一汽-大眾ID.4 CROZZ儀表為何提示“高壓蓄電池火災(zāi)危險(xiǎn)，立即停車(chē)撤離”

文：初宏偉、張穎

一輛2022年產(chǎn)一汽-大眾ID.4 CROZZ 長(zhǎng)續(xù)航版純電動(dòng)運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē)(SUV），行駛里程20 km。該車(chē)為新車(chē)，用戶(hù)反映充電后車(chē)輛不能進(jìn)入準(zhǔn)備階段，無(wú)法行駛，懸浮式組合儀表上有故障警告提示。

維修人員到現(xiàn)場(chǎng)救援，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，組合儀表和信息娛樂(lè)系統(tǒng)均有故障提示：高壓蓄電池火災(zāi)危險(xiǎn)，立即停車(chē)撤離（圖1）。維修人員通過(guò)蓄電池溫度掃描槍遠(yuǎn)距離測(cè)試高壓蓄電池，溫度低于35℃，溫度正常。

圖1 組合儀表和信息娛樂(lè)顯示屏上的故障提示

根據(jù)用戶(hù)描述以及維修技師的專(zhuān)業(yè)檢測(cè)，該車(chē)屬于典型的控制單元無(wú)法識(shí)別的假故障，不過(guò)故障提示比較讓人驚恐。對(duì)于此類(lèi)故障診斷，重點(diǎn)和難點(diǎn)是如何第一時(shí)間準(zhǔn)確判定該車(chē)的高壓蓄電池屬于正常、警告還是危險(xiǎn)狀態(tài)，以便更準(zhǔn)確地進(jìn)行故障處置。

對(duì)于一汽-大眾的電動(dòng)汽車(chē)，從維修角度將高壓蓄電池分成以下3 種狀態(tài)。

正常狀態(tài)：此種狀態(tài)的高壓蓄電池，售后服務(wù)部門(mén)可檢測(cè)、可維修。

警告狀態(tài)：該狀態(tài)的高壓蓄電池往往伴隨控制單元診斷異常、外觀輕度破損或少許升溫。此種狀態(tài)的高壓蓄電池，售后服務(wù)部門(mén)的維修原則是隔離、靜止、觀察，直到確認(rèn)癥狀不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，即恢復(fù)到正常狀態(tài)才允許檢測(cè)與維修。

危險(xiǎn)狀態(tài)：該狀態(tài)是指高壓蓄電池存在高溫發(fā)熱乃至起火的危險(xiǎn)；或者發(fā)生事故后，通過(guò)嗅覺(jué)、視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)聞到刺鼻的氣味、聽(tīng)到“噼啪”的聲音、看到破損后有液體流出等等。此種狀態(tài)的高壓蓄電池，從安全角度考慮，要求非專(zhuān)業(yè)人員不檢測(cè)、不維修、不包裝及不運(yùn)輸，并及時(shí)報(bào)火警。即使沒(méi)有發(fā)生火災(zāi)，也要等待該高壓蓄電池自然轉(zhuǎn)化為警告狀態(tài)，按警告狀態(tài)處置，直到轉(zhuǎn)化為安全狀態(tài)才允許進(jìn)行傳統(tǒng)意義上的高壓蓄電池診斷與維修。

根據(jù)故障現(xiàn)象及高壓蓄電池維修安全原則，維修人員經(jīng)歷望、聞、問(wèn)、切的外觀檢測(cè)，判斷此蓄電池屬于可檢測(cè)可維修的安全蓄電池。接下來(lái)維修人員可以用專(zhuān)用故障診斷儀驗(yàn)證高壓蓄電池控制單元是否可讀取、可診斷，如果讀取數(shù)據(jù)流沒(méi)問(wèn)題，那么極有可能是低壓系統(tǒng)存在故障，引起高壓系統(tǒng)狀態(tài)不明朗，系統(tǒng)為確保高壓系統(tǒng)安全，引發(fā)保護(hù)性報(bào)警。

維修人員用專(zhuān)用故障診斷儀VAS6150 檢測(cè)，高壓蓄電池管理系統(tǒng)存儲(chǔ)了2 個(gè)故障碼：P0DAC00——混合動(dòng)力/高電壓蓄電池的蓄電池單格電池控制器1 電氣故障；U04A100——蓄電池單格模塊控制單元1 信號(hào)不可信。

一汽-大眾ID.4 CROZZ 長(zhǎng)續(xù)航版車(chē)型裝配的高壓蓄電池電量為84.8 kWh，其電池包內(nèi)包含12 個(gè)模組（圖2）。這12 個(gè)模組分成3 部分進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊與管理，即每4 個(gè)模組構(gòu)成一個(gè)小隊(duì)，設(shè)1 個(gè)模組控制單元（CMC）進(jìn)行管理。這3 個(gè)模組控制單元分別為CMC1、CMC5 和CMC9。高壓蓄電池控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線與這3 個(gè)模組控制單元進(jìn)行通訊。

圖2 高壓蓄電池模組分配

另外，該車(chē)型高壓蓄電池模組內(nèi)包含2 個(gè)并聯(lián)8 個(gè)串聯(lián)共16 個(gè)電芯，蓄電池控制單元將2 個(gè)并聯(lián)的電芯作為電壓監(jiān)控的最小單位，這樣每個(gè)電池模組內(nèi)有8 個(gè)采樣點(diǎn)位，12 個(gè)模組總共含96個(gè)采樣電壓。這些采樣電壓分別受控于3 個(gè)模組控制單元CMC：CMC1 監(jiān)控管理1～4 組蓄電池模塊；CMC5 監(jiān)控管理5～8 組蓄電池模塊；CMC9 監(jiān)控管理9～12 組蓄電池模塊。

因此根據(jù)故障碼，當(dāng)CMC1 控制單元發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)報(bào)蓄電池控制器1 的故障。另外，本車(chē)又報(bào)了蓄電池單格模塊控制單元1 信號(hào)不可信。為此維修人員推測(cè)，該車(chē)可能的故障原因有：①模組控制單元CMC1 故障；②蓄電池模組1～4 號(hào)故障；③連接蓄電池模塊和CMC1 的采樣線故障。

為確認(rèn)具體的故障點(diǎn)，有效的方法是分析高壓蓄電池控制單元與模組控制單元之間信息傳遞的數(shù)據(jù)流。因?yàn)?6 個(gè)電芯采樣電壓分別傳給3 個(gè)模組控制單元，再通過(guò)CAN 總線傳到高壓蓄電池控制單元。這種多對(duì)一的映射關(guān)系中，很可能分析出問(wèn)題所在。

從讀取的數(shù)據(jù)流分析：蓄電池單元1 至蓄電池單元32 里沒(méi)有電壓；蓄電池單元33 至蓄電池單元96 中均有4 V 左右的電壓。在正常車(chē)的測(cè)量值中，蓄電池單元1 至蓄電池單元96 中均有4 V 左右的電壓（圖3）。

圖3 高壓蓄電池各個(gè)電芯電壓值

故障碼報(bào)的是單格蓄電池單元信號(hào)不可信，如果是單個(gè)蓄電池單元損壞或者線束故障，CMC1 不會(huì)監(jiān)控到4 個(gè)模組的蓄電池單元無(wú)電壓，所以CMC1 本身出現(xiàn)故障的可能性較高。

更換CMC1 并做尋址匹配后，將故障碼清除后試車(chē)，故障排除。

更換CMC 后需要用故障診斷儀進(jìn)行尋址匹配，具體操作為：連接VAS6150 進(jìn)入高壓蓄電池地址碼8C，選用引導(dǎo)性功能，點(diǎn)擊模組尋址。再進(jìn)入診斷進(jìn)行識(shí)別，就能識(shí)別到所有模塊，順利讀出每個(gè)電芯的電壓和每個(gè)模組溫度。故障碼清零，故障排除。

高壓蓄電池故障有起火燃燒的可能，一旦鋰電池發(fā)生起火爆炸，瞬間會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體，令人窒息。因此只有具備相應(yīng)資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)人員才被允許進(jìn)行高壓蓄電池狀態(tài)的判斷，只有判斷為正常狀態(tài)的高壓蓄電池才能進(jìn)行檢測(cè)與維修。

另外，高壓蓄電池維修時(shí)，更換高壓蓄電池控制單元（BMC）、模組控制單元和模組后，通常要在高壓蓄電池控制單元內(nèi)進(jìn)行模組控制單元尋址的匹配。早期版本的診斷儀（6.2 或6.4版本），在功能引導(dǎo)對(duì)話框下，直接有對(duì)應(yīng)的尋址匹配菜單，但新版本的診斷儀（8.2 版本），將尋址功能納入控制單元基本設(shè)定范疇。如不做尋址，或?qū)ぶ凡怀晒Γ瑫?huì)造成高壓蓄電池不能上電，甚至有些維修站因診斷儀版本低等問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致尋址不成功，希望引起注意。