寶來純電動車型高壓蓄電池模組故障診斷

初宏偉

關(guān)鍵詞：高壓蓄電池、絕緣故障、蓄電池模組

故障現(xiàn)象：一輛2020年產(chǎn)一汽-大眾寶來純電動汽車（e-BORA）。該車在行駛過程中儀表板上突然顯示“電力驅(qū)動系統(tǒng)故障，請立即停車”，用戶停車后致電4S店救援。

檢查分析：維修人員接車后，確認故障現(xiàn)象與用戶描述一致。用故障診斷儀檢測，在電池管理單元（8C）查詢到2個故障碼：P0E7400——混合動力/高壓蓄電池內(nèi)部絕緣故障;P0AA600——混合動力/高壓蓄電池絕緣故障。通過一汽-大眾實時監(jiān)控系統(tǒng)（RTM）查詢，該車是產(chǎn)生了3級絕緣報警，報警時高壓系統(tǒng)絕緣阻值70kΩ。

寶來純電動車型具有絕緣電阻監(jiān)測功能，高壓蓄電池控制系統(tǒng)每30s就對車身和高壓系統(tǒng)的絕緣情況檢測一次。廠家對于絕緣給出嚴格的標準：電阻低于510kΩ時，組合儀表會發(fā)出警告（亮黃燈）;電阻低于90kΩ時，會亮紅燈，并且直流充電被禁用/阻止。只要絕緣電阻在這2個門檻值以下，車輛就會通過RTM系統(tǒng)，向一汽-大眾相關(guān)部門自動發(fā)送警報信息，一汽-大眾客服人員會第一時間通知車主和經(jīng)銷商，采取相對應級別的措施。

本車RTM系統(tǒng)產(chǎn)生3級絕緣報警，系統(tǒng)監(jiān)控到報警時高壓系統(tǒng)絕緣阻值70kΩ，小于90kΩ，車輛通過繼電器鎖住高壓電，不輸出動力，用戶需得到經(jīng)銷商外出救援。

維修人員斷開維修服務開關(guān)，連接適配器，在車上測量高壓系統(tǒng)輸出口絕緣電阻（接觸器之后）：高壓蓄電池正極HV+對地電阻為3.07MΩ;負極HV-對地電阻為3.06MΩ;正極HV+對負極HV-電阻為3.07MΩ（圖1）。以上數(shù)值均大于150kΩ，正常。維修思路就此中斷，只能從高壓蓄電池控制單元中的故障碼判斷，絕緣故障很大可能出現(xiàn)在高壓蓄電池的內(nèi)部。

由于高壓蓄電池輸出口和高壓蓄電池模組之間，串聯(lián)著高壓控制繼電器盒。該車型通過5個繼電器，將高壓蓄電池模組與外面的用電器安全隔離，并將這部分結(jié)構(gòu)安裝在電木材料的蓄電池殼內(nèi)，故只能整體割開蓄電池蓋到蓄電池繼電器盒后段，直接測量模組鏈路的絕緣性。

將高壓蓄電池與車輛的連接斷開（高、低壓都斷開），之后斷開模組控制單元，測量繼電器外端絕緣電阻：高壓蓄電池正極HV+和負極HV-對地電阻均為無窮大;正極HV+對負極HV-電阻為3.07MΩ。以上數(shù)值均大于150kΩ，正常。測量到繼電器之后模組端電壓（圖2）：高壓蓄電池正極HV+與負極HV-之間電壓為352.4V;正極HV+與車身之間電壓為32.7V（正常為0V左右）;負極HV-與車身之間電壓為-310.6V（正常為0V左右）。

該車高壓蓄電池一共由16個模組串聯(lián)（圖3），每個模組內(nèi)部共12個電芯，每2個電芯并聯(lián)，6組電芯串聯(lián)，每個電芯額定電壓為6.67V。4號模組為HV+輸出端，5號模組為HV-輸出端。判定模組端存在對車身短路點的依據(jù)如下。

根據(jù)電壓累計原理，每個電芯電壓為：

352.4V÷96=3.7V

32.7V=3.7V×N

N≈9

由于第9個電芯安裝位置在電壓累計下降方向的下一個模組（2號模組），因此推斷問題點是在3號模組出現(xiàn)對車身短路。

按照上述分析拆解高壓蓄電池，檢查果然發(fā)現(xiàn)3號模組存在鼓包（圖4），說明內(nèi)部電芯可能存在漏液現(xiàn)象。而3號模組內(nèi)部電芯存在對地短路點，使高壓蓄電池繼電器盒以后，模組鏈路產(chǎn)生絕緣故障。此后高壓蓄電池斷開控制繼電器，致使從繼電器外面測量絕緣電阻顯示正常，只有打開高壓蓄電池殼體，從繼電器后面測量才能顯示出真實故障點。

故障排除：更換高壓蓄電池殼體內(nèi)的3號模組，試車故障排除。