苏州建设交通高等职业技术学校 许文杰
故障现象一辆累计行驶里程为589 km的2019年产沃尔沃XC90 T8混合动力车,电机最大功率为65 kW,动力电池容量11.6 kWh,出现偶发性车辆无法起动的故障现象。
故障诊断接车后首先试车,车辆无法起动,故障警告灯点亮,仪表显示12 V蓄电池系统故障和混合动力系统故障,确认故障现象属实。连接故障检测仪读取故障代码(DTC),读取到的故障代码为“BECMP0DB700 混合动力/电动车电池平衡电路‘F’范围性能”。再读取高电压蓄电池的相关数据,充电状态概览F组89号为14.37 %,正常数据为75.92 %左右;电池芯电压概览F组89号电压为3.496 V,正常数据为3.893 V左右。
查阅相关资料,该车高电压蓄电池由6个电池模块组成,采用串联的方式连接,每个电池模块由16个电池芯组成,电池芯电压为3.6 V,高电压蓄电池总电压为345 V,每个电池模块都有一个控制模块(CVTN),用于检测电池芯的电压和温度,同时CVTN与蓄电池能量控制模块(BECM)通讯并持续发送电池芯的电压和温度信息,必要时BECM向CVTN发送请求,执行电池芯的无源电池平衡。BECM是高电压蓄电池的控制核心,用于控制温度调节、电能使用等。
电池电压差是指电池芯的电压最高值与电压最低值的差值,正常的预期值低于100 mV,接近或超过100 mV通常将造成电池平衡DTC。电池模块电压差是电池模块的电压最高值与电压最低值的差值,此数值不用于DTC检测,如果电池模块刚替换过,数值通常低于250 mV。电池充电状态差是指电池芯充电状态的最高值与最低值的差值,正常的预期值低于10 %,接近或超过10 %通常将造成蓄电池平衡DTC。
当电池芯充电状态明显低于其他所有电池芯充电状态时,表示可能发生电池故障,电池可能需要更换。当数个相邻电池芯或特定CVTN的全部16个电池芯和其余电池芯充电状态不同时,表示该CVTN可能发生故障。
进行充电测试。使用便携式充电器将高电压蓄电池充满电时,仪表显示续航里程为32 km,明显异常,首先考虑车辆软件问题导致故障的发生,检查车辆软件为最新版本,尝试对BECM数据重载,起动车辆,车辆可以正常起动。再次读取高电压蓄电池的相关数据,充电状态概览F组89号为75.08 %,正常数据为92.65 %左右;电池芯电压概览F组89号电压为3.843 V,正常数据为4.058 V左右。
进行道路测试。在混动模式(Hybrid)、纯电模式(Pure)、全轮驱动模式(AWD)下对车辆进行路试,车辆路试近20 km时故障现象重现,利用故障检测仪读取的故障代码和相关数据与接车后读取的数据相同。
通过分析道路测试和充电测试的数据,基本确定是 F组89号电池芯或者F组CVTN存在故障,通过拆解高电压蓄电池调换相邻的CVTN,车辆绝缘自动测试正常,再次读取高电压蓄电池F组数据仍异常,确定7F组89号电池芯损坏,由于厂家暂未提供电池模块部件,因此需要更换高电压蓄电池总成。
故障排除更换高电压蓄电池后试车,故障现象消失,数据流恢复正常,故障排除。