蘇州建設交通高等職業技術學校 許文杰
故障現象一輛累計行駛里程為589 km的2019年產沃爾沃XC90 T8混合動力車,電機最大功率為65 kW,動力電池容量11.6 kWh,出現偶發性車輛無法起動的故障現象。
故障診斷接車后首先試車,車輛無法起動,故障警告燈點亮,儀表顯示12 V蓄電池系統故障和混合動力系統故障,確認故障現象屬實。連接故障檢測儀讀取故障代碼(DTC),讀取到的故障代碼為“BECMP0DB700 混合動力/電動車電池平衡電路‘F’范圍性能”。再讀取高電壓蓄電池的相關數據,充電狀態概覽F組89號為14.37 %,正常數據為75.92 %左右;電池芯電壓概覽F組89號電壓為3.496 V,正常數據為3.893 V左右。
查閱相關資料,該車高電壓蓄電池由6個電池模塊組成,采用串聯的方式連接,每個電池模塊由16個電池芯組成,電池芯電壓為3.6 V,高電壓蓄電池總電壓為345 V,每個電池模塊都有一個控制模塊(CVTN),用于檢測電池芯的電壓和溫度,同時CVTN與蓄電池能量控制模塊(BECM)通訊并持續發送電池芯的電壓和溫度信息,必要時BECM向CVTN發送請求,執行電池芯的無源電池平衡。BECM是高電壓蓄電池的控制核心,用于控制溫度調節、電能使用等。
電池電壓差是指電池芯的電壓最高值與電壓最低值的差值,正常的預期值低于100 mV,接近或超過100 mV通常將造成電池平衡DTC。電池模塊電壓差是電池模塊的電壓最高值與電壓最低值的差值,此數值不用于DTC檢測,如果電池模塊剛替換過,數值通常低于250 mV。電池充電狀態差是指電池芯充電狀態的最高值與最低值的差值,正常的預期值低于10 %,接近或超過10 %通常將造成蓄電池平衡DTC。
當電池芯充電狀態明顯低于其他所有電池芯充電狀態時,表示可能發生電池故障,電池可能需要更換。當數個相鄰電池芯或特定CVTN的全部16個電池芯和其余電池芯充電狀態不同時,表示該CVTN可能發生故障。
進行充電測試。使用便攜式充電器將高電壓蓄電池充滿電時,儀表顯示續航里程為32 km,明顯異常,首先考慮車輛軟件問題導致故障的發生,檢查車輛軟件為最新版本,嘗試對BECM數據重載,起動車輛,車輛可以正常起動。再次讀取高電壓蓄電池的相關數據,充電狀態概覽F組89號為75.08 %,正常數據為92.65 %左右;電池芯電壓概覽F組89號電壓為3.843 V,正常數據為4.058 V左右。
進行道路測試。在混動模式(Hybrid)、純電模式(Pure)、全輪驅動模式(AWD)下對車輛進行路試,車輛路試近20 km時故障現象重現,利用故障檢測儀讀取的故障代碼和相關數據與接車后讀取的數據相同。
通過分析道路測試和充電測試的數據,基本確定是 F組89號電池芯或者F組CVTN存在故障,通過拆解高電壓蓄電池調換相鄰的CVTN,車輛絕緣自動測試正常,再次讀取高電壓蓄電池F組數據仍異常,確定7F組89號電池芯損壞,由于廠家暫未提供電池模塊部件,因此需要更換高電壓蓄電池總成。
故障排除更換高電壓蓄電池后試車,故障現象消失,數據流恢復正常,故障排除。