新能源汽车维护与检测诊断课件 模块三 纯电动汽车故障诊断与分析

123456模块三纯电动汽车故障诊断与分析1234564321纯电动汽车故障诊断概述动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障原因与分析第二部分电驱动系统常见故障原因与分析第三部分整车控制器常见故障原因与分析第四部分第一部分TABLEOFCONTENTS目录123456765充电系统常见故障原因与分析车载网络通信系统常见故障原因与分析第六部分纯电动汽车典型故障诊断与分析第七部分第五部分TABLEOFCONTENTS目录123456纯电动汽车故障诊断概述01纯电动汽车故障诊断概述按照«新能源汽车产业发展规划(2021—2035)»，到2025年，我国新能源汽车市场竞争力明显提高，动力蓄电池、驱动电机、车载操作系统等关键技术取得重大突破，新能源汽车新车销量占比达到25％，纯电动乘用车新车平均电耗降至12kW·h/100km，因此，纯电动汽车售后服务将需要更多的技术人才，学习掌握纯电动汽车故障诊断技术准备至关重要。由于纯电动汽车驱动系统与传统内燃机汽车完全不同，所以故障分析与诊断的具体方法也有所不同，纯电动汽车底盘系统与传统内燃机汽车底盘系统是基本相同的，所以故障分析与诊断方法也基本相同。判断纯电动汽车的故障，首先要了解被检车辆的具体车型，了解结构组成与特点，不同车系的纯电动汽车虽然在组成部件和基本工作原理方面基本相同，但具体控制系统和部件是有差别的，所以故障原因及检测诊断的具体方法不会完全一样。其次要了解故障在什么情况下发生，要分析故障是属于低压故障还是高压故障，从而缩小故障检测诊断的范围。1.诊断纯电动汽车故障的基本流程诊断纯电动汽车故障的基本流程如图所示:对新能源汽车进故障检测诊断时，必须使用诊断仪，读取控制模块输出的各种数据，车载自动诊断系统(On-BoardDiagnostics,OBD)规范要求车载计算机在检测到系统中零部件存在故障时，点亮仪表板上的故障灯，并将相应的诊断故障代码(DiagnosticTroubleCode，DTC)记录在控制模块存储器中。纯电动汽车的故障诊断基本方法2.纯电动汽车常见故障现象与原因纯电动汽车由独立的动力源和驱动系统组成，常见的故障现象也相对简单。纯电动汽车最常见的故障现象有:车辆无法起动、续驶里程缩短、功率受限、加速无力等。纯电动汽车上述常见故障的原因大部分都是“电”故障：动力蓄电池和电池管理系统电机与电机管理系统整车管理系统低压电源系统空调系统制动系统电路故障123456动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障原因与分析02动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障原因与分析动力蓄电池为整车提供高压直流电源，通过高压配电箱与电机控制器等部件，为驱动电机、空调压缩机及PTC加热器供电，同时经DC/DC变换器为低压蓄电池充电，并支持外部充电。常见动力电池的标称电压不同，如三元锂电池3.6V、磷酸铁锂电池3.2V等。充电与放电均设有终止电压以确保安全。电池需维持在最佳工作温度（如三元锂20-40℃，磷酸铁锂-20-55℃），系统通过电阻加热、液冷等多种方式进行热管理。蓄电池管理系统（BMS）负责监测、管理与保护电池系统，实现数据采集、状态估计、均衡控制、热管理及安全保护等功能，保障电池安全稳定运行。动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障有动力蓄电池包容量减小、高压不能上电、动力蓄电池包温度高、热失控、电芯温度过高、蓄电池过电流放电、蓄电池内阻增大、蓄电池压差过大、蓄电池电压过高/过低、绝缘不良等，归纳为单体蓄电池故障、线路或连接件故障和电池管理系统故障。单体蓄电池(电芯)故障。单体蓄电池常见故障有三种蓄电池性能下降，但能正常使用，无须更换。蓄电池性能衰退严重，应立即更换。影响行车安全的其他故障。蓄电池管理系统故障蓄电池管理系统（BMS）对电池组安全、寿命与效能至关重要。它实时监控电压、电流、温度等参数并反馈给整车控制器，同时管理电池热环境，确保温度适宜与均匀。常见故障包括CAN通信、电压/电流/温度检测、继电器及加热冷却系统故障等。路或连接件故障连接器包括低压连接器和高压连接器两种。高压连接器失效形式包括电接触失效、绝缘失效和机械连接失效在纯电动汽车的运行过程中ꎬ单体蓄电池之间可能发生相对位移，造成两电池间的连接片折断，蓄电池箱与电动汽车的电气连接也是故障的高发点，电插接器在经历长时间振动后容易产生虚接，出现烧蚀、接触不良等故障。动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障动力蓄电池与蓄电池管理系统常见故障123456电驱动系统常见故障原因与分析03电驱动系统常见故障原因与分析驱动电机本身本身故障会造成电机不能运转、电机运转无力、电机过热、电机运行有噪声等故障。驱动电机系统包括驱动电机、驱动电机控制器、减速器,以及电源、线路、CAN通信线路等，电机故障分为机械故障与电气故障两大类，分析驱动系统故障首先要分析故障属于驱动电机故障还是驱动控制系统故障，区分方法包括观察驱动电机运行情况和有无异响，以及使用诊断仪读取和分析故障码和数据流。1.驱动电机故障现象与分析驱动电机故障分为机械故障与电气故障两大类：机械方面的主要故障有定子铁芯损坏、转子铁芯损坏、轴承损坏和转轴损坏，其故障表现为因振动、润滑不充分，转速过高，静载过大，过热等引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂等。电气方面的故障则主要是定子绕组故障与转子绕组故障，故障表现包括电动机绕组搭铁、短路、断路、接触不良和鼠笼断条等。机械故障比较容易发现，电气故障要通过测量电压或电流进行分析判断。2.驱动电机控制器故障现象与分析驱动电机控制器接受来自动力蓄电池的高压直流电源，以及整车控制器的信号，控制驱动电机的运转。驱动电机控制器故障3.驱动电机的缺相和三相电流不平衡故障分析驱动电机的缺相故障：驱动电机控制器或驱动电机本身的故障都会造成驱动电机的缺相故障，即三相电变为二相电甚至一相电，电机缺相的故障现象如下：驱动电机时，驱动电机的转速会明显下降。驱动电机缺相时，驱动电机会出现发热的现象。驱动电机缺相时会导致驱动电机产生强烈的振动。驱动电机缺相时会导致驱动电机内部的电流发生变化。驱动电机三相电流不平衡故障驱动电机运行三相电流不平衡也会造成驱动电机转速下降、发热、振动等故障ꎬ造成驱动电机运行三相电流不平衡。驱动电机运行三相电流不平衡的原因可能是多方面的ꎬ所以我们需要加强对驱动电机与控制器的维护工作ꎮ123456整车控制器常见故障原因与分析041.整车控制器纯电动汽车的整车控制器是纯电动汽车动力控制系统的核心部件，整车控制系统包括驱动系统、低压电源管理系统、快速充电、慢速充电、档位信号、油门信号、制动信号、CAN通讯等，整车控制器采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他传感器信号，并做出相应判断后，控制各部件执行器的动作，驱动车辆正常行驶。整车控制系统还与动力电池管理系统通讯联系，当动力电池管理系统检测到有故障时，整车控制系统控制点亮仪表盘上的相应警示灯，或用文字显示故障信息。北汽EV160整车控制器2.整车控制系统常见故障原因与分析整车控制器本身出现故障的概率较小，大部分故障发生在CAN线、传感器信号和电源等多方面。整车控制器故障：整车控制器常见故障主要集中在CAN线上控制信号故障：档位控制器信号故障、P档电机故障、P档电机控制器故障、油门踏板位置传感器故障、制动踏板位置传感器故障、漏电传感器或绝缘监测误报等。整车控制系统电源故障：DC-DC转换器故障、高低压线束断路或接插件损坏、高压互锁故障等。123456充电系统常见故障原因与分析05充电系统常见故障原因与分析充电系统的常见故障主要有以下几个方面：交流(慢速)充电故障：慢速充电口故障、CC或CP断路、低压唤醒故障、车载充电机故障、电池管理系统（BMS）故障、高压互锁信号断路、绝缘监测误报、CAN通讯故障、动力电池组加热故障等。直流(快速)充电故障：快速充电口故障、CC1或CC2断路、低压辅助电源故障、低压唤醒故障、充电通讯CAN-L或充电通讯CAN-H故障、电池管理系统（BMS）故障、高压互锁信号断路、绝缘监测误报、动力电池组加热故障、高压控制盒或电子电力箱故障等。分析诊断充电系统故障，首先要确定故障产生的条件，如果在慢速充电时产生不能充电故障或其他故障，应该根据慢速充电系统检测诊断故障，如果在快速充电时产生不能充电故障或其他故障，应该根据快速充电系统检测诊断故障，如果在慢速充电和快速充电时都不能充电，应该对动力电池、动力电池管理系统进行检测诊断，并检查是否由于由于存在高压漏电等原因，促使高压互锁起作用，从而产生不能充电的故障。123456车载网络通信系统常见故障原因与分析06车载网络通信系统常见故障原因与分析汽车常用车载网络系统包括CAN、LIN、LAN和MOST总线，其中CAN总线应用最广。CAN总线用于车内数据交换，高速驱动CAN包含微处理器、控制器、收发器、双绞线及终端电阻；低速舒适CAN可单线运行。LIN属于CAN的子网。新能源汽车依赖CAN总线传输数据，一旦通信失败，将引发多种故障甚至系统瘫痪。车载网络通信系统常见故障原因与分析ＣＡＮ

典型的故障有:ＣＡＮ-Ｈ

或

ＣＡＮ-Ｌ

断路、ＣＡＮ-Ｈ

或

ＣＡＮ-Ｌ

与蓄电池短路、ＣＡＮ-Ｈ

或ＣＡＮ-Ｌ

对地短路、ＣＡＮ-Ｈ

和

ＣＡＮ-Ｌ

短路，当

ＣＡＮ

总线出现故障或数据传输异常时，往往会出现多种奇怪的故障现象，如:仪表板显示异常，多个警告灯同时点亮，车辆无法起动或起动后无法熄灭，车辆动力性能下降，某些电控系统功能丢失等。由于

ＣＡＮ

网络采用多种协议，每个控制模块的端口在正常的情况下都有标准电压，因此，电压测量法可用于判断线路是否有对地或电源短路、相线间短路等问题，为了确定ＣＡＮ-Ｈ

或

ＣＡＮ-Ｌ

导线是否损坏或信号是否正常，可以使用万用表和示波器测量其对地电压(平均电压)或波形，测量点通常在

ＯＢＤ

诊断接口处，诊断接口的

６

号针脚连接

ＣＡＮ-Ｈ

导线，１４

号针脚连接

ＣＡＮ-Ｌ

导线，如果诊断接口上连接有两组

ＣＡＮ

总线，那么动力

ＣＡＮ

总线使用

６

号和

１４

号针脚，舒适总线使用

３

号和

１１号针脚。车载网络通信系统常见故障原因与分析车载网络通信系统常见故障原因与分析正常情况下，当ＣＡＮ总线唤醒后，ＣＡＮ-Ｈ对地电压约为２.６５６Ｖ，ＣＡＮ-Ｌ对地电压约为２.３１９Ｖ，而且两者相加为４.９７５Ｖ，

ＣＡＮ总线故障检测诊断见表３-５，使用示波器可以检测捕捉瞬间信息，有利于精准分析诊断故障，观察分析故障波形的基础是读懂记住标准波形，(图３-５、图３-６)，然后就可以根据波形判断故障，判断信号消失为断路，信号电压拉高或拉低为短路。123456纯电动汽车典型故障诊断与分析071.北汽纯电动汽车典型故障诊断与分析故障一：北汽EV200空调系统不制冷故障故障二：驱动电机的旋变位置传感器故障故障三：北汽EV160纯电动汽车无法启动的故障诊断故障四：动力电池高压母线连接的故障诊断故障五：车辆无法加速的故障诊断故障六:

动力系统故障2.荣威纯电动汽车典型故障诊断与分析故障一：组合仪表所有故障灯点亮故障二：高压互锁导致的无法启动故障诊断故障三：高压惯性开关的故障诊断故障四：驱动电机过热导致的故障的诊断故障五：慢速充电系统的故障诊断3.比亚迪纯电动汽车典型故障诊断与分析故障一：比亚迪e6纯电动汽车无法充电故障二：驱动电机旋转变压器故障故障三：EV功能受限故障四：快充正常，无法进行慢充故障五：行驶中动力下降直至整车停车运行故障故障六:动力系统故障4.大众ID.4纯电动汽车典型故障诊断与分析故障一：无法挂挡、起动故障故障二：电驱动装置故障5.吉利纯电动汽车典型故障诊断与分析故障一：加速不良故障故障二：无充电电流故障故障三：无充电电流故障故障四：车内钥匙无法识别起动故障5.吉利纯电动汽车典型故障诊断与分析故障四：车内钥匙无法识别起动故障（1）客户委托书客户进站报修吉利银河Ｌ７车辆没网络，车内钥匙无法识别起动。（2）进厂检验现场试车确认故障存在，钥匙放在车内，不能起动，只有放在感应区才能起动，且车机没有网络。5.吉利纯电动汽车典型故障诊断与分析故障四：车内钥匙无法识别起动故障（3）

检测分析与诊断(１)首先检查车内没有加装电子设备

GLDS诊断仪读取故障码为BGM1001-U107D00，即远程信息处理和连接天线模块（TCAM）未连接到以太网。(２)根据故障码指引，重载ＴＣＡＭ无法完成，检查ＴＣＡＭ模块接插件无退针、斜插