混合動(dòng)力汽車電池包故障分析與診斷研究目錄TOC\o"1-3"\h\u38981混合動(dòng)力汽車不同故障處理 18941.1BSG電機(jī)無法啟動(dòng) 1285191.1.1故障現(xiàn)象 15751.1.2故障診斷與排除 2296771.1.3維修小結(jié) 6221251.2SOC為0%偶發(fā)故障檢修 696681.2.1故障現(xiàn)象 6150831.2.2故障原因分析 6314541.2.3故障診斷與排除 7250861.2.4維修小結(jié) 920841.3無法轉(zhuǎn)換到EV模式 10209501.3.1故障現(xiàn)象 1051861.3.2故障分析 10129651.3.3故障診斷 1066491.3.4維修小結(jié) 11564結(jié)論 11緒論現(xiàn)今人們對綠色環(huán)保有了深入的認(rèn)識，車輛駕駛員為了減少環(huán)境污染，開始將目光轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力車型?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)有著各異的結(jié)構(gòu)，差異性的運(yùn)行機(jī)理，要求使用的檢測辦法和維修手法也有很大的差異。要將混合動(dòng)力汽車中控制系統(tǒng)的功能加強(qiáng)，便要在故障檢測方面加強(qiáng)，可以精準(zhǔn)的找出故障的部位和引起故障的緣由，提出有效的解決方法。本次研究中，對檢測和維修混合動(dòng)力汽車的有關(guān)問題進(jìn)行綜述，分析能夠檢測控制系統(tǒng)異常的措施，并且針對控制系統(tǒng)上的故障給出有效的維護(hù)意見。1混合動(dòng)力汽車不同故障處理1.1BSG電機(jī)無法啟動(dòng)1.1.1故障現(xiàn)象一輛比亞迪秦混動(dòng)車，配置有BYD476ZQA型號的發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠達(dá)到1200公里的行駛里程。從車主那里了解到，此車不能發(fā)揮出BSG電機(jī)的作用，職能使用一般的啟動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛。1.1.2故障診斷與排除和對口的診斷儀連接起來，從BSG系統(tǒng)里面獲取了P180396-BSG缺A相(現(xiàn)階段故障)、P180F19-硬件過流(過往故障)、P180496-GSG缺少B相(現(xiàn)階段故障)、P180596-BSG缺C相(現(xiàn)階段故障)4個(gè)故障。前3個(gè)故障碼無法刪除。圖1故障車內(nèi)存儲(chǔ)的故障碼從故障碼能夠發(fā)現(xiàn)，BSG電機(jī)出現(xiàn)了缺相異常，先將故障點(diǎn)著眼于BSG電機(jī)、控制器和有關(guān)控制線路方面。BSG帶有啟動(dòng)和停止、發(fā)電等作用，可以驅(qū)使和暫停發(fā)動(dòng)機(jī)，而且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在行駛等情況下參照策略需求實(shí)施發(fā)電，使得整車電是均衡狀態(tài)。BSG電機(jī)里面的裝配情況參見下圖。圖1故障車BSG電機(jī)的安裝位置BSG電機(jī)控制器（圖3）的作用便是掌控BSG，它由輸入輸出接口電路、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路和驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)部分構(gòu)成的，主要作用是操縱BSG發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車提供電力亦或是驅(qū)使發(fā)動(dòng)機(jī)，而且故障解決、和其他版塊合作實(shí)現(xiàn)整車的工作需求和自檢等相關(guān)也包含在內(nèi)。組裝BSG電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：電機(jī)能夠在很短的時(shí)間啟動(dòng)響應(yīng)，不但能夠發(fā)揮啟動(dòng)電機(jī)的作用，還能發(fā)揮發(fā)電機(jī)的作用為蓄電池提供高壓電。圖3故障車BSG電機(jī)控制器的安裝位置依據(jù)BSG系統(tǒng)的工作機(jī)理，和故障情況、消息等聯(lián)合起來，做出下列檢測：（1）對低壓系統(tǒng)的有關(guān)插接器里面的供電、網(wǎng)絡(luò)電壓等進(jìn)行檢查，沒有察覺問題；（2）通過VDS1000診斷儀對整車進(jìn)行掃描，所有的系統(tǒng)軟件全部是最新版，不存在更新問題；（3）從BSG電機(jī)提供的數(shù)據(jù)流能夠了解到，BSG店里里面的A、B、C的電流全部是0，這意味著BSG電機(jī)沒有運(yùn)行，BSG母線上沒有電壓，意味著不存在電壓輸出；圖4故障車BSG電機(jī)數(shù)據(jù)流（4）依靠絕緣手套將高壓母線進(jìn)行切斷，對高壓系統(tǒng)的電壓進(jìn)行測量得到的結(jié)果是433V（見下圖），意味著高壓電能夠照常輸出電壓；圖5故障車高壓系統(tǒng)電壓（5）翻閱和維修相關(guān)的資料了解到，處于高壓系統(tǒng)里面的BSG存在熔絲，對位置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器以及DC總成中配置的BSG電機(jī)熔絲間的電阻實(shí)施測量，獲得的阻值是0（見下圖），意味著熔絲沒有問題，也不存在燒蝕的情況；圖6測量故障車BSG電機(jī)熔絲的電阻（6）翻閱BSG電機(jī)控制系統(tǒng)相關(guān)的電路圖了解到，對BSG電機(jī)里面的勵(lì)磁電阻、正余弦進(jìn)行測量，都沒有發(fā)現(xiàn)問題，對BSG的供電、電阻還有網(wǎng)絡(luò)電壓等進(jìn)行測量，也沒有發(fā)現(xiàn)問題；圖7故障車BSG電機(jī)控制系統(tǒng)電路圖（7）更仔細(xì)的檢查之后在BSG上發(fā)現(xiàn)有外部螺絲出現(xiàn)拆裝的情況，將BSG電機(jī)的三相母線進(jìn)行拆卸測量的過程中發(fā)現(xiàn)，有根高壓母線上用于固定的螺絲出現(xiàn)了松懈，并且存在跳電燒蝕的情況（見下圖）。圖8BSG電機(jī)控制器高壓母線上的燒蝕痕跡從車主那里了解到，此車有過前部碰撞的經(jīng)歷，在維修店針對BSG電機(jī)有關(guān)的線路進(jìn)行過維修，事故修復(fù)之后便有了前面提及的故障情況，所以能夠斷定因?yàn)槭鹿受囋谶M(jìn)行修復(fù)的時(shí)候裝配不匹配導(dǎo)致的故障，中間高壓母線上起到固定作用的螺絲松懈，高壓跳電使得BSG里面的零件受到損壞。將BSG電機(jī)更換以后進(jìn)行測試，此車已經(jīng)能夠正常運(yùn)行，故障問題完全解決。1.1.3維修小結(jié)關(guān)于新能源汽車的維修問題，首先是關(guān)注操作安全。對車型相關(guān)的操作原理進(jìn)行掌握，依靠對相關(guān)故障和數(shù)據(jù)流實(shí)施查看，能夠?qū)⒐收戏秶M可能的縮減，使得排查的速度提升。此外，對車主而言，應(yīng)該到正規(guī)有保障的維修店鋪亦或是4S店去保養(yǎng)和修理汽車，不能因?yàn)橐粫r(shí)的便利或是利益，造成以后更大的問題。1.2SOC為0%偶發(fā)故障檢修1.2.1故障現(xiàn)象比亞迪秦車輛在EV或HEV模式下運(yùn)行一段時(shí)間后，儀表報(bào)告電源系統(tǒng)故障，散熱器風(fēng)扇頻繁運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，車輛在運(yùn)行的過程中偶爾會(huì)發(fā)生SOC處于0%和沒有EV模式的情況，檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題，將V2.1程序進(jìn)行更新之后故障仍然存在。1.2.2故障原因分析（1）儀器報(bào)告電源系統(tǒng)異常，引起散熱器風(fēng)扇出現(xiàn)故障的原因可能是：①電機(jī)冷卻系統(tǒng)里面沒有充足的防凍液亦或是存在空氣；②電機(jī)散熱器堵塞；③電機(jī)電動(dòng)水泵不工作；④驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制和DC總成自身存在問題；⑤相關(guān)線路故障等。（2）偶爾發(fā)生了SOC為0%和沒有EV模式情況的可能原因：①刷新問題；②BMS故障；③電池模組問題；④采集器故障；⑤線路故障。1.2.3故障診斷與排除（1）儀器報(bào)告電源系統(tǒng)異常，對散熱器風(fēng)扇常轉(zhuǎn)問題進(jìn)行檢查。①ED400檢測到的故障代碼是：P1B0300IGBT過熱報(bào)警。②對冷卻液進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題也不存在空氣，電機(jī)散熱器也不存在堵塞情況。③對電動(dòng)水泵進(jìn)行檢查的時(shí)候察覺到其無法正常工作；對電動(dòng)水泵的C17-3針腳進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題，C17-1針腳上的電壓達(dá)不到12V，故障點(diǎn)已經(jīng)明朗，著重對冷卻水泵繼電器的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。④繼電器電源通過F2/9-7.5A進(jìn)行保險(xiǎn)，水泵電源通過F1/12-10A進(jìn)行保險(xiǎn)，對F2/9-7.5A保險(xiǎn)、F1/12-10A保險(xiǎn)12V是否正常進(jìn)行檢查；0K檔檢查K1-2-85針腳水泵輸出信號是否正常；對冷卻水泵繼電器K1-2-86針腳偶爾有電偶爾斷電進(jìn)行檢查，然后仔細(xì)檢查冷卻水泵繼電器K1-2-86針腳是否前室配電盒子松動(dòng)，見下圖所示，促使繼電器不能正常工作（偶發(fā)故障）。⑤更換前艙配電盒故障排除。圖9冷卻水泵繼電器針腳（2）有時(shí)發(fā)生，SOC處于0%的情況，沒有EV模式情況檢修。①通過VDS1000對BMS里面的故障碼進(jìn)行獲取。P1A3700表示動(dòng)力電池單獨(dú)電壓尤其偏低；P1A3800表示動(dòng)力電池單獨(dú)電壓比較低；P1A5000表示電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)自檢問題；U0A2100表示不漏電傳感器通訊異常；P1A6000表示高壓互鎖，1，故障；P1A9400表示由于電壓低使得限放電功率是0。②車載等動(dòng)力網(wǎng)其它模塊檢查結(jié)果沒有問題，初步斷定動(dòng)力網(wǎng)沒有問題，CAN異常，對動(dòng)力網(wǎng)實(shí)施測量，CAN，電壓、電阻都沒有問題。③關(guān)于BMS內(nèi)部獲取的故障，根據(jù)正常判定程序大致斷定是動(dòng)力電池組高壓檢查方面異常引起。因?yàn)楣收鲜情g歇性發(fā)生，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題。④電池管理器如圖11所示，對電池管理器、BK45（A）-1、BK45（A）-14等電壓進(jìn)行檢查，得到的結(jié)果是正常，對BK45-6、30（B，線）搭鐵進(jìn)行檢查也沒有發(fā)現(xiàn)問題。圖10電池管理器BMS電路圖⑤對KxK45（C）-1、KxK45（C）-8線進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)其電壓處于2.5上下，無異常。⑥對漏電傳感器里面的CAN線上的電壓和電阻、搭鐵線進(jìn)行測量，結(jié)果無異常，對漏電傳感器的電源進(jìn)行測量得到的結(jié)果是12V，正常。⑦對BMS進(jìn)行更換之后試車，故障仍然存在。⑧測量BIC雙路電供電線路并無短路。⑨對數(shù)據(jù)流實(shí)施檢查，發(fā)現(xiàn)1號BIC里面存在單獨(dú)電池電壓為0的情況，不過時(shí)間很短暫，之后此種情況沒有出現(xiàn)，對1號模組的電壓進(jìn)行測量，無異常。⑩在電池自身問題以外，信號收集和信號的精準(zhǔn)度也是引起故障的因素，試著重新對1號BIC進(jìn)行插接，車輛調(diào)試無異常，斷定是采集器沒有正常接插件引起的。1.2.4維修小結(jié)比亞迪秦的故障其實(shí)是由兩個(gè)獨(dú)立的故障引起的，分別是線束問題和高壓系統(tǒng)的故障，于是分別對兩個(gè)故障進(jìn)行獨(dú)立的診斷分析和檢測。線束方面的問題參照電路原理圖對所有插接件和保險(xiǎn)實(shí)施檢查，了解車輛電路能夠更快的處理線路問題；同時(shí)，在對新能源汽車進(jìn)行維修的時(shí)候，于高壓系統(tǒng)異常來說，不管是哪種高壓系統(tǒng)問題都會(huì)使得車輛不存在EV模式，不過高壓系統(tǒng)在整車中都是存在，首先要依據(jù)故障情況和故障碼把故障范圍縮減，之后依據(jù)模塊的運(yùn)行原理實(shí)施檢測，方能盡快完成對車輛的維修工作。1.3無法轉(zhuǎn)換到EV模式1.3.1故障現(xiàn)象有一個(gè)比亞迪秦，電源正常后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，不過不能切換到EV（純電動(dòng)）模式，電源系統(tǒng)故障燈亮，意味著“請檢查電源系統(tǒng)”。1.3.2故障分析作為一款插電式混合動(dòng)力汽車，比亞迪秦在非EV模式下出現(xiàn)問題，勢必是高壓系統(tǒng)故障使得變換到發(fā)動(dòng)機(jī)模式；因?yàn)閮x表打開了故障燈，我們就可以用解碼器獲取關(guān)聯(lián)的故障代碼將故障范圍縮減。1.3.3故障診斷（1）和解碼儀進(jìn)行連接，從電池管理器里面獲取到P1A3400的故障碼，其表示預(yù)充不成功故障。這樣我們對高壓上電的預(yù)充流程進(jìn)行掌握。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器里面存在大容量的直流，為了減輕對高壓系統(tǒng)的影響，電池組電壓不會(huì)直接充電到預(yù)充電電容，而是依靠高壓電壓預(yù)充電電路（帶有串聯(lián)預(yù)充電電阻，閾值電流功能）對大電容進(jìn)行充電，只有當(dāng)電容電壓和電池組電壓相差不大的時(shí)候，高壓主電壓電路（從電池組到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器）連接，預(yù)充電電路斷開。預(yù)充不成功，意味著上電環(huán)節(jié)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器無法檢測出直流側(cè)存在和電池組相接的高壓電。因此，電池組電壓不能整體輸出，高壓配電箱內(nèi)的預(yù)充電接觸器和預(yù)充電電阻發(fā)生故障，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器直流側(cè)電壓無法正常采樣，和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器并聯(lián)的高壓負(fù)載使得預(yù)充電電壓下降等都有幾率是預(yù)充不成功的原因。（2）上電時(shí)（預(yù)充電過程），從驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器中獲取數(shù)據(jù)流，了解到母線電壓高達(dá)13V，始終沒有高電壓輸入（一般應(yīng)該有電池電壓輸入）。（3）在預(yù)充電環(huán)節(jié)中，電池管理器會(huì)監(jiān)控相關(guān)接觸器（也就是繼電器）進(jìn)行吸合，使動(dòng)力電池組的正負(fù)極與動(dòng)力電池控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正負(fù)極連接形成一個(gè)循環(huán)。這些關(guān)聯(lián)的接觸器是：電池組里面的4個(gè)分壓接觸器、高壓配電箱里面的預(yù)充以及負(fù)極兩種接觸器。（4）依據(jù)高壓線路里面的電路圖（如圖11），依次實(shí)施測量，分別為：圖11電路圖全車熄火后，再開機(jī)（注意：不要直接打開OK電源），BMS會(huì)對電池包里面的幾個(gè)接觸器的吸合進(jìn)行控制，這個(gè)時(shí)候能夠?qū)㈦姵匕?fù)極間存在的電壓測量出來；得到的結(jié)果是0V的電壓，因此確定是某個(gè)分壓接觸器不能順利吸合亦或是電池模組異常引起的故障。（5）測量模塊電壓，發(fā)現(xiàn)2號模塊正負(fù)極間不存在電壓，確定2號電池模塊異常，將2號模組進(jìn)行更換以后故障問題解除。1.3.4維修小結(jié)根據(jù)此故障，在對新能源汽車實(shí)施維修特別是高壓電氣系統(tǒng)的時(shí)候，需要通過關(guān)聯(lián)思維去思考問題，每個(gè)零件既是單獨(dú)的，彼此間也有關(guān)聯(lián)，通常故障情況類似，但是故障原因卻有很大區(qū)別，要求使用越來越多的診斷辦法、思路等，并且合理的使用維修診斷機(jī)器。在對高壓零件實(shí)施維修的時(shí)候，要貫徹落實(shí)安全要求，保護(hù)好個(gè)人，避免觸點(diǎn)情況發(fā)生。結(jié)論通過上面的研究可以明確，中國的汽車市場中，混合動(dòng)力汽車備受關(guān)注，由于其具有節(jié)能環(huán)保的效果，所以被國家倡導(dǎo)使用。但是，這種汽車存在一個(gè)弊端，就是當(dāng)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的時(shí)候，由于診斷技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致故障問題不能及時(shí)解決。中國當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車正在不斷發(fā)展著，正處于關(guān)鍵期，如果此時(shí)對于常見的故障問題不能及時(shí)解決，必然會(huì)影響市場的規(guī)范化發(fā)展。只有準(zhǔn)確判斷混合動(dòng)力汽車故障，并采用科學(xué)有效的診斷技術(shù)，檢查故障，并且實(shí)施對應(yīng)的處理辦法，才能提高消費(fèi)者對其更多的關(guān)注。這就需要故障診