新能源汽車動力電池壓差故障與維修技術

叢曉英

（無錫南洋職業技術學院 江蘇省無錫市 214081）

隨著新能源的出現和普及，新能源汽車逐漸成為汽車行業未來發展的主要發現。新能源汽車的最大特點就是利用可再生能源作為動力，不再依賴傳統能源，從根本上解決了為其排放所帶來的環境污染問題，大大減少了一次性能源的消耗與環境污染，這對我國節能減排工作有著非常積極的促進作用。為了加快新能源汽車的應用與發展，必須要做好電池的研發與改進，在此過程中解決電池壓差的問題，并找到導致故障的原因是關鍵，唯有如此才能夠更好的促進維修技術的優化與完善。

1 新能源汽車

新能源汽車是指一種新型能源汽車，其使用的燃料比較多樣，可以是非常規的動力燃料，也可以使用常規燃料，其動力裝置比較新，并且動力控制與驅動技術相對先進。當前市場中，新能源汽車類型主要可以分成四種，分別是混動汽車、純電汽車、采用燃料電池的電動汽車、采用其他新能源形式的汽車。新能源汽車結構比較復雜，主要包括的內容有：HV 電池、充電器、充電口、驅動單元、DC to DC 轉換器、PTC 冷卻液加熱器、PTC 座艙加熱器等部分[1]。

隨著科技技術的進步，現在電力系統發展十分飛速，社會各界也對電力資源的開發和利用效率十分關注，而新能源汽車是其中一個十分重要的部分。新能源汽車的動力來源是電池，而單個電池不能為新能源汽車提供充足的動力，所以，會將電池進行串聯形成電池組，為汽車提供動力，而電池工作時，就會產生一定的壓差，如果這個壓差比較小，在允許范圍內，那么電池能夠正常工作，如果壓差比較大，那么就會影響電池的正常工作，并且也會增加電池的維修難度。電池間串聯的數量不同，所產生的壓差等級也不一樣，一般情況下，電池串聯的數量比較多時，壓差就會相對較大，進而會給汽車動力帶來較大的控制。所以，在分析處理電池壓差時，應該先對電池串聯數量以及規格進行確定，進而明確允許壓差，然后采取有針對性手段來進行調整，使得電池壓差能夠在允許范圍內，不影響電池工作。

2 動力電池單體電池壓差故障以及原因

電池壓差故障對新能源汽車來講，是屬于一項十分常見的電池系統故障，所以，用戶在使用時以及售后在進行維護時，一定要全面認真細致到位。產生電池壓差故障的原因有很多，如工廠生產裝配不良、用戶使用不規范等。針對動力電池單體電池壓差故障進行維修排查時，需要從下面幾個方面來開展：配電銅排故障排查、單體電池內部故障排查、電池模組采樣板故障排查、電池系統低壓線束故障排查。

2.1 配電銅排故障

新能源汽車中，動力電池裝配過程中，由于管理器采集通道比較有限，所以為了較好的控制成本，降低指出，在設計動力電池時，一般會利用配電銅排的方式，來將動力電池組進行組裝，使得配電銅排和電池模組能夠密切連接，在連接時，通常是利用定位螺栓，而在新能源汽車運行過程中，定位螺栓出現問題時，如未擰緊或歪斜，可能會引起定位螺栓振動，造成電池模組的跨采電池單體電壓出現跳變，如果故障問題較大，使得電池單體壓差較大，中斷車輛動力，影響汽車正常行駛。所以，在發現電池壓差出現跳變時，應先考慮配電銅排中是否出現定位螺栓裝配問題。如果確定是螺栓問題，在進行維修時，應該先把螺栓放到指定位置，然后再根據動力電池系統的要求，將螺栓擰緊，擰緊過程中需要保持規定的力矩[2]。

2.2 單體電池內部故障

單體電池內部結構比較復雜，所以不允許有任何的異物雜質，因為這會引起電池內電芯內阻異常，造成單體電池電壓跳變，電池會表現出壓差較大的現象，這種情況可以通過萬用表來進行檢測，如果檢測時確定某個單體電壓相對高或相對低，那么可以確定是電池內部存在故障，針對這種故障進行維修時，需要將整個電池模組進行更換，當然，也有可能是單體電池的自身的性能不好，進而造成電池壓差較大，電池保存時間太長，不做充放電測試，就會表現出很嚴重的自放電現象，這也會影響單體電池電壓，所以，對于這類單體電池，要做放電平衡。

2.3 電池模組采樣板故障

電池模組的構成有兩種，分別是采樣板、單體電池，單體電池之間是串聯，然后采樣板是在所有單體電池上，所以，打開電池模組時，就能看見采樣板，如果當動力電池出現多個電池電壓異常時，就首先要考慮采樣板的問題，因為從大概率上來看，不會是單體電池生產工藝的問題，因為現代單體電池生產工藝相對成熟，所以，當電池模組中幾個單體電池一同出現問題，概率為0。采樣板可能表現的故障是：電池采樣芯片的損壞，這時候電池模組的功能不能正常發揮，并且電池模組會有燒損的痕跡；還有就是均衡和濾波電路出現問題，如電容短路等。如果經過檢查確定是電池模組采樣板的問題，就需要換掉采樣板，因為采樣板屬于一次性產品[3]。

2.4 電池系統低壓線束故障

電池系統內，電池模組的電壓、溫度信號等采集，都需要借助低壓線束，并且低壓線束的質量會對電池模組的電壓有著直接的影響。動力電池出現電壓差，由低壓線束引發的原因，主要可以分成三種，分別是：接插不良、壓接不良、短路、斷路。這三種故障原因分別發生在采樣線束與電池模組。對于采樣線束接插不良進行檢測時，主要是對采樣線束的公端端子進行檢查，是否有退針等不正常的狀態；而對線束端子進行檢查時，主要是利用萬用表來將各個線束進行測試，查看是否出現通斷的問題，如果檢查結果正常，那就要檢查線束內部，看是否有接壓端有松動；采樣線束短路或者斷路一般都是在模組安裝時出現，對于這種問題的檢測需要使用萬用表來檢查，然后坐ABA驗證測試[4]。

想要有效解決動力電池單體電池壓差故障，需要確定產生壓差故障的主要原因，然后對癥下藥。

3 新能源汽車動力電池壓差的維修技術

3.1 加強單體電池檢修

動力電池一旦出現問題，就需要對其內部的單體電池進行檢查，確定是否是引發電池壓差的原因，結合檢查結果，來對單體電池進行維修或更換，進而保證動力電池能夠正常工作。為了達到維修動力電池壓差的目的，技術人員在維修過程中，應該加強對單體電池的檢修，確保電池的兩端電壓都保持在允許的范圍內，然后再對單體內的電容和電流進行檢測，如果發現不符合要求時，應該進行專項維修處理，這樣不僅能夠解決單體電池的問題，還能避免出現電池壓差故障。維修技術人員在對動力電池進行日常維護時，要針對單體電池進行定期檢查，保證電池能夠正常運行，結合檢查結果來做出調整，進而可以將電池壽命延長，提升電池的服務質量，為新能源汽車未來發展奠定基礎[5]。

3.2 加強配電銅排檢修

動力電池系統中，配電銅排作為重要組成部分，其發揮的作用就和控制器一樣，控制器是動力電池系統的檢測監督員，其主要是對動力電池的模組壓差、采樣線束做實時動態的檢測?？刂破髟诎l現動力電池系統出現較大的電池壓差時，會發出調節模組電壓的信號，然后將壓差調節到允許范圍內，如果發現采樣線束不正常，就會發出警報，幫助維修人員確定故障發生點。因此，控制器對動力電池系統正常運行有著十分大的影響，維修人員一定要加強配電銅排檢修，定期進行清理，保證控制器能夠正常工作。

另外，在維修中，為了更好的節約資源，一般會采用配電銅排跨接模組采樣的形式，進行裝配模組時，如果定位螺栓沒有扭緊，那么車輛在行駛時就可能會出現電池單體電壓出現跳變的情況，此時，會因為單體壓差過大，到出現車輛行駛動力終端的問題。這個時候，就應該先考慮配電銅排定位螺栓是否安裝牢靠，在實際維修中，應該保證螺栓位置準確，并且牢固安裝。

3.3 加強檢測器的檢修

動力電池系統中，檢測器和控制器是不可缺少的兩部分，并且兩者之間相互補充，檢測器的作用是檢測和收集，其對動力電池的各項數據進行檢測，然后將檢測結果進行收集整理，最后傳輸到控制器，控制器的作用是，結合接受的檢測結果，分析電池的各個組成部分，針對異常問題進行及時調節和監督。維修技術人員檢查和維修檢測器時，應該先對檢測器的對外連接部分進行檢查，確定是否保持良好的接觸狀態，然后再對檢測器的內部進行檢查，是否有短路的問題，然后在進行接觸口及傳遞線路等部分排查，如果發現接觸不良的線路，應該馬上更換，保證檢測器能夠正常工作。維修人員應該對檢測器坐定期的維護，確保檢測器的各項功能能夠正常發揮[6]。

3.4 加強控制器的檢修

針對BMS控制器，應該仔細認真檢測和維修，并且在維修之前，需要先將電源切斷，然后按照設備檢測要求，制定合理的檢測周期，如果出現電池壓差故障，應該先進行排查，排查沒有問題之后，再把低壓線束接插件復位，然后在接插件部位做輕微的回拉動作，以免出現接插不良的問題，電池系統維修之后，還需要檢查其氣密性，并且將電池系統內歷史故障碼進行清理。

3.5 電池模組采樣板故障維修

通常來說，電池模組包括采樣板與幾個單體電池進行串聯而成的，并且單體電池上面會設置電池模組，維修人員將電池模組蓋拆下來就可以看到電池模組，然后對單體電池進行檢測，如果并沒有電壓異常的問題，就要考慮是電池模組采樣板的問題。

如果采樣板出現故障，那么需要直接更換采樣板，采樣板故障主要的表現有功能異常，表面伴隨燒損的痕跡，引腳變黑，或者變黃，采樣板上均衡與濾波電路損壞，也需要進行檢測，這也是引起采樣板故障的主要原因。

3.6 電池系統低壓線束故障

電池的電壓、溫度信號采集，都要借助低壓線束來完成，因此，低壓線束的優劣情況，會直接決定電池模組單體電壓采集的情況，針對目前低壓線束故障的集中情況，維修人員一般會先檢查采樣線束母線是否存在擴孔的現象或者采樣線束端子壓接不到位的情況，如果發現這些問題，則可以采用萬用表對電池模組采樣線束進行檢查，通過更換采樣線束的方式，達到排除故障的目的[7]。

4 結束語

在新能源的發展和應用中，新能源汽車逐漸受到更多人關注，而新能源汽車也從根本上解決了傳統汽車所帶來的能源消耗與環境污染問題。為了能夠更好的促進新能源汽車發展，促進新能源與社會的和諧發展，做好新能源汽車電池養護，解決動力電池壓差問題是非常必要的。本文從三大方面對導致問題的原因，相關維修技術進行討論，旨在更好的促進我國新能源汽車與社會的可持續發展。