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别克充电系统故障排除

「维修案例」2019年别克微蓝6无法上电

VIN:LSGKM8S28KW××××××。

行驶里程:57km。

故障现象:车辆无法“Ready”上电,仪表显示高压电池包故障,如图1所示。

图1 仪表显示

故障诊断:点火“ON”,仪表“高压电池包故障”灯点亮。RDS检测故障码为P1B41 00高压系统绝缘故障,如图2所示。

图2 故障码

根据SBD诊断流程,查询故障码解析:

配备高压蓄能和推进能力的车辆设计为高压电路与车辆底盘绝缘。如果正极或负极高压直流电路或任一高压交流相电路失去与车辆底盘的绝缘,则可能设置一个或多个故障码。

蓄电池能量控制模块会对高压电的电流以及绝缘性进行检测,如绝缘低会上报绝缘故障至整车,同时它会检查绝缘电阻检测回路是否存在故障及检测合理性检查。

设置DTC的条件:绝缘电阻小于250kΩ。

可能原因:相关线路故障、连接器故障或配合不良、混合动力/电动汽车动力传动系统控制模块2故障、蓄电池能量控制模块故障。

从蓄电池能量控制模块中查看高压系统绝缘电阻,故障车为160kΩ,符合故障码设置的条件,说明高压系统绝缘有问题。查看正常车为8191kΩ,如图3所示。

图3 电阻

简单了解下别克微蓝6纯电动整车高压线路情况。图4所示为2019年别克微蓝6高压线路布置示意图,高压部件由14V电源辅助模块、电池包总成、车载充电机、交流充电接口、电驱单元、压缩机、暖风加热器等组成。其中高压电池包总成共16个模组,每个模组1并6串共6个电芯,总计96个电芯 。这些电池组以电气连接方式串联连接。每个电池组的额定电压为 3.65V,系统额定直流电压为350V。

图4 高压线路布置示意图

高压系统存在绝缘故障,我们需要对各高压部件进行绝缘测试检测。

按照维修手册诊断流程,对高压部件进行维修之前,首先佩戴个人防护,执行高压禁用。

( 1 ) 将点火开关置于O F F 位置,车辆静置5min以上,先断开蓄电池负极接线,再操作手动维修断路器断开高压电池电源。

(2)测量高压电池上高压连接器各端子间、端子与地之间以及高压线束端高压连接器内的端子之间,小于1V。

(3)断开K16蓄电池能量控制模块的线束连接器,断开K238高压配电单元的线束连接器。

(4)分别测试K16蓄电池能量控制模块的线束连接器端子、K238高压配电单元的线束连接器端子与接地之间的电阻, 实测值为大于550MΩ,如图5所示。

图5 电阻测量

分别测量了K238的X1/1、X1/2、X3/1、X3/2、X4/1、X5/1、X6/1、X9/1、X10/1均大于550MΩ;K238的X7/1、X8/1、X2/1、X2/2跟其他车辆相比较,也在正常范围之内。如图6所示为高压系统电路图。

图6 高压系统电路

(5)检测/维修相关故障后关闭并重新打开点火开关,再次读取故障码,确认故障码继续存在。

(6)故障码依然存在,则尝试检测/更换K16蓄电池能量控制模块或混合动力/电动汽车动力传动系统控制模块2。

按照维修手册的指示,通过上述高压绝缘监测, 已排除了K 1 、K118、K10、X98D、T6、K238部件及连接高压导线故障。接下来需检查更换K16,认为高压绝缘实际上是没问题的,重点怀疑K16蓄电池能量控制模块误报故障。

一般的操作要么ABA互换高压电池包总成以确定故障或订货更换高压电池包总成。而ABA互换高压电池包总成确定故障点存在着不确定因素,并且更换电池包价格昂贵存在风险,故按照维修手册提示维修存在很大的困难,急需开发一套新的诊断流程,以精确确定故障点。

我们再来了解下高压绝缘监测,它分为主动绝缘监测和被动绝缘监测。主动绝缘监测在主接触器断开时,监测范围为电池包内部高压电路;被动绝缘监测在主接触器闭合时,监测范围是所有高压部件和高压电路。对两者状况进行区分,最好的办法就是点火关闭位置查看绝缘电阻,我们进行试验,点火“OFF”位置时,所查看到的数据流“高压系统绝缘电阻”仍为160kΩ,点火ON时,也一直为160kΩ,所以,可以判断是主动绝缘监测存在故障,故障范围缩小至高压电池包内部,包含模组、高压导线、模块、接触器等。图7所示为接触器组件示意图。

图7 接触器组件示意图

拆下高压电池包总成,对其先进行密封测试,显示测试通过后,对高压电池包进行拆检,检查其内部绝缘情况,如图8所示。

图8 拆检

拆下MSD及分离高压导线,对各个模组进行绝缘测试,多数显示为550MΩ,其中模组3绝缘电阻为0.13MΩ,不正常,如图9所示。

图9 绝缘电阻测量

对模组3的6个电芯分别进行电压测量,发现56号电芯电压为3.57V,其余均为3.6V左右,如图10所示。

图10 电压测量

对模组3进行拆检,发现56号电芯存在漏液现象,导致绝缘报故障,如图11所示。更换模组3后,再次进行密封测试,合格后装车,故障排除。

图11 漏液

故障总结:高压电池包内模组3的56号电芯存在漏液现象,导致绝缘报故障,无法上电。

(1)电池包内部的高压电路需经过接触器才能与外部高压电器的工作回路接通,各接触器通常是按照一定的程序进行工作,为了防止瞬时浪涌电流可能对高压电器造成损伤。故通过断开K238蓄电池断路器模块上的各高压连接器进行绝缘监测,无法判断高压电池包内部及组件的绝缘故障。回顾维修经过进行分析,对高压电池包内部绝缘监测,或许可以从MSD进行检测。图12所示为从MSD处测量绝缘。

图12 MSD处测量

(2)高压绝缘监测,它分为主动绝缘监测和被动绝缘监测。主动绝缘监测在主接触器断开时,监测范围为电池包内部高压电路;被动绝缘监测在主接触器闭合时,监测范围是所有高压部件和高压电路。模块数据只显示绝缘电阻值,需要对两者的情况进行区分,有利于故障范围的缩小,快速排除故障。

别克VELITE5混合动力电池组故障检修

一辆行驶里程约2300km、配置1.5L L3A发动机的别克VELITE5(增程式)轿车。该车混合动力控制模块灯亮,仪表提示检修充电系统,如图1所示。

故障诊断:启动车辆仪表显示检修车辆,但车仍可以正常行驶。

使用故障诊断仪GDS2读取故障码(如图2所示),混合动力控制模块2: POB9A 00混合动力/电动汽车蓄电池20电路;DTC状态当前存在且无法清除。

因为考虑到是混合动力控制模块2报的故障,技师尝试对混合动力控制模块进行编程,看能否解决问题。结果在编程过程中出现了E4419的提示:“检测的未知ECU软件可能是更新的版本,编程程序停止”,如图3所示。

查阅维修手册有关DTC “POB9A:混合动力/电动汽车蓄电池20电路”的诊断步骤:

(1)记录冻结故障状态/故障记录。

(2)车辆处于维修模式。

(3)确认故障诊断仪上的混合动力/电动车辆蓄电池1~96号电池在3.45~4.05V之间,并且所有读数彼此之间相差在0.03V以内。

GDS2观察1~20号电池数据都是一个值3.89V(3.45~4.05V),在标准值范围内,如图4所示。

既然GDS2读数没有异常,根据维修手册要求,还需要专用工具和万用表辅助,测量出单个电池的电压。

专用工具选择:

EL-48571高压蓄电池引线盒;

EL-48571-55蓄电池引线盒适配器;

EL-48900混合动力汽车(HEV)安全组件。

前24个蓄电池的电池组,组成电池单元1,此单元与前围板相邻并且包含蓄电池电池组73~96;接下来的28个蓄电池的电池组,组成电池单元2,该单元位于单元1的后面,并包含蓄电池电池组45~72。

横向蓄电池单元是3号单元,该单元包含其余的44个蓄电池电池组1~44,如图5所示。


操作开始,首先断开蓄电池负极,然后高压禁用!根据维修手册指示,测量20号电池电压4.06V(如图6所示),其他单个电池电压都是4.05V。

20号电池引线示意图,如图7所示。

经过分解电池组,测量发现了20号电池电压高于其他电池单元格0.01V,维修手册明确指出了标准值(3.45~4.05V),超过电压标准就需要更换电池组。

因为暂时还没有单个电池更换,只能更换电池组总成(如图8所示)。更换电池组总成后试车,故障消失。

故障总结:涉及新能源车辆的维修案例目前还不多,解决问题的办法基本依赖主机厂的技术支持。随着车辆使用时间的延伸,很多问题都会逐渐显现,所以更需要我们这些从业者及早进行技术更新,多学习多实践,适应整个汽车行业发生的变化。

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