成。箱体：用于装载电池模组，并与车身固定，一辆纯电动汽车动力电池系统通常包括若干个箱体。电池管理系统:通常包括从机和主机，从机用于采集各个箱体中模组的电压、温度等信号，主机是动力电池系统的控制中心。高压线束：用于多个箱体间的串联，并与高压箱连接。低压线束：主要用于传输电池的电压、电流、温度等信号，以及为电池管理系统提供电源连接。二、动力电池系统的功能及数据流二、动力电池系统的功能及数据流动力电池管理系统的主要功能有：能量管理、安全管理、热管理、数据采集、电池状态计算、均衡管理、通信功能和人机接口等可以防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。（一）功能介绍1.能量管理包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。（一）功能介绍2.安全管理包括温度报警、绝缘检测、自动灭火、过电压和过电流控制、过充放电控制，在发生碰撞紧急情况下关闭电池功能。3.热管理包括在电池工作温度超高时进行冷却，低于适宜工作温度下限时进行电池加热，使电池处于适宜的工作温度范围内，并在电池工作过程中总保持电池单体间温度均衡。对于大功率放电和高温条件下使用的电池，电池的热管理尤为必要。二、动力电池系统的功能及数据流（一）功能介绍4.数据采集采集的动力蓄电池数据(如温度、荷电状态、电压、电流等数据)，采样速率、精度和前置滤波特性是影响电池系统性能的重要指标，电动汽车电池管理系统的速率一般要求大于200Hz(50ms)。如图是秦EV的电池信息采集器。采集器插件上的红色采集的是单体蓄电池的电压，黑色采集电池的温度，每个模组有3个温度传感器，传感器的电阻值为9.2KΩ左右。二、动力电池系统的功能及数据流（一）功能介绍5.电池状态计算包括电池组荷电状态(SOC）和电池组健康状态(SOH)两方面。SOC表示动力蓄电池组剩余电量，是计算和估计电动汽车续驶里程的基础。SOH表示电池技术状态，可以预计可用寿命等健康状态的参数。如图所示神经网络模型下的监测界面。二、动力电池系统的功能及数据流（一）功能介绍6.均衡管理是由于电池的一致性差异导致电池组的工作状态是由最差电池单体决定的，在电池组各个电池之间设置均衡电路，实施均衡控制是为了使各电池单体充放电的工作情况尽量一致,提高整体电池组的工作性能。7.通信功能是指通过电池管理系统实现电池参数和信息与车载设备或非车载设备的通信，为充放电控制、整车控制提供数据依据是电池管理系统的重要功能之一。根据应用需要，数据交换可采用不同的通信接口，如模拟信号、PWM信号、CAN总线或12C串行接口。二、动力电池系统的功能及数据流连接诊断仪，读取故障码，有关电池管理系统故障数据流见下表：（二）数据流编号DTC描述应检查部位1P1A0000严重漏电故障检查动力电池、电驱动总成、充配电总成、空调压缩机和PTC2P1A0100一般漏电故障检查动力电池、电驱动总成、充配电总成、空调压缩机和PTC3P1A0200BIC1工作异常故障检查动力电池4P1A0300BIC2工作异常故障检查动力电池5P1A0400BIC3工作异常故障检查动力电池6P1A0500BIC4工作异常故障检查动力电池二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流7P1A0600BIC5工作异常故障检查动力电池8P1A0700BIC6工作异常故障检查动力电池9P1A0800BIC7工作异常故障检查动力电池10P1AOC00BIC1电压采样异常故障检查动力电池11P1AOD00BIC2电压采样异常故障检查动力电池12P1AOE00BIC3电压采样异常故障检查动力电池13P1AOF00BIC4电压采样异常故障检查动力电池14P1A1000BIC5电压采样异常故障检查动力电池15P1A1100BIC6电压采样异常故障检查动力电池16P1A1200BIC7电压采样异常故障检查动力电池17P1A2000BIC1温度采样异常故障检查动力电池18P1A2100BIC2温度采样异常故障检查动力电池19P1A2200BIC3温度采样异常故障检查动力电池二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流20P1A2300BIC4温度采样异常故障检查动力电池21P1A2400BIC5温度采样异常故障检查动力电池22P1A2500BIC6温度采样异常故障检查动力电池23P1A2600BIC7温度采样异常故障检查动力电池24P1A3400预充失败故障检查动力电池、电驱动总成、充配电总成、空调压缩机和PTC、漏电传感器25P1A3522动力电池单节电压严重过高检查动力电池26P1A3622动力电池单节电压一般过高检查动力电池27P1A3721动力电池单节电压严重过低检查动力电池28P1A3922动力电池单节温度严重过高检查动力电池二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流29P1A3A22动力电池单节温度一般过高检查动力电池30P1A3B21动力电池单节温度严重过低检查动力电池31P1A3C00动力电池单节温度一般过低检查动力电池32P1A3D00负极接触器回检故障动力电池包、低压线束33P1A3E00主接触器回检故障动力电池包、低压线束34P1A3F00预充接触器回检故障动力电池包、低压线束35P1A4000充电接触器回检故障动力电池包、低压线束36P1A4100主接触器烧结故障动力电池包、低压线束37P1A4200负极接触器烧结故障动力电池包、低压线束38P1A4800因电机控制器断开主接触器电驱动总成、低压线束39P1A4C00漏电传感器失效故障漏电传感器、低压线束40P1A4D04电流霍尔传感器故障电流霍尔传感器、低压线束二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流41P1A5200碰撞系统故障安全气囊ECU、低压线束、电池管理器42UO11000与电机控制器通讯故障电驱动总成、低压线束43U110387与气囊ECU通讯故障气囊ECU、低压线束44P1A5C00分压接触器1回检故障动力电池包、低压线束45P1A6000高压互锁1故障电池管理器、充配电总成、维修开关、电驱动总成、低压线束、PTC、电池加热器46U20B000BIC1CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束47U20B100BIC2CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束48U20B200BIC3CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束49U20B300BIC4CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束50U20B400BIC5CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流51U20B500BIC6CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束52U20B600BIC7CAN通讯超时故障动力电池包、低压线束53U029787与车载充电器通讯故障车载充电器、低压线束54P1ACO00气囊ECU碰撞报警安全气囊ECU、低压线束、电池管理器55P1AC800正极接触器回检故障动力电池包、低压线束56U029C00电池管理器与VTOG通讯故障电池管理器、VTOG通讯模块、低压线束57U029800电池管理器与DC通讯故障电池管理器、DC、低压线束58UO2A200与主动泄放模块通讯故障电池管理器、主动泄放模块、低压线束59UO16400与空调通讯故障电池管理器、空调控制器、低压线束60UO2A100与漏电传感器通讯故障漏电传感器、低压线束61U023487与电池加热器通讯故障电池加热器、低压线束62P1ADE00因空调系统故障导致无法进行电池冷却空调系统二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流63P1ADF00因空调系统故障导致无法进行电池内循环空调系统64P1AE000因空调系统故障故障导致无法进行电池加热空调系统65P1AE100因电池加热器故障导致无法进行电池加热电池加热器66P1AD44B充电口温度一般过高1充电口、温度传感器67P1AD54B充电口温度一般过高2充电口、温度传感器68P1AD698充电口温度一般过高3充电口、温度传感器69P1AD900充电口温度采样点异常充电口、温度传感器70P1A5B00因双路电供电故障断开接触器电池管理器、充配电总成、低压线束71P1A5500电池管理器12V电源输入过高电池管理器、充配电总成、低压线束72P1A5600电池管理器12V电源输入过低电池管理器、充配电总成、低压线束73P1AC200高压互锁2故障电池管理器、充配电总成、低压线束74P1AE800直流充电正极接触器回检故障电池管理器、充配电总成、低压线束二、动力电池系统的功能及数据流接上一页表格：（二）数据流75P1AE900直流充电负极接触器回检故障电池管理器、充配电总成、低压线束76U014087与BCM通讯故障电池管理器、车身控制器、低压线束77U012187与ABS通讯故障电池管理器、ABS、低压线束78U015587与组合仪表通讯故障

79P1AEA00PTC短路故障PTC、低压线束、高压线束80U014B87与直流充电柜通讯故障电池管理器、直流充电柜、低压线束81P1AECOO直流充电柜故障电池管理器、直流充电柜、低压线束82P1AF100烧结光耦不导通电池管理器、充配电总成、低压线束83P1AF000烧结光耦误导通电池管理器、充配电总成、低压线束84P1AF200直流充电机电压输出异常电池管理器、直流充电柜、低压线束85P1AF300直流充电柜主动停止充电电池管理器、直流充电柜、低压线束86UO14B87与直流充电柜通讯故障电池管理器、直流充电柜、低压线束87P1AF400直流充电柜能力不足电池管理器、直流充电柜、低压线束二、动力电池系统的功能及数据流03电路插接器端子接口定义三、电路插接器端子接口定义如图是秦EV的电池管理控制器，安装位置如下图所示，位于前舱大支架下方。三、电路插接器端子接口定义电池管理器低压插接器端子BMCO1和BMCO2如下图所示。三、电路插接器端子接口定义电池管理器低压插接器端子BMCO1和BMCO2端子各针脚说明见下表：BMCO1端引脚号端口名称端口定义线束接法信号类型稳态工作电流/A冲击电流和堵转电流/A电源性质（比如：常电）备注BMCO1-01电池子网CANH电池子网CANH接电池包33PIN-D10CAN信号≤1A

BMCO1-02电池子网CAN屏蔽地电池子网CAN屏蔽地接电池包33PIN-D05接地≤1A

BMCO1-03通讯转换模块电源+12V通讯转换模块+12V电源输出接电池包33PIN-D11电压1.5A

常电

BMCO1-04NCNC

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-05NCNC

BMCO1-06直流充电唤醒信号直流充电唤醒信号输入接直流充电口接插件12PIN-02电平≤1A

BMCO1-07

预充/主极接触器电源+12V

预充接触器电源+12V电源输出接电池包33PIN-D20电压≤1A1.8A双电路

主接触器电源+12V电源输出接电池包33PIN-D18

≤1A1.8A双电路

BMCO1-08充电仪表指示灯信号充电仪表指示灯亮灭信号仪表-26电平信号≤1A

BMCO1-09预留预留预留

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-10电池子网CANL电池子网CANL接电池包33PIN-D04CAN信号≤1A

BMCO1-11通讯转换模块电源GND通讯转换模块电源GND接电池包33PIN-D16接地1.5A

BMCO1-12NCNC

BMCO1-13NCNC

BMCO1-14NCNC

BMCO1-15直流充电接触器供电电源+12V直流充电接触器供电电源+12V接充配电总成33PIN-8电压≤1A1.8A双电路

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-16负极接触器电源+12V负极接触器+12V电源输出接电池包33PIN-D06电压≤1A1.8A双电路

BMCO1-17NCNC

BMCO1-18电流霍尔传感器负极电源-15V电流霍尔传感器负极电源-15V输出接电池包33PIN-D25电压≤1A

BMCO1-19电流霍尔传感器屏蔽地电流霍尔传感器屏蔽地接电池包33PIN-D23接地≤1A

BMCO1-20NCNC

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-21预充接触器控制信号预充接触器控制信号输出，拉低导通接电池包33PIN-D28电平信号≤1A1.8A

BMCO1-22主接触器控制信号主接触器控制信号输出，拉低导通接电池包33PIN-D19电平信号≤1A1.8ABMCO1-23NCNC

BMCO1-24直流充电负极接触器控制信号直流充电负极接触器控制信号输出，拉低导通接充配电总成33PIN-10电平信号≤1A1.8A

BMCO1-25NCNC

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-26电流霍尔信号直流霍尔信号输入接电池包33PIN-D22模拟信号≤1A

BMCO1-27电流霍尔传感器正极电源+15V电流霍尔传感器正极电源+15V输出接电池包33PIN-D24电压≤1A

BMCO1-2812V常电12V常电接整车低压线束电压2A

常电

BMCO1-29负极接触器控制信号负极接触器控制信号输出，拉低导通接电池包33PIN-D13电平信号≤1A1.8A

BMCO1-30NCNC

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO1-31NCNC

BMCO1-32NCNC

BMCO1-33直流充电正极接触器控制信号直流充电正极接触器控制信号输出，拉低导通接充配电总成33PIN-9电平信号≤1A1.8A

BMCO1-34NCNC

BMCO2-0112V常电12V常电输入整车低压线束电压2A

常电

BMCO2-02车身地车身地整车低压线束接地≤1A

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO2-03碰撞硬线信号碰撞硬线信号输入ECU-46PWM波≤1A

BMCO2-04PWM输出1高压互锁信号输出接电池包33PIN-D30PWM信号≤1A

BMCO2-05PWM输入1高压互锁信号输入接充配电总成33PIN-13PWM信号≤1A

BMC02-06直流充电口温度传感GND2直流充电口温度传感GND2接直流充电口接插12PIN-10接地≤1A

BMCO2-07直流充电接触器烧结检测信号直流充电接触器烧结检测信号输入接充配电总成33PIN-11电平信号≤1A

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO2-0812VDc12Vpc输入接整车低压线束电压4A15A双路电BMCO2-09动力网CAN终端电阻并入1CAN终端电阻并入1BMC02-14CAN信号≤1A

BMCO2-10PWM输出2高压互锁信号输出2接充配电总成33PIN-15PWM信号≤1A

BMCO2-11PWM输入2高压互锁信号输入2接充配电成33PIN-14PWM信号≤1A

BMCO2-12直流充电口温度传感器GND1直流充电口温度传感器GND1接直流充电口接插件12PIN-08接地≤1A

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO2-13直流充电口温度信号2直流充电口温度信号输入2接直流充电口接插件12PIN-09模拟型号≤1A

BMCO2-14动力网CAN终端电阻并入2CAN终端电阻并入2BMC02-09CAN信号≤1A

BMCO2-15直流充电感应信号直流充电感应信号输入接直流充电口接插件12PIN-03模拟信号≤1A

单端屏蔽线，单端接地BMCO2-16动力网CANH动力网CANH整车低压线束动力网CAN信号≤1A

BMCO2-17动力网CANL动力网CANL整车低压线束动力网CAN信号≤1A

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO2-18直流充电口CAN屏蔽地直流充电口CAN屏蔽地接直流充电口接插件12PIN-06接地≤1A

BMCO2-19直流充电口温度信号1直流充电口温度信号输入1接直流充电口接插件12PIN-07模拟信号≤1A

BMCO2-20车载充电感应信号车载充电感应信号输入接充配电总成33PIN-06电平≤1A

单端屏蔽线，单端接地BMCO2-21车身地车身地整车低压线束接地≤1A

BMCO2-22NCNCNC

三、电路插接器端子接口定义接上一页表格：BMCO2-23动力网CAN屏蔽地动力网CAN屏蔽地整车低压线束接地≤1A

BMCO2-24直流充电子网CANH直流充电子网CANH接直流充电口接插件12PIN-05CAN信号≤1A

BMCO2-25直流充电子网CANL直流充电子网CANL接直流充电口接插件12PIN-04CAN信号≤1A

BMCO2-26NCNCNC

04故障排查启动秦EV车辆，仪表显示EV功能受限，OK指示灯不亮，车辆下电检查蓄电池及整车低压线束供电，如果蓄电池电压低于11V，在进行下一步检查时给整车低压蓄电池充电或更换蓄电池或检查整车低压线束，对接好接插件后，整车上ON档电，使用解码仪读取电池管理器,针对故障码进行故障维修。四、故障排查四、故障排查端子正常值列表如下表所示：连接端子端子描述条件正常值B156A-01电池子网CANHON挡/OK挡/充电2.5～~3.5VB156A-02电池子网CAN屏蔽地始终小于1VB156A-03通讯转换模块电源+12VON挡/OK挡/充电9～16VB156A-06直流充电唤醒信号直流充电时小于1VB156A--07主接触器/预充接触器电源+12VON挡/OK挡/充电9～16VB156A--08充电仪表指示灯车载充电时小于1VB156A--10电池子网CANLON挡/OK挡/充电1.5～2.5V四、故障排查接上一页表格：B156A--11通讯转换模块供电GND始终小于1VB156A-15直流充电正/负极接触器电源+12VON挡/OK挡/充电9～16VB156A-16负极接触器电源+12VON挡/OK挡/充电9～16VB156A-18电流霍尔传感器负极电源-15VON挡/OK挡/充电-16～-9VB156A-19霍尔传感器屏蔽地始终小于1VB156A-21预充接触器控制信号预充过程中小于1VB156A-22主接触器控制信号主接触器吸合时小于1VB156A-24直流充电负极接触器控