新能源汽车技术原理与维修（8）——动力电池成组问题（2）

文：岳昇

新能源汽车技术原理与维修（8）
——动力电池成组问题（2）

文：岳昇

2.动力电池充电过程

车辆停止后，起动钥匙在OFF挡位，12 V蓄电池ON挡供电断开，车辆高压系统包括整车控制器处于休眠状态。车辆充电时，起动钥匙要求在OFF挡位，充电枪连接正常后，首先充电机（慢充和快充）送出自有的12 V低压电，唤醒整车控制器VCU，仪表盘出现充电插头信号，表示充电枪连接正常。整车控制器VCU以12 V低压唤醒动力电池管理系统和DC/DC，并控制闭合动力电池的负极母线继电器。动力电池控制器对电池电芯电压以及总的荷电情况进行检测，对电池内部绝缘进行检测。动力电池内部自检合格后，通过CAN先向充电机发出充电请求信号，闭合正负母电继电器，开始充电。

充电过程中主控盒与从控盒采集的电池电压温度信息，随时通过内部CAN线通讯。主控盒把信息通过对外CAN总线与整车控制器VCU和充电机通讯，把动力电池的充电要求信息传给充电机。充电机随时调节充电电流和电压，保证充电安全合理。当充电结束拔出充电枪后，整车控制器停止高压系统供电。

（1）区分是动力电池的绝缘故障还是负载侧绝缘故障

钥匙置OFF挡，断开12 V蓄电池负极，举升车辆，拔下动力电池低压控制航插，拔下动力母线接插件，对动力电池输出端以及负载端进行验电、放电、验电。然后，用绝缘检测仪检测负载端绝缘状况。

（2）电池内部绝缘监测

负载端断开状况下，插上动力电池低压控制航插，蓄电池负极接通12 V供电，起动钥匙置于ON挡，整车控制器VCU控制接通动力电池负极。动力电池内部动力母线进行绝缘检测，如有故障，会上报整车控制器VCU并在仪表板显示出来。这时仪表板上显示的是排除负载端之后，动力电池内部的绝缘情况。如报绝缘故障，就需要进一步检查电池内部高压路径了。由于负载端断开，动力电池主控盒不会闭合正极母线继电器，对外不能供电。这时用绝缘检测仪检测负极母线绝缘状况，检测正极输出口到母线继电器的绝缘状况。

3．动力电池母线绝缘故障检测方法

当仪表报高压绝缘故障后，要做高压系统绝缘检测。

4.故障报警阀值

表1是某款车动力电池系统故障报警阈值及处理措施。

三级故障：表明动力电池性能下降，电池管理系统降低最大允许充/放电电流。

二级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器停止充电或者放电；其他控制器应在一定的延时时间内响应动力电池停止充电或放电请求。

一级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器立即（1 s内）停止充电或放电。如果其他控制器在指定时间内未作出响应，电池管理系统将在2 s后主动停止充电或放电（即断开高压继电器）。

备注：其他控制器响应动力电池二级故障的延时时间少于60 s，否则会引发动力电池上报一级故障。

5.通过OBD接口检测动力电池故障

诊断接口的定义如表2所示。

说明：

（1）当排查动力电池问题时，一般用“2”和“10”采集电池信息进行分析。

（2）当排查整车故障时，一般用“1”和“9”采集整车信息进行分析。

（3）当排查快充问题时，一般用“3”和“11”采集快充CAN的信息进行比对分析。

（4）当排查传统低压各控制系统时，采用“6”和“14”采集原车CAN的信息进行分析，诊断。

6. 动力电池的CAN通讯

电池管理系统（主控模块）通过CAN总线将实时的电池状态告知整车控制器以及电机控制器等设备，使整车采用更加合理的控制策略，将电池组的详细信息告知车载监控系统，完成电池状态数据的显示和故障报警等功能，为电池的维护和更换提供依据。

系统自检：BMS设置了强大的系统自检功能，系统上电后对电压、温度、通讯、时钟及存储器等部件进行检测，保证系统自身的工作正常。

系统监测：BMS对整车电池的离散性进行分析并根据不同故障类型进行报警，同时对电池充放电次数以及历史数据进行记录，以便进行系统诊断及性能优化。 （待续）

表1 动力电池系统故障报警阈值理措施

表2 诊断接口的定义

岳昇，北京汇智慧众汽车技术研究院技术总监，高级工程师，高级培训师，清华大学精密仪器系机械制造专业毕业。北京市汽车工业高级技工学校（原北京油泵油嘴厂技校）专业课教师，1988年赴联邦德国进修，回国后长期陪同协调德国专家开展汽车维修检测技术推广支持工作，参与负责德国柏林机械与制造技术高级培训中心和戴姆勒-克莱斯勒柏林厂培训中心与北汽集团的合作项目工作。1995年再赴新加坡南洋理工学院进修学习，回国后长期从事汽车专业技术课的教学与培训工作。