新能源汽車保養(yǎng)與故障診斷技術(shù)課件：診斷與排除動力電池系統(tǒng)故障

診斷與排除動力電池系統(tǒng)故障《新能源汽車保養(yǎng)與故障診斷技術(shù)》

動力電池系統(tǒng)的保養(yǎng)與故障診斷方法CONTENTS目錄動力電池組外部組成電路插接器端子接口定義動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流故障排查情境導(dǎo)入比亞迪秦EV車輛經(jīng)過一段涉水路段測試后，車輛儀表顯示“EV功能受限”，OK指示燈不亮。通過診斷儀掃描到接觸器故障，清除故障碼后可以正常上電下電后又出現(xiàn)同樣的故障。你作為一名維修技術(shù)人員該如何處理這類故障呢？01動力電池組外部組成一、動力電池組外部組成動力電池系統(tǒng)組成：電池組、箱體、電池管理系統(tǒng)(BMS)、高/低壓線束、高壓配電箱等。下圖是電池模組外觀圖。02動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流電池組：由電池模組通過串聯(lián)和并聯(lián)的方式組裝而成。箱體：用于裝載電池模組，并與車身固定，一輛純電動汽車動力電池系統(tǒng)通常包括若干個箱體。電池管理系統(tǒng):通常包括從機和主機，從機用于采集各個箱體中模組的電壓、溫度等信號，主機是動力電池系統(tǒng)的控制中心。高壓線束：用于多個箱體間的串聯(lián)，并與高壓箱連接。低壓線束：主要用于傳輸電池的電壓、電流、溫度等信號，以及為電池管理系統(tǒng)提供電源連接。二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流動力電池管理系統(tǒng)的主要功能有：能量管理、安全管理、熱管理、數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計算、均衡管理、通信功能和人機接口等可以防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。（一）功能介紹1.能量管理包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進行充電過程控制，以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進行放電功率控制兩個部分。（一）功能介紹2.安全管理包括溫度報警、絕緣檢測、自動滅火、過電壓和過電流控制、過充放電控制，在發(fā)生碰撞緊急情況下關(guān)閉電池功能。3.熱管理包括在電池工作溫度超高時進行冷卻，低于適宜工作溫度下限時進行電池加熱，使電池處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)，并在電池工作過程中總保持電池單體間溫度均衡。對于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理尤為必要。二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流（一）功能介紹4.數(shù)據(jù)采集采集的動力蓄電池數(shù)據(jù)(如溫度、荷電狀態(tài)、電壓、電流等數(shù)據(jù))，采樣速率、精度和前置濾波特性是影響電池系統(tǒng)性能的重要指標，電動汽車電池管理系統(tǒng)的速率一般要求大于200Hz(50ms)。如圖是秦EV的電池信息采集器。采集器插件上的紅色采集的是單體蓄電池的電壓，黑色采集電池的溫度，每個模組有3個溫度傳感器，傳感器的電阻值為9.2KΩ左右。二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流（一）功能介紹5.電池狀態(tài)計算包括電池組荷電狀態(tài)(SOC）和電池組健康狀態(tài)(SOH)兩方面。SOC表示動力蓄電池組剩余電量，是計算和估計電動汽車續(xù)駛里程的基礎(chǔ)。SOH表示電池技術(shù)狀態(tài)，可以預(yù)計可用壽命等健康狀態(tài)的參數(shù)。如圖所示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型下的監(jiān)測界面。二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流（一）功能介紹6.均衡管理是由于電池的一致性差異導(dǎo)致電池組的工作狀態(tài)是由最差電池單體決定的，在電池組各個電池之間設(shè)置均衡電路，實施均衡控制是為了使各電池單體充放電的工作情況盡量一致,提高整體電池組的工作性能。7.通信功能是指通過電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)是電池管理系統(tǒng)的重要功能之一。根據(jù)應(yīng)用需要，數(shù)據(jù)交換可采用不同的通信接口，如模擬信號、PWM信號、CAN總線或12C串行接口。二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流連接診斷儀，讀取故障碼，有關(guān)電池管理系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)流見下表：（二）數(shù)據(jù)流編號DTC描述應(yīng)檢查部位1P1A0000嚴重漏電故障檢查動力電池、電驅(qū)動總成、充配電總成、空調(diào)壓縮機和PTC2P1A0100一般漏電故障檢查動力電池、電驅(qū)動總成、充配電總成、空調(diào)壓縮機和PTC3P1A0200BIC1工作異常故障檢查動力電池4P1A0300BIC2工作異常故障檢查動力電池5P1A0400BIC3工作異常故障檢查動力電池6P1A0500BIC4工作異常故障檢查動力電池二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流7P1A0600BIC5工作異常故障檢查動力電池8P1A0700BIC6工作異常故障檢查動力電池9P1A0800BIC7工作異常故障檢查動力電池10P1AOC00BIC1電壓采樣異常故障檢查動力電池11P1AOD00BIC2電壓采樣異常故障檢查動力電池12P1AOE00BIC3電壓采樣異常故障檢查動力電池13P1AOF00BIC4電壓采樣異常故障檢查動力電池14P1A1000BIC5電壓采樣異常故障檢查動力電池15P1A1100BIC6電壓采樣異常故障檢查動力電池16P1A1200BIC7電壓采樣異常故障檢查動力電池17P1A2000BIC1溫度采樣異常故障檢查動力電池18P1A2100BIC2溫度采樣異常故障檢查動力電池19P1A2200BIC3溫度采樣異常故障檢查動力電池二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流20P1A2300BIC4溫度采樣異常故障檢查動力電池21P1A2400BIC5溫度采樣異常故障檢查動力電池22P1A2500BIC6溫度采樣異常故障檢查動力電池23P1A2600BIC7溫度采樣異常故障檢查動力電池24P1A3400預(yù)充失敗故障檢查動力電池、電驅(qū)動總成、充配電總成、空調(diào)壓縮機和PTC、漏電傳感器25P1A3522動力電池單節(jié)電壓嚴重過高檢查動力電池26P1A3622動力電池單節(jié)電壓一般過高檢查動力電池27P1A3721動力電池單節(jié)電壓嚴重過低檢查動力電池28P1A3922動力電池單節(jié)溫度嚴重過高檢查動力電池二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流29P1A3A22動力電池單節(jié)溫度一般過高檢查動力電池30P1A3B21動力電池單節(jié)溫度嚴重過低檢查動力電池31P1A3C00動力電池單節(jié)溫度一般過低檢查動力電池32P1A3D00負極接觸器回檢故障動力電池包、低壓線束33P1A3E00主接觸器回檢故障動力電池包、低壓線束34P1A3F00預(yù)充接觸器回檢故障動力電池包、低壓線束35P1A4000充電接觸器回檢故障動力電池包、低壓線束36P1A4100主接觸器燒結(jié)故障動力電池包、低壓線束37P1A4200負極接觸器燒結(jié)故障動力電池包、低壓線束38P1A4800因電機控制器斷開主接觸器電驅(qū)動總成、低壓線束39P1A4C00漏電傳感器失效故障漏電傳感器、低壓線束40P1A4D04電流霍爾傳感器故障電流霍爾傳感器、低壓線束二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流41P1A5200碰撞系統(tǒng)故障安全氣囊ECU、低壓線束、電池管理器42UO11000與電機控制器通訊故障電驅(qū)動總成、低壓線束43U110387與氣囊ECU通訊故障氣囊ECU、低壓線束44P1A5C00分壓接觸器1回檢故障動力電池包、低壓線束45P1A6000高壓互鎖1故障電池管理器、充配電總成、維修開關(guān)、電驅(qū)動總成、低壓線束、PTC、電池加熱器46U20B000BIC1CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束47U20B100BIC2CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束48U20B200BIC3CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束49U20B300BIC4CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束50U20B400BIC5CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流51U20B500BIC6CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束52U20B600BIC7CAN通訊超時故障動力電池包、低壓線束53U029787與車載充電器通訊故障車載充電器、低壓線束54P1ACO00氣囊ECU碰撞報警安全氣囊ECU、低壓線束、電池管理器55P1AC800正極接觸器回檢故障動力電池包、低壓線束56U029C00電池管理器與VTOG通訊故障電池管理器、VTOG通訊模塊、低壓線束57U029800電池管理器與DC通訊故障電池管理器、DC、低壓線束58UO2A200與主動泄放模塊通訊故障電池管理器、主動泄放模塊、低壓線束59UO16400與空調(diào)通訊故障電池管理器、空調(diào)控制器、低壓線束60UO2A100與漏電傳感器通訊故障漏電傳感器、低壓線束61U023487與電池加熱器通訊故障電池加熱器、低壓線束62P1ADE00因空調(diào)系統(tǒng)故障導(dǎo)致無法進行電池冷卻空調(diào)系統(tǒng)二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流63P1ADF00因空調(diào)系統(tǒng)故障導(dǎo)致無法進行電池內(nèi)循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)64P1AE000因空調(diào)系統(tǒng)故障故障導(dǎo)致無法進行電池加熱空調(diào)系統(tǒng)65P1AE100因電池加熱器故障導(dǎo)致無法進行電池加熱電池加熱器66P1AD44B充電口溫度一般過高1充電口、溫度傳感器67P1AD54B充電口溫度一般過高2充電口、溫度傳感器68P1AD698充電口溫度一般過高3充電口、溫度傳感器69P1AD900充電口溫度采樣點異常充電口、溫度傳感器70P1A5B00因雙路電供電故障斷開接觸器電池管理器、充配電總成、低壓線束71P1A5500電池管理器12V電源輸入過高電池管理器、充配電總成、低壓線束72P1A5600電池管理器12V電源輸入過低電池管理器、充配電總成、低壓線束73P1AC200高壓互鎖2故障電池管理器、充配電總成、低壓線束74P1AE800直流充電正極接觸器回檢故障電池管理器、充配電總成、低壓線束二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流接上一頁表格：（二）數(shù)據(jù)流75P1AE900直流充電負極接觸器回檢故障電池管理器、充配電總成、低壓線束76U014087與BCM通訊故障電池管理器、車身控制器、低壓線束77U012187與ABS通訊故障電池管理器、ABS、低壓線束78U015587與組合儀表通訊故障

79P1AEA00PTC短路故障PTC、低壓線束、高壓線束80U014B87與直流充電柜通訊故障電池管理器、直流充電柜、低壓線束81P1AECOO直流充電柜故障電池管理器、直流充電柜、低壓線束82P1AF100燒結(jié)光耦不導(dǎo)通電池管理器、充配電總成、低壓線束83P1AF000燒結(jié)光耦誤導(dǎo)通電池管理器、充配電總成、低壓線束84P1AF200直流充電機電壓輸出異常電池管理器、直流充電柜、低壓線束85P1AF300直流充電柜主動停止充電電池管理器、直流充電柜、低壓線束86UO14B87與直流充電柜通訊故障電池管理器、直流充電柜、低壓線束87P1AF400直流充電柜能力不足電池管理器、直流充電柜、低壓線束二、動力電池系統(tǒng)的功能及數(shù)據(jù)流03電路插接器端子接口定義三、電路插接器端子接口定義如圖是秦EV的電池管理控制器，安裝位置如下圖所示，位于前艙大支架下方。三、電路插接器端子接口定義電池管理器低壓插接器端子BMCO1和BMCO2如下圖所示。三、電路插接器端子接口定義電池管理器低壓插接器端子BMCO1和BMCO2端子各針腳說明見下表：BMCO1端引腳號端口名稱端口定義線束接法信號類型穩(wěn)態(tài)工作電流/A沖擊電流和堵轉(zhuǎn)電流/A電源性質(zhì)（比如：常電）備注BMCO1-01電池子網(wǎng)CANH電池子網(wǎng)CANH接電池包33PIN-D10CAN信號≤1A

BMCO1-02電池子網(wǎng)CAN屏蔽地電池子網(wǎng)CAN屏蔽地接電池包33PIN-D05接地≤1A

BMCO1-03通訊轉(zhuǎn)換模塊電源+12V通訊轉(zhuǎn)換模塊+12V電源輸出接電池包33PIN-D11電壓1.5A

常電

BMCO1-04NCNC

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-05NCNC

BMCO1-06直流充電喚醒信號直流充電喚醒信號輸入接直流充電口接插件12PIN-02電平≤1A

BMCO1-07

預(yù)充/主極接觸器電源+12V

預(yù)充接觸器電源+12V電源輸出接電池包33PIN-D20電壓≤1A1.8A雙電路

主接觸器電源+12V電源輸出接電池包33PIN-D18

≤1A1.8A雙電路

BMCO1-08充電儀表指示燈信號充電儀表指示燈亮滅信號儀表-26電平信號≤1A

BMCO1-09預(yù)留預(yù)留預(yù)留

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-10電池子網(wǎng)CANL電池子網(wǎng)CANL接電池包33PIN-D04CAN信號≤1A

BMCO1-11通訊轉(zhuǎn)換模塊電源GND通訊轉(zhuǎn)換模塊電源GND接電池包33PIN-D16接地1.5A

BMCO1-12NCNC

BMCO1-13NCNC

BMCO1-14NCNC

BMCO1-15直流充電接觸器供電電源+12V直流充電接觸器供電電源+12V接充配電總成33PIN-8電壓≤1A1.8A雙電路

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-16負極接觸器電源+12V負極接觸器+12V電源輸出接電池包33PIN-D06電壓≤1A1.8A雙電路

BMCO1-17NCNC

BMCO1-18電流霍爾傳感器負極電源-15V電流霍爾傳感器負極電源-15V輸出接電池包33PIN-D25電壓≤1A

BMCO1-19電流霍爾傳感器屏蔽地電流霍爾傳感器屏蔽地接電池包33PIN-D23接地≤1A

BMCO1-20NCNC

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-21預(yù)充接觸器控制信號預(yù)充接觸器控制信號輸出，拉低導(dǎo)通接電池包33PIN-D28電平信號≤1A1.8A

BMCO1-22主接觸器控制信號主接觸器控制信號輸出，拉低導(dǎo)通接電池包33PIN-D19電平信號≤1A1.8ABMCO1-23NCNC

BMCO1-24直流充電負極接觸器控制信號直流充電負極接觸器控制信號輸出，拉低導(dǎo)通接充配電總成33PIN-10電平信號≤1A1.8A

BMCO1-25NCNC

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-26電流霍爾信號直流霍爾信號輸入接電池包33PIN-D22模擬信號≤1A

BMCO1-27電流霍爾傳感器正極電源+15V電流霍爾傳感器正極電源+15V輸出接電池包33PIN-D24電壓≤1A

BMCO1-2812V常電12V常電接整車低壓線束電壓2A

常電

BMCO1-29負極接觸器控制信號負極接觸器控制信號輸出，拉低導(dǎo)通接電池包33PIN-D13電平信號≤1A1.8A

BMCO1-30NCNC

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO1-31NCNC

BMCO1-32NCNC

BMCO1-33直流充電正極接觸器控制信號直流充電正極接觸器控制信號輸出，拉低導(dǎo)通接充配電總成33PIN-9電平信號≤1A1.8A

BMCO1-34NCNC

BMCO2-0112V常電12V常電輸入整車低壓線束電壓2A

常電

BMCO2-02車身地車身地整車低壓線束接地≤1A

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO2-03碰撞硬線信號碰撞硬線信號輸入ECU-46PWM波≤1A

BMCO2-04PWM輸出1高壓互鎖信號輸出接電池包33PIN-D30PWM信號≤1A

BMCO2-05PWM輸入1高壓互鎖信號輸入接充配電總成33PIN-13PWM信號≤1A

BMC02-06直流充電口溫度傳感GND2直流充電口溫度傳感GND2接直流充電口接插12PIN-10接地≤1A

BMCO2-07直流充電接觸器燒結(jié)檢測信號直流充電接觸器燒結(jié)檢測信號輸入接充配電總成33PIN-11電平信號≤1A

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO2-0812VDc12Vpc輸入接整車低壓線束電壓4A15A雙路電BMCO2-09動力網(wǎng)CAN終端電阻并入1CAN終端電阻并入1BMC02-14CAN信號≤1A

BMCO2-10PWM輸出2高壓互鎖信號輸出2接充配電總成33PIN-15PWM信號≤1A

BMCO2-11PWM輸入2高壓互鎖信號輸入2接充配電成33PIN-14PWM信號≤1A

BMCO2-12直流充電口溫度傳感器GND1直流充電口溫度傳感器GND1接直流充電口接插件12PIN-08接地≤1A

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO2-13直流充電口溫度信號2直流充電口溫度信號輸入2接直流充電口接插件12PIN-09模擬型號≤1A

BMCO2-14動力網(wǎng)CAN終端電阻并入2CAN終端電阻并入2BMC02-09CAN信號≤1A

BMCO2-15直流充電感應(yīng)信號直流充電感應(yīng)信號輸入接直流充電口接插件12PIN-03模擬信號≤1A

單端屏蔽線，單端接地BMCO2-16動力網(wǎng)CANH動力網(wǎng)CANH整車低壓線束動力網(wǎng)CAN信號≤1A

BMCO2-17動力網(wǎng)CANL動力網(wǎng)CANL整車低壓線束動力網(wǎng)CAN信號≤1A

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO2-18直流充電口CAN屏蔽地直流充電口CAN屏蔽地接直流充電口接插件12PIN-06接地≤1A

BMCO2-19直流充電口溫度信號1直流充電口溫度信號輸入1接直流充電口接插件12PIN-07模擬信號≤1A

BMCO2-20車載充電感應(yīng)信號車載充電感應(yīng)信號輸入接充配電總成33PIN-06電平≤1A

單端屏蔽線，單端接地BMCO2-21車身地車身地整車低壓線束接地≤1A

BMCO2-22NCNCNC

三、電路插接器端子接口定義接上一頁表格：BMCO2-23動力網(wǎng)CAN屏蔽地動力網(wǎng)CAN屏蔽地整車低壓線束接地≤1A

BMCO2-24直流充電子網(wǎng)CANH直流充電子網(wǎng)CANH接直流充電口接插件12PIN-05CAN信號≤1A

BMCO2-25直流充電子網(wǎng)CANL直流充電子網(wǎng)CANL接直流充電口接插件12PIN-04CAN信號≤1A

BMCO2-26NCNCNC

04故障排查啟動秦EV車輛，儀表顯示EV功能受限，OK指示燈不亮，車輛下電檢查蓄電池及整車低壓線束供電，如果蓄電池電壓低于11V，在進行下一步檢查時給整車低壓蓄電池充電或更換蓄電池或檢查整車低壓線束，對接好接插件后，整車上ON檔電，使用解碼儀讀取電池管理器,針對故障碼進行故障維修。四、故障排查四、故障排查端子正常值列表如下表所示：連接端子端子描述條件正常值B156A-01電池子網(wǎng)CANHON擋/OK擋/充電2.5～~3.5VB156A-02電池子網(wǎng)CAN屏蔽地始終小于1VB156A-03通訊轉(zhuǎn)換模塊電源+12VON擋/OK擋/充電9～16VB156A-06直流充電喚醒信號直流充電時小于1VB156A--07主接觸器/預(yù)充接觸器電源+12VON擋/OK擋/充電9～16VB156A--08充電儀表指示燈車載充電時小于1VB156A--10電池子網(wǎng)CANLON擋/OK擋/充電1.5～2.5V四、故障排查接上一頁表格：B156A--11通訊轉(zhuǎn)換模塊供電GND始終小于1VB156A-15直流充電正/負極接觸器電源+12VON擋/OK擋/充電9～16VB156A-16負極接觸器電源+12VON擋/OK擋/充電9～16VB156A-18電流霍爾傳感器負極電源-15VON擋/OK擋/充電-16～-9VB156A-19霍爾傳感器屏蔽地始終小于1VB156A-21預(yù)充接觸器控制信號預(yù)充過程中小于1VB156A-22主接觸器控制信號主接觸器吸合時小于1VB156A-24直流充電負極接觸器控