廈門金龍聯合汽車工業有限公司 儲著成
故障現象一輛2015款新龍馬純電動公交客車(車輛型號為FJ6860GBEVE),搭載磷酸鐵鋰動力電池(動力電池的工作電壓為537 V,動力電池的容量為240 Ah)和額定功率為90 kW的驅動電機,累計行駛里程約為12.6萬km。據公交公司的維修人員反映,該車充完電后,鑰匙開關置于ON擋,組合儀表上動力電池的SOC(荷電狀態)、總電壓、單體電壓、單體溫度等信息顯示異常,且存儲有故障代碼1002(圖1)。踩下制動踏板,將鑰匙開關轉至起動擋,此時組合儀表上的READY(準備就緒)燈無法點亮(即車輛無法上高壓電)。將車輛放置一段時間后,組合儀表上動力電池的相關信息恢復正常顯示,此時車輛又能夠正常上高壓電。進行路試,路試過程中車輛一切正常。維修人員經過多次排查未能找到故障點,于是找到筆者尋求技術支持。

圖1 故障車的組合儀表顯示
故障診斷筆者到達現場后,首先試車驗證故障現象。對車輛進行充電,約30 min充電完畢,將鑰匙開關置于ON擋,觀察組合儀表,確認故障現象的確如維修人員所述。查詢故障代碼定義表,得知故障代碼1002的含義為母線電壓異常。此外,當系統存儲該故障代碼時,車輛將無法進入READY模式。基于組合儀表顯示的故障代碼及動力電池的相關信息顯示異常,初步判斷該車故障出在BMS(電池管理系統)上,推測可能的故障原因有:BMS主控模塊的供電或搭鐵故障;BMS主控模塊與整車控制器(VCU)之間的CAN通信線故障;BMS主控模塊故障。
脫開鋰電池箱外部BMS主控模塊的導線連接器,將鑰匙開關置于ON擋,用試燈測試BMS主控模塊的供電和搭鐵,均正常。檢查CAN通信線,未發現端子有松動、腐蝕等異常現象。斷開鑰匙開關,測量BMS主控模塊與VCU之間的CAN通信線,未發現短路或斷路故障。重新連接上述脫開的導線連接器,嘗試用上位機讀取BMS主控模塊的故障信息及各電芯數據,顯示無法通信(圖2)。

圖2 上位機與BMS無法通信(截屏)
根據上述的檢查,將故障排查范圍縮小至BMS主控模塊或鋰電池箱內部BMS主控模塊的連接線路。第2天,拆解鋰電池箱(圖3),檢查鋰電池箱內部BMS主控模塊的連接線路,未發現連接線路有任何異常現象。診斷至此,將該車的故障點鎖定在了BMS主控模塊上。嘗試更換BMS主控制模塊(圖4),將鋰電池箱裝回車并將脫開的導線連接器恢復連接,將鑰匙開關置于ON擋,組合儀表上動力電池的相關信息能夠正常顯示。進行路試,路試約20 km,當組合儀表上動力電池的SOC值顯示為88%時,將車輛開回修理廠進行充電,充電完畢后再次檢查組合儀表,組合儀表上動力電池的相關信息顯示正常,至此判斷該車故障是由BMS主控模塊引起的。

圖3 拆解鋰電池箱

圖4 BMS主控模塊
故障排除更換BMS主控模塊,故障排除。