新能源汽車低壓電池常見故障的診斷與維護(hù)

孫建

摘要：我國的汽車市場龐大，車輛增長速度快速，傳統(tǒng)的以燃油為主的汽車能源供應(yīng)模式導(dǎo)致的尾氣排放問題嚴(yán)重，進(jìn)而污染大氣環(huán)境，對此，我國積極開發(fā)新能源汽車，目前，新能源汽車占據(jù)的市場份額也在不斷增加。而新能源汽車在使用中，關(guān)鍵的電池部分經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，例如低壓電池故障，這些故障會(huì)導(dǎo)致汽車安全和有效行駛受到影響，對此，研究新能源電動(dòng)汽車的電壓電池常見故障，探究相應(yīng)故障的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;低壓電池;常見故障;診斷;維護(hù)

中圖分類號(hào)：U469.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）11-0145-02

0? 引言

在純電動(dòng)汽車中，低壓蓄電池故障是比較常見的故障，相關(guān)低壓電池故障一旦發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致整車控制器的故障燈亮起。一般這類故障會(huì)對安全行車產(chǎn)生一定影響，所以，在故障燈亮起后，需要及時(shí)進(jìn)行檢修，排除故障很重要。

1? 純電動(dòng)汽車低壓電池故障分析

傳統(tǒng)的燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以帶動(dòng)小發(fā)電機(jī)來給汽車蓄電池充電，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，可以確保小電池電量充足，但是，在純電動(dòng)新能源汽車中，對于低壓蓄電池做好合理的狀態(tài)診斷，確保車輛行駛的可靠性，防止低壓電池故障導(dǎo)致無法正常行駛問題出現(xiàn)是目前新能源汽車生產(chǎn)和技術(shù)研究中需要重點(diǎn)解決的問題。

純電動(dòng)汽車中，使用的驅(qū)動(dòng)力包含高壓動(dòng)力電池和低壓蓄電池，其中的高壓電池為車輛提供動(dòng)力支持，低壓電池重要作用是確保電量充足，在DCDC轉(zhuǎn)換器操作中，將高壓動(dòng)力電池電量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其能夠給低壓蓄電池和整車低壓負(fù)載使用。在低壓蓄電池供電滿足上，很多系統(tǒng)都為其提供了支持，包含動(dòng)力電池管理系統(tǒng)、整車控制器、電動(dòng)空調(diào)等。純電動(dòng)汽車整車控制器相當(dāng)于車輛的核心大腦，能夠?qū)τ隈{駛員動(dòng)作需求以及車輛附件正常運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施電動(dòng)控制，還可以結(jié)合動(dòng)力電池以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳輸?shù)南嚓P(guān)信息，來對于駕駛員需求扭矩以及前進(jìn)方向進(jìn)行計(jì)算處理，還具有在線故障診斷功能，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因和部位，做好及時(shí)的處理。

而就純電動(dòng)汽車的低壓電池故障來看，主要包含以下幾點(diǎn)：

故障1，DCDC轉(zhuǎn)換器對于整車控制器的信息反饋，顯示整車控制器處于故障狀態(tài);

故障2，蓄電池端電壓采集傳感器異常情況;

故障3，權(quán)利要求1或2中的蓄電池端電壓出現(xiàn)異常情況;

故障4，DCD轉(zhuǎn)換器輸出電路出現(xiàn)異常。

2? ?新能源汽車低壓電池故障維護(hù)思路和要點(diǎn)

2.1 故障維護(hù)處理思路

針對新能源電動(dòng)汽車的低壓電池故障問題進(jìn)行管理，最關(guān)鍵的解決技術(shù)應(yīng)該是對電動(dòng)汽車的低壓蓄電池狀態(tài)診斷的準(zhǔn)確性問題解決，盡可能的減少低壓蓄電池在使用中的不確定性，避免因?yàn)樾铍姵仞侂妼?dǎo)致的車輛不能正常行駛問題出現(xiàn)。

所以，在具體的低壓電池故障維護(hù)中，重點(diǎn)應(yīng)該對于DCDC輸出電壓實(shí)施管理，借助整車控制器使用，對于車輛的低壓蓄電池附近電路及溫度進(jìn)行傳感和傳輸，判斷相應(yīng)位置的溫度是否存在異常情況，確保相關(guān)數(shù)據(jù)采集都在正常范圍中，這樣整車控制器就可以結(jié)合蓄電池溫度以及相應(yīng)的放電曲線，進(jìn)行DCDC轉(zhuǎn)換器端的輸出電壓實(shí)施控制，確保給低壓蓄電池充電的電壓可以根據(jù)實(shí)際的溫度變化自行調(diào)整，保證蓄電池處于理想工作狀態(tài)，這對于延長蓄電池的壽命也具有一定作用。

但是，如果溫度傳感中發(fā)現(xiàn)溫度異常情況，表示數(shù)據(jù)采集的溫度數(shù)值并不可靠，這時(shí)候，整車控制器會(huì)自動(dòng)設(shè)定12伏以上電壓，目的是確保蓄電池依然處于被充電的狀態(tài)。在上述的四種低壓電池故障出現(xiàn)后，整車控制器就會(huì)點(diǎn)亮故障燈，提醒故障問題。

2.2 故障處理分析

針對上述四個(gè)故障問題，具體的處理過程中，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

針對故障1中顯示的故障問題，整車控制器在15秒后，觀察DCDC轉(zhuǎn)換器故障是否消失，要是沒有消失，就說明DCDC轉(zhuǎn)換功能可能出現(xiàn)失效或者是工作性能出現(xiàn)問題，這時(shí)候轉(zhuǎn)換器是很難確保正常工作的，所以也不能為低壓蓄電池提供足夠的電量補(bǔ)充。

針對故障2中的問題，考慮到傳感器自身問題，或是線束接觸問題，會(huì)使得電壓采集傳感器不能正常運(yùn)行，這時(shí)候整車控制器就不能對于低壓蓄電池狀態(tài)進(jìn)行把握，無法檢測低壓蓄電池運(yùn)行是否存在異常。

針對故障3中的問題，蓄電池一側(cè)的電壓采集傳感器正常工作，而整車控制器對于電壓采集傳感器的電壓比權(quán)利要求1或2中DCDC抓捕能喚起輸出電壓值一個(gè)點(diǎn)，或者是低于相應(yīng)值兩個(gè)點(diǎn)，在15秒的延時(shí)后，這種故障信號(hào)依然存在，可以判斷是端電壓出現(xiàn)問題，這時(shí)候，低壓蓄電池應(yīng)該出現(xiàn)了比較明顯的饋電問題，或是和其他電壓比較高的電源接通，也會(huì)導(dǎo)致類似的問題。

針對故障4中的問題，此時(shí)的蓄電池端電壓采集傳感器正常工作，而轉(zhuǎn)換器傳輸給整車控制器的DCDC端電流超過10A，且通過整車控制器計(jì)算分析得出的蓄電池電池電壓值小于12V，這說明了DCDC轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)工作異常狀態(tài)，此時(shí)的轉(zhuǎn)換器輸出達(dá)到蓄電池一側(cè)的線路可能存在斷開或者是異常破損問題。

針對低壓電池故障實(shí)施管理，實(shí)際上就是對于低壓蓄電池的相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測，按照DCDC、充電機(jī)、蓄電池溫度傳感器等信息反饋情況來對于輸出電壓實(shí)施設(shè)定，在具體處理中，需要同時(shí)打開DCDC轉(zhuǎn)換器來讓其給蓄電池充電，還需要對于蓄電池實(shí)施監(jiān)控和故障處理，而要是故障依然存在，則儀表中的蓄電池報(bào)警燈亮，這時(shí)候，就需要及時(shí)到車輛維修中心對低壓電池進(jìn)行維護(hù)。

3? 新能源汽車低壓電池故障維護(hù)策略

低壓電池故障是新能源汽車中比較常見的一種故障，在這類故障的維修中，需要把握兩點(diǎn)：第一，在進(jìn)行保護(hù)板使用中，需要結(jié)合具體的規(guī)定要求來進(jìn)行，這樣才能夠發(fā)揮理想的保護(hù)作用，促進(jìn)電池使用壽命的延長。第二，相關(guān)用戶還應(yīng)該掌握鋰電池的具體存放時(shí)間，這樣再結(jié)合自己的用車情況，來選擇合理的充電方式以及放電方法。

3.1 做好檢修

要做好鋰電池的定期維護(hù)和保養(yǎng)工作。新能源汽車中，電池是車輛的核心組成部分，也很容易出現(xiàn)故障問題，所以，相關(guān)維修人員要針對鋰電池開展定期的維護(hù)和檢測工作，了解鋰電池的使用情況、運(yùn)行狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)等，要是發(fā)現(xiàn)其中存在異?，F(xiàn)象和問題，還可以及時(shí)進(jìn)行處理，避免問題蔓延，防患于未然。對于新能源電動(dòng)汽車而言，定期的開展對電池的檢查和維護(hù)是必要的，一定要防止在車輛的使用中電池過度放電，在車輛行駛中，要有科學(xué)合理的駕駛習(xí)慣，避免猛踩加速板。因?yàn)橥蝗坏募铀贂?huì)導(dǎo)致毒牙電池內(nèi)部電機(jī)之間出現(xiàn)瞬間的大電流放電現(xiàn)象，這種情況很容易導(dǎo)致硫酸鉛結(jié)晶產(chǎn)生，這對于電池的極板損害是比較大的，會(huì)縮短電池的多使用壽命。在車輛行駛中，要盡量避免在坑坑洼洼的路面行駛，防止由于動(dòng)力電池撞擊造成的電池?fù)p壞。

3.2 合理充電

在充電時(shí)間上，也要做好控制，一般電動(dòng)汽車鋰電池在電量還有20%的情況下進(jìn)行充電最好，避免直接用完電再充電，但是每次充電也不要充滿，只要達(dá)到80%以上就可以了。這樣做主要是為了確保電池內(nèi)部電極活化，延長電池的使用壽命。電池保持帶電狀態(tài)，但是不至于電量過低或者過高，電池處于循環(huán)狀態(tài)，也可以延長使用壽命。在充電模式上，應(yīng)該盡可能選擇慢充，如果充電方便，還可以隨用隨充，這樣可以很好的養(yǎng)護(hù)電池。

綜合來說對于電動(dòng)汽車的電池來說，關(guān)乎著車輛的用車和電池的使用壽命，在使用的電池的時(shí)候按照要求定期進(jìn)行維護(hù)，保持良好的駕駛習(xí)慣，同時(shí)慢充為主，快充為輔，這樣才能將電池養(yǎng)護(hù)到最佳的狀態(tài)。一般新能源汽車行駛公里有限，不適用于長途運(yùn)輸，所以，在車輛使用之前，應(yīng)該做好里程規(guī)劃，保證車輛行駛的合理里程范圍，并做好充電安排，就近尋找充電樁，及時(shí)給車輛充電續(xù)航，這對于新能源汽車低壓電池也是一種保護(hù)，可以避免過度放電問題。

3.3 做好準(zhǔn)確分析

在新能源汽車中，一旦出現(xiàn)電壓異常故障問題，應(yīng)該著手做好以下幾點(diǎn)工作：第一，判斷電池自身是不是存在問題，檢查電池是不是有欠壓情況存在。在診斷中，需要借助萬用表，對于電池的實(shí)際電壓進(jìn)行檢測，對比檢測數(shù)值和實(shí)際監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，如果兩個(gè)數(shù)據(jù)的差異比較大，則可以判斷是電池出現(xiàn)問題，這時(shí)候，需要對故障電池進(jìn)行及時(shí)的更換。第二，做好采集線端子原因分析。在新能源汽車中，如果存在采集線固定螺栓松動(dòng)問題，這時(shí)候端口無法和采集線之間實(shí)現(xiàn)有效的連接，這時(shí)候，就可能導(dǎo)致單體電壓采集出現(xiàn)問題，影響采集的準(zhǔn)確性。這時(shí)候，檢修人員應(yīng)該對于采集線進(jìn)行搖晃，查看是不是存在接觸故障，如果是，需要及時(shí)加固采集線，保證接觸性良好。第三，保險(xiǎn)絲故障排除。在采集線上，保險(xiǎn)絲用于保險(xiǎn)線路設(shè)備安全，要是保險(xiǎn)絲出現(xiàn)故障問題，也會(huì)影響電池工作。檢測采集線中的保險(xiǎn)絲是否存在異常，需要借助測量儀器來測量保險(xiǎn)絲的阻值，要是超過1兆，說明保險(xiǎn)絲故障存在，這時(shí)候，應(yīng)該更換保險(xiǎn)絲來解決問題。第四，從板故障處理。判斷車輛電池從板是不是異常，需要測量電壓，將實(shí)測電壓和采集電壓數(shù)據(jù)對比，數(shù)據(jù)差異大，且其他從板電壓和采集電壓一致，表明異常數(shù)據(jù)從板存在問題，也需要進(jìn)行更換。

總體來看，在新能源汽車中，動(dòng)力電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往是比較復(fù)雜的，電池系統(tǒng)管理器管理會(huì)受到一定的約束，所以不能確保對于電池的有效、全面管理，因此，在電池系統(tǒng)管理器中中，也會(huì)增加一個(gè)配電銅排。這一部件一般和電池組配模安裝在一起，主要作用是避免電池模組的漏電問題，還可以實(shí)現(xiàn)對電池模組的問題監(jiān)督和管理，及時(shí)做好單體電池的故障監(jiān)測，調(diào)節(jié)兩端電壓。而這類銅排要是出現(xiàn)問題，也會(huì)造成電池模組無法正常工作。這樣新能源汽車在運(yùn)行中，會(huì)因?yàn)殂~排和電池模組接觸不良，造成銅排不能及時(shí)檢測電池模組壓差，無法做好電池模組壓差調(diào)節(jié)，所以導(dǎo)致電池模組壓差大，進(jìn)而車輛無法繼續(xù)行駛。所以，在新能源汽車行駛中，也要做好銅排和電池模組的接觸穩(wěn)定保護(hù)，避免壓差變大。新能源汽車低壓電池故障還有很多，在試劑的維護(hù)檢測中，需要具體問題具體分析，做好有效的處理應(yīng)對。

4? 總結(jié)

新能源汽車低壓電池故障是純電動(dòng)汽車中比較常見的故障問題，在實(shí)際的故障處理中，要確保新能源低壓電池故障問題得到有效解決，需要做好對于低壓電池的故障檢測和管理，監(jiān)測蓄電池電壓狀態(tài)，及時(shí)充電，在具體的電池使用中，要注意有效的養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)用，在充電的過程中，把握最佳的充電時(shí)間和充電量控制，這樣才可以滿足電池良好運(yùn)行狀態(tài)需要，確保電池使用壽命延長。

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