第二节 动 力 电 池一、概述

第二节 动 力 电 池

一、概述

很多电动雷竞技最新下载地址的动力电池采用三元锂电池,这种电池以钴酸锂、锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极,以可嵌入锂离子的碳材料为负极,使用有机电解质。

维修图解

如图2-2所示,动力电池总成安装在车体下部,动力电池的组成部件包括各模组总成、CSC采集系统、电池控制单元(BMU)、电池高压分配单元(B-BOX)、维修开关等部件。

图2-2 部件位置

1—动力电池总成;2—车身;3—维修开关

二、动力电池系统工作原理

动力电池系统工作原理如图2-3所示。

图2-3 电气原理框图

(1)电池单体。电池单体是直接将化学能转化为电能的基本单元装置,包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电。

(2)电池模组。电池模组将一个以上电池单体按照串联、并联或串并联方式组合,且只有一对正负极输出端子,并作为电源使用的组合体。

(3)电池单元。电池单元由数十个电池单体或电池模组串联在一起,构成一个电池单元。由数个电池单元串联在一起,构成动力电池总成。

(4)CSC采集系统。每一个电池单元有多个CSC采集系统,以监测其中每个电池单体或电池组单体电压、温度信息。CSC采集系统将相关信息上报电池控制单元(BMU)并根据BMU的指令执行单体电压均衡。

(5)电池控制单元(BMU)。安装于动力电池总成内部,是电池管理系统核心部件。电池控制单元(BMU)将单体电压、电流、温度及整车高压绝缘等信息上报整车控制器(VCU)并根据VCU的指令完成对动力电池的控制。

(6)电池高压分配单元(B-BOX)。安装在动力电池总成的正负极输出端,由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成。

(7)维修开关。位于动力电池总成中间表面位置,打开驾驶室内副仪表手套箱开关,可操作维修开关。在高压零部件检查和维护前,断开维修开关可以确保切断高压。

维修提示

在操作维修开关时,首先确保电池对外无电流输出,并且佩戴绝缘防护装备。

三、动力电池系统故障诊断

1.故障诊断代码类型(表2-1)

表2-1 故障诊断代码类型

           

2.BMS通信线路故障

(1)通信故障故障码。通信故障会报故障码U0AC47D,A-CAN总线故障;U0AC486,BMUCAN网络中断故障;以及CAN线故障U0AD400、U0AD415、U0AD416、U0AD401、U0AD407、U0AD408、U0AD409、U0AD40A、U0AD40B。BMS通信线路电路图见图2-4。

图2-4 BMS通信线路电路图

(2)检查和诊断步骤。

第一步

使用故障诊断仪读取故障代码。

① 操作启动开关使电源模式至ON状态。

② 连接故障诊断仪,读取系统故障代码。

③ 确认系统是否存在其他故障代码:如果系统存在其他故障代码则优先排除其他故障代码指示故障;如果系统不存在其他故障代码请执行下一步。

第二步

检查BMS的通信线路。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49。

③ 如图2-5所示,用万用表测量BMS线束连接器CA49端4和诊断接口IP15端11之间的电阻。电阻标准值为小于1Ω。

④ 如图2-5所示,用万用表测量BMS线束连接器CA49端子3和诊断接口IP15端子3之间的电阻。电阻标准值为小于1Ω。

⑤ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准则需要修理或更换线束;如果符合标准请执行下一步。

图2-5 检查BMS的通信线路

第三步

进行P-CAN网络完整性检查。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 用万用表测量终端接口IP15端子3和端子11之间的电阻值。标准电阻为55~67.5Ω。

③ 确认测量值是否符合标准:如果不符合标准则优先排除CAN网络不完整故障;如果符合标准请执行下一步。

第四步

更换BMS。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 拆卸电池包,更换电池包BMS。

⑤ 确认故障排除。

第五步

诊断结束。

3.故障码P21F102、P21F103(表2-2)

表2-2 故障码说明

检查和诊断步骤如下。

第一步

使用故障诊断仪读取故障代码。

① 操作启动开关使电源模式至ON状态。

② 连接故障诊断仪,读取系统故障代码。

③ 确认系统是否存在其他故障代码:如果系统存在其他故障代码则优先排除其他故障代码指示故障;如果系统不存在其他故障代码请执行下一步。

第二步

检查BMS与ACU之间的线路断路故障。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49,如图2-6(a)所示。

③ 断开ACU线束连接器IP75,如图2-6(b)所示。

④ 用万用表测量BMS线束连接器CA49端6和ACU线束连接器IP75端子19之间的电阻。电阻标准值为小于1Ω。

⑤ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请执行下一步。

图2-6 线束连接器

第三步

检查BMS与ACU之间的线路对地短路故障。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49。

③ 断开ACU线束连接器IP75。

④ 用万用表测量BMS线束连接器CA49端子6和车身可靠接地之间的电阻。电阻标准值为10kΩ或更高。

⑤ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请执行下一步。

第四步

检查BMS与ACU之间的线路对电源短路故障。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49。

③ 断开ACU线束连接器IP75。

④ 操作启动开关使电源模式至ON状态。

⑤ 用万用表测量BMS线束连接器CA49端子6和车身可靠接地之间的电压。电压标准值为0。

⑥ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请执行下一步。

第五步

更换BMS。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 拆卸电池包,更换电池包BMS。

⑤ 确认故障是否排除。如果没有排除请更换ACU。

第六步

诊断结束。

4.故障码P21F024、P21F025(表2-3)

表2-3 故障码说明

检查和诊断步骤如下。

第一步

检查蓄电池电压。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 用万用表测量蓄电池正负极之间的电压。电压标准值为11~14V。

③ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请检查充电系统或对蓄电池充电;如果测量值符合标准请执行下一步。

第二步

检查BMS熔丝。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 拔下熔丝EF20,检查熔丝是否熔断(熔丝额定容量为10A):如果熔丝已经熔断请检修熔丝线路,更换额定容量熔丝;如果熔丝没有熔断请执行下一步。

第三步

检查BMS电源线路。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49。

③ 操作启动开关使电源模式至ON状态。

④ 用万用表测量BMS束连接器CA49的1号端子(图2-7)和车身可靠接地之间的电压。电压标准值为11~14V。

⑤ 用万用表测量BMS束连接器CA49的7号端子(图2-7)和车身可靠接地之间的电压。电压标准值为11~14V。

⑥ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请执行下一步。

图2-7 CA49 BMS-A线束连接器

第四步

检查BMS接地线路。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开BMS线束连接器CA49。

③ 用万用表测量BMS线束连接器CA49的2号端子(图2-8)和车身可靠接地之间的电阻。标准电阻为小于1Ω。

④ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请执行下一步。

图2-8 CA49 BMS-A线束连接器2号端子

第五步

更换BMS。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸电池包,更换电池包BMS。

④ 确认故障排除。

第六步

诊断结束。

5.动力电池绝缘阻值检测

(1)故障代码:P21F02A,高压继电器闭合的前提下,绝缘故障(最严重)。

(2)电路简图:如图2-9所示动力电池绝缘阻值检测关联电路图。

(3)检查和诊断步骤。

图2-9 动力电池绝缘阻值检测关联电路图

第一步

确认高压回路切断。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 断开动力电池高压线线束连接器EP41(图2-10)。

⑤ 等待5min。

⑥ 用万用表检测EP41端子1与端子2之间的电压(标准电压小于或等于5V):如果电压高于标准值请等待高压系统电压下降;如果电压低于或等于标准值请执行下一步。

图2-10 EP41接动力电池线束连接器

第二步

检测动力电池供电绝缘阻值。

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 拆卸动力电池高压线线束连接器EP41。

⑤ 将高压绝缘检测仪的档位调至1000V。

⑥ 用高压绝缘检测仪测量动力电池高压线线束连接器EP41的1号端子与车身接地之间的电阻。标准电阻大于或等于20MΩ。

⑦ 用高压绝缘检测仪测量动力电池高压线线束连接器EP41的2号端子与车身接地之间的电阻。标准电阻大于或等于20MΩ。

⑧ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准值请执行下一步。

第三步

检测动力电池充电线路绝缘阻值。

维修图解

① 操作启动开关使电源模式至OFF状态。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 拆卸动力电池高压线线束连接器EP33(图2-11)。

⑤ 将高压绝缘检测仪的档位调至1000V。

⑥ 用高压绝缘检测仪测量动力电池高压线线束连接器EP33的1号端子与车身接地之间的电阻。标准电阻大于或等于20MΩ。

⑦ 用高压绝缘检测仪测量动力电池高压线线束连接器EP33的2号端子与车身接地之间的电阻。标准电阻大于或等于20MΩ。

⑧ 确认测量值是否符合标准:如果测量值不符合标准请修理或更换线束;如果测量值符合标准请进行下一步。

图2-11 EP33动力电池线束连接器(直流充电)

第四步

绝缘阻值正常。

四、动力电池的拆卸与安装

1.维修开关拆卸

(1)打开前机舱盖。

(2)断开蓄电池负极电缆。

(3)拆卸维修开关。

维修图解

① 打开副仪表储物盒盖板。

② 拆卸副仪表板储物盒。

③ 如图2-12所示,拇指按住维修开关把手卡扣,其余手指按住把手,垂直拔出维修开关插头。

④ 关闭副仪表储物盒盖板。

图2-12 打开维修开关

维修提示

注意防止异物落入维修开关插座造成维修开关短路。

2.安装维修开关程序

(1)安装维修开关。

① 打开副仪表储物盒盖板。

② 连接维修开关。

③ 安装副仪表板储物盒。

④ 关闭副仪表储物盒盖板。

(2)连接蓄电池负极。

(3)关闭前机舱盖。

3.动力电池总成更换

(1)拆卸程序。

① 打开前机舱盖。

② 断开蓄电池负极电缆。

③ 拆卸维修开关。

④ 支撑动力电池总成。

⑤ 拆卸动力电池总成。

维修图解

如图2-13所示,将车辆用举升机升起。置入平台车,使用平台车支撑动力电池总成。

图2-13 举起车辆

维修图解

如图2-14所示,断开动力电池的2个高压线束连接器3。断开动力电池与前机舱线束的2个线束连接器2。拆卸动力电池搭铁线固定螺母,断开动力电池搭铁线1。

图2-14 拆卸动力电池总成(一)

如图2-15所示,拆卸动力电池总成后部3个固定螺栓。

图2-15 拆卸动力电池总成(二)

如图2-16所示,拆卸动力电池总成前部2个固定螺栓1。拆卸动力电池总成左右固定螺栓2。缓慢下降平台车取出动力电池总成。

注意:动力电池下降过程中平台车缓慢向前移动,可以避免动力电池与后悬架的干涉。

图2-16 拆卸动力电池总成(三)

(2)安装程序。

① 安装动力电池总成。

维修图解

如图2-17所示,缓慢举升平台车,调整平台车位置,使动力电池总成上的安装孔与车身对齐。

注意:动力电池上升过程中,将举升平台缓慢向后移动,可以避免动力电池与车身的干涉。

图2-17 安装动力电池总成(一)

② 安装并紧固动力电池总成后部3个固定螺栓。

③ 安装并紧固动力电池总成前部2个固定螺栓。

④ 安装并紧固动力电池总成左右固定螺栓。

维修图解

如图2-18所示,安装动力电池搭铁线,紧固动力电池搭铁线固定螺母1。连接动力电池与前机舱线束的线束连接器2。连接动力电池的高压线束连接器3。注意:插接时注意“一插、二响、三确认”。

安装动力电池维修开关。连接蓄电池负极。关闭前机舱盖。

图2-18 安装动力电池总成(二)