新能源汽车动力电池故障分析

新能源汽车动力电池故障分析

祁金华

江苏省盐城技师学院 江苏盐城

摘要：新能源汽车作为国家十四五的重点发展产业，动力电池更是为新能源汽车的核心部件，本文对新能源汽车动力电池的相关故障进行了分析，可为售后人员提供选相关维修指导，从而推动新能源汽车更快更好的发展。

        能源与汽车环境安全问题不断带来的发展压力与日俱增，为了真正达到我们节能低碳减排的目的，政府及众多大型车企已经开始积极大力发展使用新能源汽车。按照我国的相关规定，可以大致分为以下三类：纯动力汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车。其中纯电动汽车行业在我国发展尤为迅速，研发的中国车企最多，且我国市场份额占有量最多。

        随着电动汽车和混合动力汽车在全球以及国内市场份额和占有量日益增加，使得纯电动汽车和各种混合动力电池也已经开始逐渐备受国际市场上的关注，常见的问题是如何延长动力电池的驱动系统的使用寿命。由于单体电池控制系统由成百上千个大型单体动力电池通过直接串联或并联的方式组成，这种复杂的系统结构方式导致许多单体动力电池之间存在结构一致性差的问题。电池两个单体不一致的问题通常都会表现为两个单体电压不一致，即两个电池单体之间存在着电压差。根据压差的作用范围可以分为不同等级，压差越大，对于动力系统的影响就越大，严重时可能会直接导致车辆制动无法正常启动或者高速行驶时动力系统中断。动力电池的常见故障有：

        一、动力电池单体电池故障

        1、电池之间压差故障是汽车动力电池管理系统最常见的故障，该故障也是3s维修站和4s维修店面对最多的一个动力电池故障，因此对动力电池之间压差系列故障的日常维修处理排查至关重要。造成该故障的主要原因有：工厂内部生产设备装配不良、研发流程设计不合理、用户产品使用不规范等，都可能造成动力电池压差产生故障的主要原因。电池内部压差元件故障的具体诊断维修排查过程可以大致分为以下几个个方面：电池配电站的铜排故障维修排查、单体电池内部压差故障维修排查、电池管理模组信号采集器样板内部故障排查、电池管理系统的高低压线线束故障维修排查。

        2、电池单块模通常采用铜排进行跨插连接如图1所示，在进行跨排装配电池单块操作过程中，若一个单体与铜排跨插连接装置所用螺栓未正确拧紧，或者铜排跨接装置所用螺栓内部出现轻微歪斜，车辆在高速行驶时可能导致螺栓内部振动，故障现象表现为压差跳动幅度过大，车辆正常高速行驶中内部充电动力系统发生中断，因此，当我们发现一个电池单块模组中所包含的铜排进行跨插造成的电压过大或者出现电源单体铜池压差过大进而跳动时，首先考虑的问题是由于单体铜排进行跨插连接所用螺栓的问题。维修时，需要先重新预紧和拧紧螺栓，防止再次螺栓定位发生松动歪斜。

图1 动力电池铜排装置

        3、单体包的电池内部含有异物等杂质通常会直接导致单体电芯电阻异常，单体电池的电压异常跳变，表现故障现象为整个电池单体压差异常，检查解决方式为及时使用万用电压表直接进行测试单体电池内芯电压，若我们发现一个电池模组的某个单体内池电压压差过低或者过高，可以锁定为单体电池内部故障，维修方式为及时更换整个单体电池内芯模组。

        4、新能源汽车不论是采用的是镍氢电池组或是采用磷酸铁锂和三元锂电池的锂电池组，对电池电压的质量监管都非常严格。如丰台油电混合电池汽车上的动力电池由100节电池两个进行串联连接组成如图2所示，每个单节电池又由若干节的单体动力电池单元并联，设置了100个电压跟踪点和电压自动检测点的取样点。一旦电池传感器检测到某个单节电池的端子和电压之间差异过大时，在仪表盘的液晶显示屏上就会自动出现该电池电压报警。

图2动力电池串并联示意图

        二、新能源汽车动力电池故障诊断流程

        不同类型的故障车辆，维护和保养人员在开始处理车辆故障前后都应该详细了解故障、车辆故障状态等相关信息，才能更快、更准的准确找到车辆故障触发点，并及时、有效的处理解决故障问题。

        在整个故障诊断开始前，要系统性的对动力电池的相关知识进行学习，包括：动力电池组基本参数、电气工作原理、结构、电池作业安全技术操作规范等以及相关基础信息。在对动力电池组进行故障诊断和维修前，要熟悉掌握维修指导手册中关于动力汽车电池部分知识内容，重点特别关注动力电池的一些基本参数，比如基本工作电压电流范围、容量、串联和并联数等；熟悉动力电池组基本工作电路原理，各个电气保护元件的工作规；牢记涉水用电测试作业安全测试操作技术规范，及其中的一检查看、二判断、三测量、四测试操作的基本技术流程；熟练掌握各测试工具的基本使用操作方法。只有正确掌握足够的专业理论知识，才能使你在实践中事半功倍。详细询问、听取车辆驾驶员个人反映，以及车辆在驾驶出现汽车故障时的实际运行持续时间、使用中的工况、车辆故障前后恢复情况，对车辆情况做好相应检查记录。

        三、总结

        新能源汽车是全球汽车行业的新一轮革命，也是人类 社会进步的必然产物。动力电池是新能源汽车当中纯电动汽车、混合动力的核心。为了保证新能源汽车产业健康、高效的发 展，我们必须对动力电池的售后维修保养工作进行关注，只有掌握了动力电池压的工作原理和其他关键技术，打下良好的动力电池的知识基础，才能为新能源汽车更好的发展贡献 一份力量。

        参考文献

        [1]杨萍萍. 新能源汽车故障维修方法与关键技术研究[J]. 内燃机与配件, 2020(18).

        [2]李忱. 新能源汽车故障检修技术探析[J]. 南方农机, 2019, v.50;No.319(03):108-108.

        [3]王毅, 李墨男. 新能源汽车故障检修技术的探究[J]. 内燃机与配件, 2018, 000(018):178-179.