3.3 动力电池故障与处理

3.3.1 动力电池故障产生的原因及诊断工具

下面以某车型为例介绍动力电池故障及处理。

1.动力电池故障等级

根据故障对整车的影响划分为三个等级。三级故障表明动力电池性能下降，电池管理系统降低最大允许充/放电电流。二级故障表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器停止充电或者放电；其他控制器应在一定的延时时间内响应动力电池停止充电或放电请求。一级故障表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器立即（1s内）停止充电或放电。如果其他控制器在指定时间内未作出响应，电池管理系统将在2s后主动停止充电或放电（即断开高压继电器）。

2.动力电池系统故障报警阈值及处理措施

报警阈值及处理措施见表3-7。

表3-7 动力电池系统故障报警阈值及处理措施

注：其他控制器响应动力电池二级故障的延时时间建议少于60s，否则会引发动力电池上报一级故障。

关于动力电池的故障，仪表上只显示动力电池故障、动力电池绝缘故障及动力电池系统断开三种故障信息，只能很粗略判断故障位置，并不能精确定位，仪表故障显示如图3-18所示。

图3-18 仪表故障显示

在上述仪表显示中指示灯1代表动力电池故障，指示灯2代表动力电池切断，指示灯3代表动力电池绝缘故障。

3.OBD诊断接口定义

OBD诊断接口在驾驶人侧仪表台下侧，靠近车门处（图3-19），各针脚定义如表3-8所示。

图3-19 OBD诊断接口

表3-8 OBD诊断接口定义

注：1.当排查动力电池问题时，一般用插脚2和10采集电池信息进行分析。

2.当排查整车故障时，一般用插脚1和9采集整车信息进行分析。

3.当排查快充问题时，一般用插脚3和11采集快充CAN的信息进行比对分析。

4.监控软件的使用

通过在电脑内安装的监控软件，可以读取电池内部的各种相关信息，以便判断故障是动力电池自身，还是由其他部分的故障导致了动力电池故障的出现。具体的操作方法：首先在电脑上先安装EV03监控软件，然后使用周立功CAN卡连接诊断口的CAN3L和CAN3H，同时USB口与电脑连接，接着直接打开EV05应用程序，在CONFIG界面上进行如下操作。

（1）设置参数：选择CAN1、500kbit/s。

（2）点击确认。

（3）点击启动，便进入使用界面（图3-20、图3-21），在图3-22界面中出现了报警项。

图3-20 监控软件的使用界面（一）

图3-21 监控软件的使用界面（二）

图3-22 监控软件的使用界面（三）

3.3.2 动力电池故障诊断流程

1.故障现象：动力电池无法充电

（1）用EV03上位机软件读取动力电池系统内部数据。

（2）确认动力电池系统有无故障。

（3）动力电池系统出现如电压不均衡二级故障单体电压欠压二级故障等除了SOC过低二级故障以外的故障时，均无法充电。

（4）动力电池系统无故障时，要监测CAN1的报文数据。

（5）采集CAN1的报文数据，检查充电报文是否符合CHG（充电机）与BMS的握手过程。

（6）若不符合，再根据实际情况分析是电池不符合还是充电机不符合充电逻辑。

（7）若逻辑正常，检查充电机是否上报故障。

（8）若电池不符合逻辑，通知供应商检查程序是否有误。

（9）若充电机不符合逻辑，需排查充电机。

2.故障现象：高压断电问题

（1）用EV03上位机软件读取动力电池系统内部数据。

（2）确认动力电池系统有无故障。

（3）动力电池系统出现任何二级故障或一级故障时都会发生高压断电故障。

（4）动力电池系统不上报故障时，要监测CAN1的报文数据，分析报文数据，检查电池是否发送继电器断开的请求。

（5）如果是电池请求继电器断开，检查报文中是否显示动力电池故障，进一步确认电池是否上报故障，如果是VCU发送下点指令，就可以排除电池自身的故障。

3.故障现象：绝缘故障

（1）无论电池自身还是电池外电路的高压回路上存在绝缘故障，电池都会上报，直接导致高压断开，在排查时要先断开动力电池与其他部件的连接，然后用绝缘表依次测量各部件的绝缘值。

（2）建议优先排查方向：高压盒、电机控制器、空调压缩机、PTC。

（3）进行高压安全断电。

（4）逐段进行绝缘检测。

（5）排除故障后，装复所有高压线束，重新启动车辆，确认车辆正常显示READY。

3.3.3 动力电池故障维修实例

1.M30RB慢充无法充电

（1）故障现象。车辆在使用充电桩充电时，充电桩指示灯亮，充电机电源工作灯亮，车辆无法充电现象。

（2）诊断思路。可能原因为动力电池控制器故障、电池包故障、通信故障。

（3）故障诊断与排除。根据上述故障现象充电桩和充电机工作指示灯正常，第一个检查对象应该放在通信和动力电池内部。用故障检测仪检测故障码及数据流，读出故障码：P1048（SOC过低保护故障）、P1040（电池单体电压欠压故障）、P1046（电池电压不均衡保护故障）、P0275（电池电压不均衡保护故障）；用EV03上位机软件读取动力电池系统内部数据：动力电池单体最低电压为2.56V，动力电池单体最高电压为3.2V；单体电压差大于500mV时动力电池管理系统（BMS）启动充、放电保护而无法充电。经过更换动力电池单体，动力电池故障解除，车辆恢复充电。

2.E150EV上电时偶尔断高压

（1）故障现象。车辆在上电时偶尔断高压，仪表显示动力电池断开故障和系统故障。

（2）诊断思路。可能原因为动力电池内部故障、电机控制器故障、动力电池通信信号故障、整车控制器故障。

（3）故障诊断与排除。用诊断仪读出的故障码是P0773（电池系统生命信号故障），检查低压熔断器盒BMS电源熔断器正常。再将车辆用举升机升起把动力电池低压控制线束插件拔出，检查是否有退针现象。经过检查发现动力电池低压控制线束插接器内E脚为动力电池供电线端子退针，将端子复位故障解除，车辆恢复正常。

（4）故障分析。在检查电路时通常规则都是首先检查保险是否正常和电气设备端的供电情况，在这要提示一下插接器针脚是否退针、变形一定要小心留意，有时就是因为不注意细节给诊断故障过程走了弯路。在此，分析一下：“电池系统生命信号”是向整车控制器（VCU）反馈其自身的工作状态，如果电池系统工作不正常，其反馈的“生命信号”与整车控制器不能匹配，此时就会报P0773（电池系统生命信号故障）。此故障是动力电池管理系统（BMS）电源供电故障，也就是说动力电池管理系统（BMS）不工作了，肯定不会给整车控制器反馈“生命信号”。

3.E150EV动力电池断开故障灯亮

（1）故障现象。点火开关置于ON档，仪表显示整车系统故障灯和动力电池断开故障灯亮。

（2）诊断思路。可能原因为高压电路绝缘故障、高压控制盒故障、电机控制器故障、电机绕组故障、空调（加热）系统故障。

（3）故障诊断与排除。用诊断仪检测出故障码P0031（电机控制器IGBT故障），经过故障码的分析初步判断为电机控制器故障，造成动力电池掉高压无法行驶，更换电机控制器故障排除。

（4）故障分析。经过一些经验总结，各系统故障反馈到整车控制器（VCU）的时候，仪表上的整车系统故障灯都会点亮，高压系统出现绝缘和短路动力电池就会切断输出，同时点亮仪表“动力电池断开故障灯”。出现动力电池断开故障，可以依次启动高压电器系统用排除法判断哪个系统存在故障（如：挂档行车、启动空调压缩机或启动电加热器）。