新能源汽車動力電池故障的診斷與維護

唐梟 彭紅梅

摘 要：世界各國都在大力推行新能源汽車，我國更是將發展新能源汽車上升為國家戰略，新能源汽車產業得到快速發展。預計2020年底，國內新能源汽車保有量將達到500萬輛，但新能源汽車的維修卻沒跟上，而80%左右的售后問題都是由動力電池引發的，同時存在的問題是，現階段新能源汽車維修人員存在很大缺口，導致現在的新能源汽車不僅僅修不起，還有很多維修場所修不了、不敢修，尤其牽涉到動力電池。動力電池維修儼然成了行業發展的痛點。本文就新能源汽車動力電池的特點，總結動力電池的維修、診斷流程和對常見故障進行分析。

關鍵詞：新能源汽車;動力電池;故障;診斷與維護

0 引言

隨著節能減排的政策力度不斷加大，我國新能源電動汽車保有量越來越大，一旦新能源汽車的電池管理系統出現問題，就可能嚴重影響到整車的安全行駛，發生一些重大的安全事故，例如，爆炸、起火，甚至是觸電等事故。除此之外，也可能造成汽車不能啟動或者不能充電等問題，很大程度上威脅著使用者的生命財產安全。

1 動力電池系統概述

隨著純電動汽車的市場占有量日益增加，使得純電動汽車的動力電池也備受關注，特別是動力電池的系統壽命。動力電池系統通常由電池管理系統BMS、單體電池串并聯形成的電池模組、低壓線束。配電銅排、高壓電器盒等部件組成。由于動力電池系統由成百上千個單體電池通過串并聯的方式組成，這種復雜的結構導致單體電池存在不一致性問題。電池單體不一致性問題通常表現為電池單體電壓不一致，即電池系統存在壓差。根據壓差的范圍分為不同等級，壓差越大，整車動力性受到的限制越多，嚴重時可能會導致車輛無法啟動或者行駛中動力中斷。

2 新能源汽車動力電池故障的診斷

2.1 電壓異常故障

一旦電壓出現異常故障，就要著重從以下幾點進行關注。其一，電池的原因，出現欠壓的狀況。診斷方法也需要用到萬用表，實際測量電池的電壓值，并將該值和監控電壓值進行比較，一旦出現較大的偏差，就可以確定是電池的原因，考慮更換新的電池。其二，采集線端子的原因。一旦采集線固定螺栓出現松動，或者采集線和端口不能很好的相連，就可能嚴重影響單體電壓采集的準確性。輕輕的搖晃采集端口，確認接觸的故障后，就要對采集線進行更換或者加固，確定接觸性能的良好狀態。其三，采集線上的保險絲的故障。對采集線上的保險絲進行實際測量，得出準確的保險絲阻值，一旦超出一兆的范圍，就可以斷定是保險絲出現了故障，需要及時的更換保險絲，確保新能源汽車的良好行駛性能。其四，從板的故障。要確定從板的故障，需要對電壓進行實際測量，比較實測電壓和采集電壓，如果出現不一致的狀況，而其他從板的實測電壓和采集電壓卻是正常的，就可以斷定是從板出現了故障，及時對從板進行更換，并認真研究一下故障數據。

2.2 動力電池中的配電銅排存在問題

由于動力電池的內部比較復雜，電池系統管理器的管理通道有一定限制，并不能完全管理和控制動力電池的運行及工作，所以在配置電池系統管理器時通常還會配備配電銅排。配電銅排一般與電池裝配模組聯接在一起，一方面防止電池模組出現邊緣漏電的問題，另一方面便于對電池模組的工作狀態進行監督和管理，及時調節單體電池的兩端電壓。配電銅排一旦出現問題，就會導致電池模組的正常工作受到威脅，尤其是在新能源汽車行駛的過程中，如果配電銅排與電池模組的接觸不良，就會導致配電銅排無法檢測到電池模組的壓差，更不能發揮調節電池模組壓差的作用，最終導致新能源汽車由于電池模組壓差過大而中斷行駛。除此之外配電銅排本身存在問題也會失去對電池模組壓差的管控和調節能力，維修人員在維修過程中應當先檢測配電銅排本身是否存在問題，然后再檢查配電銅排與電池模組之間是否連接良好，從而確保配電銅排正常工作。

3 新能源汽車動力電池故障的診斷的維護

3.1 單體電壓跳變

單體電壓跳變是動力電池另外一種常見故障，但因為這類故障持續時間短，數據難收集，誘發原因多，造成判斷難度大、排查繁瑣。維修分析此故障，除了要掌握電芯電壓工作范圍、報警閥值外，還需要我們熟悉電池組采壓原理及其線路，詢問駕駛員故障出現后是否有重啟車輛，重啟以后現象，剩余電量有無變化，出現故障時工況情況，儀表故障時報警情況等等。可通過專用軟件或設備讀取歷史數據，或者調取T-BOX平臺數據，若無T-BOX平臺又無讀取歷史數據功能，只能通過上位機監控軟件，實車路試截取，確定故障所在串數編號。單體電壓跳變原因較多，包括采壓線虛焊、采壓線插件接觸不良、電池管理系統采壓異常、大電流干擾等等，需要我們由易到難，一一去排查。

3.2 控制器部分的維修技術研究

動力電池中的控制器部分與配電銅排有著相似的作用，控制器主要是對電池模組的壓差和采樣線束進行檢測和監督，一旦壓差出現過大的變動，控制器就能夠通過調節電池模組兩端電壓的方式使壓差回歸正常的狀態，當采樣線束出現問題時，控制器也能夠及時發出報警信號，提醒維修人員低壓線束出現了問題，避免了維修人員花費過多的時間尋找問題的根源。由此可見控制器是否正常工作對于動力電池的影響是十分重要的，維修人員應當做好控制器的維修和養護工作，深入檢查控制器的運行狀態，定期清理控制器表面的灰塵和污垢，在沖洗時還要注意用純凈水沖洗，避免水中的雜質影響到控制器的正常使用。除此之外維修人員還應當減少對控制器接觸口的觸碰，防止控制器出現接觸不良的問題。

4 結語

動力電池的壓差故障與維修技術是新能源汽車推廣和使用需要解決的首要問題，一方面動力電池是新能源汽車的核心部分，如果動力電池存在壓差問題，那么很容易導致新能源汽車無法正常使用，為人們的出行帶來不必要的麻煩，甚至影響到人們對新能源汽車的認可度和接受程度;另一方面動力電池的壓差問題也是改進維修技術的一大方向，如果將動力汽車的壓差問題完美解決，維修技術肯定能夠提升到更高的水平。由此可見動力電池對于新能源汽車有著十分重要的影響，相關企業應當做好動力電池壓差故障的維修工作，為新能源汽車的推廣提供技術上的保障和支持。

參考文獻：

[1]時瑋.動力鋰離子電池組壽命影響因素及測試方法研究[D].北京交通大學，2014.

[2]賈永強，孫艷艷，謝群鵬，賈志偉.單體不一致性對新能源客車電池壽命的影響[J].汽車科技，2017（05）：90-95.