一辆2020年大众宝来纯电动汽车(e-BO RA)。该车在行驶过程中仪表板上突然显示“电力驱动系统故障,请立即停车”,用户停车后致电4S店救援。
检查分析:维修人员接车后,确认故障现象与用户描述一致。用故障诊断仪检测,在电池管理单元((8C)查询到2个故障码:P0E7400—
混合动力/高压
蓄电池内部绝缘故障;P0AA600混合动力/高压
蓄电池绝缘故障。通过一汽一大众实时监控系统(RTM)查询,该车是产生了3级绝缘报警,报警时高压系统绝缘阻值了0 kΩ。
宝来纯电动车型具有绝缘电阻监测功能,高压
蓄电池控制系统每30s就对车身和高压系统的绝缘情况检测一次。厂家对于绝缘给出严格的标准:电阻低于510 kΩ时,组合仪表会发出警告(亮黄灯);电阻低于90 kΩ时,会亮红灯,并且直流充电被禁用/阻止。只要绝缘电阻在这2个门槛值以下,车辆就会通过RTM系统,向一汽一大众相关部门自动发送警报信息,一汽一大众客服人员会第一时间通知车主和经销商,采取相对应级别的措施。
本车RTM系统产生3级绝缘报警,系统监控到报警时高压系统绝缘阻值70 kΩ,小于90 kΩ,车辆通过继电器锁住高压电,不输出动力,用户需得到经销商外出救援。
维修人员断开维修服务开关,连接适配器,在车上测量高压系统输出口绝缘电阻(接触器之后):高压
蓄电池正极HV+对地电阻为3.07 MΩ;负极HV-对地电阻为3.06MΩ;正极HV+对负极HV-电阻为3.07 MΩ(图1)。以上数值均大于150 kΩ,正常。维修思路就此中断,只能从高压
蓄电池控制单元中的故障码判断,绝缘故障很大可能出现在高压
蓄电池的内部。
由于高压
蓄电池输出口和高压
蓄电池模组之间,串联着高压控制继电器盒。该车型通过5个继电器,将高压
蓄电池模组与外面的用电器安全隔离,并将这部分结构安装在电木材料的
蓄电池壳内,故只能整体割开
蓄电池盖到
蓄电池继电器盒后段,直接测量模组链路的绝缘性。
将高压
蓄电池与车辆的连接断开(高、低压都断开),之后断开模组控制单元,测量继电器外端绝缘电阻:高压
蓄电池正极HV+和负极HV一对地电阻均为无穷大;正极HV+对负极HV一电阻为3.07 MΩ。以上数值均大于150 kΩ,正常。测量到继电器之后模组端电压(图2):高压
蓄电池正极ΩV+与负极ΩV一之间电压为352.4V;正极ΩV+与车身之间电压为32.7V(正常为0V左右);负极ΩV-与车身之间电压为-310.6V(正常为0V左右)。
该车高压
蓄电池一共由16个模组串联(图3),每个模组内部共12个电芯,每2个电芯并联,6组电芯串联,每个电芯额定电压为6.67Vo 4号模组为HV+输出端,5号模组为日V-输出端。判定模组端存在对车身短路点的依据如下。
根据电压累计原理,每个电芯电压为:
352.4V÷96=3.7V
32.7V=3.7V×N
N≈9
由于第9个电芯安装位置在电压累计下降方向的下一个模组(2号模组),因此推断问题点是在3号模组出现对车身短路。
按照上述分析拆解高压
蓄电池,检查果然发现3号模组存在鼓包(图4),说明内部电芯可能存在漏液现象。而3号模组内部电芯存在对地短路点,使高压
蓄电池继电器盒以后,模组链路产生绝缘故障。此后高压
蓄电池断开控制继电器,致使从继电器外面测量绝缘电阻显示正常,只有打开高压
蓄电池壳体,从继电器后面测量才能显示出真实故障点。
故障排除:更换高压
蓄电池壳体内的3号模组,试车故障排除。