項目三純電動汽車故障診斷與排除任務1純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除學習目標知識目標1）能描述純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除方法。2）能描述動力電池漏電故障診斷與排除方法。技能目標1）能進行純電動汽車動力電池管理系統低壓電源和搭鐵檢測。2）能進行純電動汽車動力電池母線電流檢測。3）能進行純電動汽車動力電池絕緣性能檢測。情境描述一輛純電動汽車因為動力電池及管理系統存在故障而無法行駛，組合儀表的動力電池故障警告燈點亮。你的主管要求你進行故障診斷并排除，你能完成這個任務嗎？1.純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除方法（1）動力電池及管理系統故障碼讀取動力電池管理系統（BatteryManagementSystem，BMS）能夠對動力電池組總電壓、總電流、每個測量點溫度和電池單體的電壓參數進行實時監控，同時具有高壓互鎖監控、絕緣監控、碰撞監控等功能，通過監控結果對動力電池及管理系統進行故障診斷。如果發現故障，則會記憶故障碼，點亮動力電池故障燈，并進行相應的故障保護控制。BMS將動力電池相關參數上報整車控制器（VCU），由VCU控制動力電池的充、放電功率。如果動力電池及管理系統出現故障，VCU也可能點亮動力系統故障燈。進行動力電池及管理系統故障診斷時，應該首先利用故障診斷儀讀取動力電池及管理系統、整車控制器（VCU）的故障碼，通過故障碼所指示的方向進行故障方向和大概范圍的判斷，根據相關維修手冊故障碼檢修指引，確定相關的檢測與維修步驟。基本知識（2）動力電池及管理系統數據流讀取和分析進行動力電池及管理系統故障診斷時，對于某些存在故障碼但無法判斷準確故障點的故障或無故障碼的故障，可利用故障診斷儀讀取動力電池組數據或其他關聯系統數據，通過對各種相關狀態下的數據分析，進行故障的準確判斷。吉利帝豪EV450純電動汽車動力電池BMS的數據流純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除（3）動力電池組外觀及相關插接件安裝情況檢查檢查動力電池組外觀是否損壞、漏液，以及動力電池相關低壓、高壓插接件是否安裝到位，有沒有燒蝕、進水、氧化等問題。1）如果相關的低壓插接件安裝不到位，可能導致動力電池BMS無電源、搭鐵和通信，BMS無法工作，診斷儀無法診斷故障碼和讀取數據流。2）如果相關高壓插接件安裝不到位或互鎖短接裝置異常，可能導致BMS報高壓互鎖故障，無法上電。3）如果相關的高壓接口進水、氧化，可能導致的系統絕緣性能下降，BMS報絕緣故障無法上電。以上故障通過對相關部件外觀進行目視或安裝檢查，通常可以發現故障點并進行排除。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除（4）根據故障檢測流程使用相應的設備進行檢測根據故障碼和數據流分析仍然無法確定準確的故障點時，需要通過使用相應的設備（萬用表、絕緣電阻測試儀、示波器等），對可疑的故障點進行檢測，將得出相應的檢測數據與正常或標準數據對比，對系統進行準確故障判定，最終確定準確的故障點，并排除故障。1）如果BMS報絕緣故障，可以使用絕緣電阻測試儀分別測量高壓正極回路和負極回路對搭鐵間的絕緣電阻，判斷電池外部還是內部絕緣異常。如果是電池外部絕緣異常引起，可分開單獨測量各高壓部件或各段高壓線束對搭鐵絕緣電阻，確定具體的故障點。2）如果診斷儀器不能與BMS通信，無法進行故障診斷，需要使用萬用表對電源、搭鐵和通信相關的線路進行測量來排除故障。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除（5）動力電池故障診斷與排除方法動力電池系統故障一般可分為動力電池外部引起的故障和動力電池內部故障兩大類，在具體診斷維修過程中一般應先排除外部故障，再確定內部故障。對于動力電池內部故障，一般制造廠家不允許維修企業進行動力電池解體維修，而是直接更換動力電池總成。對于動力電池外部故障，一般需要確定具體的故障點進行故障排除。根據不同的故障類型，需要使用不同的檢測方法進行針對性的故障排查。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除（6）動力電池管理系統故障診斷與排除方法純電動汽車動力電池管理系統BMS的電池控制單元（電源管理控制器），一般內置于動力電池組內部，也有一些車型采用外置獨立的方式（如部分比亞迪純電動車型）。以下以吉利帝EV300/EV450純電動汽車為例（其他車型可參考相關維修手冊），介紹動力電池管理系統BMS的故障診斷與排除步驟。1）BMS系統故障癥狀與可能原因①故障癥狀。BMS發生故障時，會導致高壓電路的繼電器不能工作，車輛不能上高壓電，無法進入READY/OK狀態而不能行駛，同時位于組合儀表的動力電池故障警告燈將點亮。②可能原因。造成BMS發生故障的主要原因是12V電源供電異常、搭鐵不良、CAN通信線路故障或BMS自身損壞。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除2）使用診斷儀診斷BMS系統使用診斷儀對車輛進行診斷，嘗試診斷進入BMS系統，診斷儀顯示BMS系統由于不工作無法通信，進入其他系統讀取故障碼，可以讀取到其他如整車控制器（VCU）等相關系統與BMS系統通信丟失的故障碼，由此可判斷BMS系統沒有工作，需要進一步檢查相關電源、搭鐵、通信或BMS自身故障。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除3）電源和搭鐵檢測帝豪純電動汽車BMS的電源和搭鐵診斷參考電路圖。帝豪純電動汽車BMS的電源和搭鐵診斷參考電路圖OBD—診斷接ACU—輔助控制模塊OBC—車載充電機純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除根據診斷參考電路圖，按以下步驟進行電源和搭鐵的檢測診斷。①檢查蓄電池電壓。②檢查BMS熔絲。③檢查BMS電源線路。（測量端子圖參考左圖）④檢查BMS搭鐵線路。（測量端子圖參考右圖）BMS線束插接器CA49電源端子視圖BMS線束插接器CA49搭鐵端子視圖純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除4）通信線路檢測BMS線束插接器CA49通信（P-CAN）端子視圖診斷接口IP15通信（P-CAN）端子視圖5）BMS故障判斷和處理。如果通過以上檢測，確定電源、搭鐵和通信線路均沒有問題，可判斷BMS的電池控制單元自身故障，應進行更換。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除2.純電動汽車動力電池漏電故障診斷與排除方法BMS系統具備絕緣監控功能，通過監控高壓回路與車身搭鐵之間的絕緣電阻判斷動力電池是否存在漏電故障。（1）漏電故障癥狀與可能原因1）故障癥狀①如果BMS系統監控到漏電故障，為了人員和車輛安全，會控制高壓繼電器（接觸器）斷開并禁止再次閉合，禁止動力電池高壓上電輸出高壓，使車輛不能進入READY模式。②位于儀表的動力電池故障警告燈及動力電池切斷警告燈將點亮。2）故障可能原因①動力電池外部的高壓回路絕緣電阻過低。②動力電池內部的高壓回路絕緣電阻過低。③BMS相關絕緣監控采樣線路或漏電傳感器故障。④BMS自身故障。（2）漏電故障診斷方法動力電池漏電故障診斷與排除步驟如下。1）讀取故障碼。如果車輛發生漏電故障，使用診斷儀讀取故障碼，一般存在以下兩個故障碼的其中之一。①P21F02A高壓繼電器閉合的前提下，絕緣故障（最嚴重）。②P21F02B高壓繼電器斷開的前提下，絕緣故障（最嚴重）。讀到以上任何一個故障碼，均可判斷車輛為絕緣故障。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除2）故障碼分析和診斷步驟如果讀到故障碼是“P21F02A高壓繼電器閉合的前提下，絕緣故障（最嚴重）”，則說明是高壓繼電器閉合之后才監控到絕緣電阻過低，在BMS自身診斷正常的情況下可以判斷發生漏電的位置為高壓繼電器之后的高壓回路。針對此故障可以檢查動力電池外部負載高壓回路絕緣電阻是否正常，如果絕緣電阻過低，則進行進一步檢查以確定漏電部件。如果電池外部負載高壓回路絕緣電阻正常，則說明故障屬于電池內部故障（高壓繼電器到動力電池高壓輸出接口這段高壓回路漏電、動力電池BMS自身診斷出錯故障），需要分別測量高壓母線接口正、負極與車身搭鐵之間的絕緣電阻，分別測量直流快充接口正、負極與車身搭鐵之間的絕緣電阻，必要時分解動力電池組進行測量判斷。如果讀到故障碼是“P21F02B高壓繼電器斷開的前提下，絕緣故障（最嚴重）”，則說明是高壓繼電器閉合之前就監控到絕緣電阻過低，在BMS自身診斷正常的情況下可以判斷發生漏電的位置為高壓繼電器之前的高壓回路、相關采樣線路或單體電池本身。針對此故障可以通過維修開關處，分別測量兩接口與車身搭鐵之間的絕緣電阻是否正常，如果絕緣電阻過低，則說明電池內部漏電，需分解動力電池組進行進一步的測量來判斷故障點，如果絕緣電阻正常，則判斷為BMS自身故障。純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除3）動力電池外部絕緣電阻檢測①確認高壓回路切斷a.操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。b.斷開蓄電池負極電纜。c.拆卸維修開關。d.斷開動力電池高壓母線線束插接器EP41。e.等待5min。f.用萬用表檢測EP41端子1與端子2之間的電壓。②檢測動力電池外部負載高壓回路絕緣阻值a.操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。b.斷開蓄電池負極電纜。c.拆卸維修開關。d.拆卸動力電池高壓線線束插接器EP41。e.將絕緣檢測儀的檔位調至1000V。f.用絕緣測試儀測量動力電池高壓線線束插接器EP41的1號端子與車身搭鐵之間的電阻。g.用絕緣測試儀測量動力電池高壓線線束插接器EP41的2號端子與車身搭鐵之間的電阻。動力電池高壓母線線束插接器EP41端子視圖純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除③檢測動力電池直流充電線路的絕緣阻值a.操作點火開關使電源模式至OFF狀態。b.斷開蓄電池負極電纜。c.拆卸維修開關。d.拆卸動力電池高壓線線束插接器EP33。e.將絕緣檢測儀的檔位調至1000V。f.用絕緣測試儀測量動力電池高壓線線束插接器EP33的1號端子與車身搭鐵之間的電阻。標準電阻：大于或等于20MΩ。g.用絕緣測試儀測量動力電池高壓線線束插接器EP33的2號端子與車身搭鐵之間的電阻。動力電池直流充電線束插接器EP33端子視圖純電動汽車動力電池及管理系統故障診斷與排除基本技能動力電池管理系統低壓電源和搭鐵檢測（1）BMS電源線路檢測1）操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。2）斷開BMS線束插接器CA49。3）操作點火開關使電源模式切換至ON狀態。4）用萬用表測量BMS線束插接器CA49的1號端子和車身可靠搭鐵之間的電壓。5）用萬用表測量BMS線束插接器CA49的7號端子和車身可靠搭鐵之間的電壓。6）確認測量值是否符合標準。（2）BMS搭鐵線路檢測1）操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。2）斷開BMS線束插接器CA49。3）用萬用表測量BMS線束插接器CA49的2號端子和車身可靠搭鐵之間的電阻。4）確認測量值是否符合標準。BMS線束插接器CA49基本技能

動力電池高壓母線電流檢測1）操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。2）在動力電池母線正極或負極線纜上套入鉗形電流表。3）使用診斷儀進行診斷，操作點火開關使電源模式切換至ON狀態，讀取VCU數據流,觀察動力電池電流數據。4）同時對比觀察各狀態下的鉗形電流表流讀數與VCU數據流中的“電池電流”讀數。1）操作點火開關使車輛進入REDAY狀態。2）操作點火開關使車輛進入REDAY狀態，打開空調制冷到最低溫度。3）操作點火開關使車輛進入REDAY狀態，打開空調加熱到最高溫度。4）操作點火開關使車輛進入REDAY狀態，掛入D位。5）操作點火開關使車輛進入REDAY狀態，掛入R位。6）使用慢充充電槍對車輛進行充電，當儀表顯示正在充電狀態時。鉗形電流表流讀數與VCU數據流中“電池電流”讀數應基本一致。動力電池高壓母線整車控制器（VCU）數據流基本技能

動力電池絕緣性能檢測（1）高壓回路斷電與檢驗1）操作點火開關使電源模式切換至OFF狀態。2）斷開蓄電池負極電纜。3）拆卸維修開關。4）斷開動力電池高壓母線線束插接器EP41。動力電池高壓母線線束插接器EP41位置如下圖。5）等待5min。6）用萬用表檢測EP41端子1與端子2之間的電壓。標準電壓：≤5V。

動力電池高壓母線線束連接器EP41的位置基本技能

（2）檢測動力電池外部負載高壓回路絕緣阻值1）拆卸動力電池高