成都市毛建軍新能源汽車技能大師工作室 毛建軍
一輛2019款大眾E-Bora車,接通點火開關,儀表盤上的紅色警報燈(車中間有1個感嘆號)點亮,同時提示“電力驅動系統故障,請立即停車”,車輛無法進入“Ready”狀態。
用故障檢測儀進行檢測,發現008C-混合蓄電池管理系統中存儲有11個故障代碼,分別為“P0B6100 混合動力/高電壓蓄電池電壓,傳感器導線8對正極短路,主動靜態”“P0B6000 混合動力/高電壓蓄電池電壓,傳感器導線8對搭鐵短路,主動靜態”“P0B5B00 混合動力/高電壓蓄電池電壓,傳感器導線7對搭鐵短路,主動靜態”“P0B5C00 混合動力/高電壓蓄電池電壓,傳感器導線7對正極短路,主動靜態”“P0DCB00 混合動力/高電壓蓄電池的蓄電池單格電池控制器8不可信信號,被動偶發”“P0DC700 混合動力/高電壓蓄電池的蓄電池單格電池控制器7不可信信號,被動偶發”“P0DC400 混合動力/高電壓蓄電池的蓄電池單格電池控制器7電氣故障,被動偶發”“P0B5B00 混合動力/高電壓蓄電池電壓,傳感器導線7對搭鐵短路,被動偶發”“P0DAC00 混合動力/高電壓蓄電池的蓄電池單格電池控制器1電氣故障,被動偶發”;讀取008C測量值,發現有時讀取不到37號電芯的電壓,顯示為“無效”,有時又能讀取到37號電芯的電壓(圖1)。

圖1 電芯的電壓數據(截屏)
根據故障代碼信息和37號電芯的電壓測量值時有時無,懷疑高壓電池包內7號和8號電池模組的電壓采樣有問題,于是現場拆解電池包進行檢查。檢查7號和8號電池模組(圖2a)外觀及導線連接器的連接狀況,正常;檢查左側蓄電池電子部件(CMC)各導線連接器(圖2b)的連接狀況,正常。但經過深入檢查后發現,第4個導線連接器的端子21松動(圖3),可輕易拔出。拔出后檢查發現,該端子前端已彎曲,不能牢固插接。查看相關電路及資料,確認該端子為7號電池模組的參考電壓搭鐵端子。由于7號電池模組的參考電壓搭鐵端子異常,導致電芯電壓采樣失真,致使高壓電池管理控制單元(BMS)中出現多個關于7號電池模組的故障代碼,造成車輛無法進入“Ready”狀態。

圖2 故障電池模組位置及對應的CMC導線連接器

圖3 第4個CMC導線連接器的端子松動
維修7號電池模組線束后試車,故障消失。
(1)該車高電壓蓄電池系統內部部件之間的關系示意如圖4所示。BMS控制高壓開關、絕緣檢測、安全聯鎖及2個蓄電池電子部件單元等。每個蓄電池電子部件單元內部有4個獨立的CMC檢測電池模組,每個CMC檢測2個電池模組,每個電池模組為2P6S電芯結構,因此整個電池監控由2個蓄電池電子部件單元下的8個CMC,完成對16個蓄電池模組中的96個電芯組的192個電芯的檢測控制。CMC是負責采集、監控蓄電池單體或電池模組溫度和電壓數據的電子裝置,必要時還用于蓄電池單體電壓均衡。

圖4 高電壓蓄電池系統內部部件之間的關系示意
(2)37號電芯電壓讀取不到,顯示為“無效”,實際就是7號電池模組的第一個蓄電池電芯組采樣線出現了故障。由于7號電池模組和8號電池模組采樣串聯后共用CMC采樣端,因此7號電池模組采樣線出現虛接后存儲“蓄電池單格電池控制器8和7”不可信信號的故障代碼。
(3)在故障診斷中,首先需要運用蓄電池電芯組ID排列順序,明確蓄電池電芯組的診斷編號順序,通過數據定位故障蓄電池電子部件單元、CMC、蓄電池電芯組,再根據蓄電池電芯組端子定義確定相對應的采樣線。