北汽EC180汽车高压不上电故障案例分析
2020-09-29卫祥
摘要:为了让维修人员对EC180车型有更多的了解,本文以动力电池组单体电压不均衡导致北汽EC180汽车高压不上电故障为切入点进行描述,通过故障分析及其排除过程,对新能源汽车维修关键技术进行简单介绍,希望能对行业内类似问题的发现与解决提供一定的参考与帮助。
关键词:EC180;高压不上电;故障分析
中图分类号:U472
文献标识码:A
随着我国对新能源汽车不断大力推行,新能源汽车尤其是纯电动汽车近几年在国内的保有量迅速增长,纯电动汽车占据各大网约车品牌半壁江山甚至更多。
北汽新能源汽车股份有限公司推出的新能源EC180电动汽车,比燃油車更经济,比低速电动车更安全,在动力方面由峰值功率30kW的电机和容量为20.3kW·h的三元锂动力电池单元构成,辅以北汽新能源自主研发的e-MotionDrive超级电驱技术,通过对电池、电机和电控“三电”系统的高度集成和技术创新,使得该车在整车电动化方面具备了高集成、高效率、高安全及低能耗、低辐射的功能[1]。
由于新能源汽车维修与传统汽车维修存在较大的差别,对于汽车专业维修人员的维修技能来说,在故障诊断、维修方式方法上是一个巨大的挑战,需要作出相应的改变。因此,只有不断学习掌握新能源汽车维修新知识、新技术,才能跟上新能源汽车飞速发展的步伐,更好地进行新能源汽车的维修作业,更好地促进汽车服务行业的发展。
1故障现象
一辆2018年产北汽EC180新能源汽车,行驶里程688.7km。用户反映该车打开点火开关后仪表板显示正常,READY指示灯正常亮起,换入“D”挡,松开驻车制动后踩加速踏板,车辆无法正常行驶,连续踩加速踏板车辆以低于5km/h的速度行驶,且会发出“咯嗒嗒”的声音,同时车辆出现连续抖动后停止前进,再次踩加速踏板时车辆也无法移动。换入“R”挡,车辆故障现象一致。该车空调系统无法正常工作,但是车窗升降等功能正常。
2检查分析
维修人员接车后试车,故障现象跟用户描述一致。踩加速踏板时电量掉至10%以下,充电桩充电时很快就显示“充电已完成”,实际电量并未充满。
由于教学需要,车辆加装了故障开关,在此之前就出现过电量不足的问题,所以最初以为是低压蓄电池给整车供电外还给故障开关供电引起电压过低导致故障现象。于是,拆下低压蓄电池负极,重新搭上后故障没有改善。更换新的低压蓄电池后,故障依旧存在,所以排除了这个原因。动力电池充不进电,首先考虑是否是动力电池总成问题,将车辆进行举升,查看动力电池序列码,经4S店查询得知,该车动力电池由合肥某电池厂家生产,于是通过厂家给的电池系统程序将该车的电池管理系统(BMS)和电机控制器(MCU)进行控制程序刷写。
刷写完毕后,重新打开点火开关,仪表显示正常,READY指示灯正常显示,松开驻车制动,换挡旋钮旋至“D”或“R”挡,轻踩加速踏板,车辆彻底不动,同时出现掉电现象,电量报警。
用诊断仪刷完程序后充电,充电指示灯正常显示,10s后熄灭,此时充电桩依然显示充电中,实际电量并未充进,充电电机总成上绿灯闪烁至熄灭。打开点火开关后,电量指示满电,踩加速踏板电量掉至红线,车辆彻底不动,处于静止状态。分析引起EC180电动汽车高压不上电故障的原因有很多,如图1所示。
读取到故障码“P118522——电池单体电压不均衡”和“P118E21——电池单体欠压”,且无法清除。查看数据流,单体电芯最高电压为3.91V,偏高(图2)。根据故障现象及故障代码,初步确认可能的故障点为低压蓄电池电量过低、动力电池电量过低及动力电池过热。
断开车辆蓄电池负极和功率控制单元(PCU)上所有插接器并等待大约5min(电容放电),同时测量慢充线束插接器各端子,测得所有端口均导通,说明慢充没问题。将蓄电池负极和PCU上所有插接器全部插回去,打开点火开关,车辆依然无法运动,电量严重不足。综上所述,说明以下几点问题:充电接口正常充电;充电枪接头正常供电;BMS和MCU程序重新刷新升级后故障并没有解决。由于该车购买时间不久,所有配件均在质保期内(除易损件),动力电池无法充电,经过商讨后决定换一个PCU总成,看更换后是否能解决充不进电的故障。更换全新总成后,再次连接充电桩充电,此时仪表充电指示灯亮起,同时PCU总成上指示灯也正常闪烁,原本以为故障解决了,结果仪表充电指示灯又熄灭了,PCU总成上指示灯也熄灭了,心情又跌落到了谷底,说明充不进电的故障依然没有解决。
查阅维修手册及文献资料得知,EC180动力电池组结构方式为“7并21串”,单体电池电压为3.65V[2],额定电压为113.10V,动力电池组相关参数见表1所示。通过单体标准电压,对比数据流,得出单体电芯电压偏高。所以首先处理欠压或过压故障,如果故障依旧,则考虑检查电池状态,均衡回路。
按照“由易到难,由简到繁”的思路,考虑对动力电池进行全面检查,首先将其总成拆卸检测。打开动力电池盖的时候发现该车动力电池不是总成外壳所标记的电池品牌,这对我们之前的思路造成很大的影响。
由于电池数据刷写错误,才会出现车辆彻底不动的故障发生,所以只能将之前刷写的动力电池数据还原,然后对单体电池进行补、放电操作,从而使动力电池达到整体电压均衡状态。在充、放电操作过程中,发现各单体电池之间电压不均衡,电压值相差太大,这就需要将电压高于标准值的电池进行放电操作,电压低于标准值的进行补充电操作。同时各单体电池之间温度相差较大,也会影响充电状态。这才导致动力电池很快充满,电量消耗也很快。
3故障排除
经过1周左右的充放电操作,电池电压达到均衡状态,初步确认上述故障现象是由于单体欠压,引起高压不上电。将动力电池总成进行装车,刷写程序,读取故障码,显示系统正常,重新对车辆进行充电,状态正常,进行路试后,故障排除。
4回顾总结
在排除故障时走了一些弯路,通过及时查询该车型的维修手册、维修电路及其他类似故障的维修资料,重新梳理维修思路,运用正确的新能源维修方法,最终解决了故障,对今后的新能源维修实际教学做了很大的铺垫。
【参考文献】
[1]蒋鸣雷.新能源汽车动力电池结构与检修[M].北京:机械工业出版社,2020.
[2]谭婷,李健平.新能源汽车电池及管理系统检修[M].北京:机械工业出版社,2020.
作者简介:
卫祥,本科,高级技师、工程师,研究方向为汽车维修教育及研究。