新能源汽车维护与故障诊断4任务1 混合动力汽车电池系统故障诊断与排除-学习工作页.docx
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1、a任务1混合动力汽车电池系统故障诊断与排除知识目标.能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障症状;1 .能够描述混合动力汽车动力电池系统的故障码和数据流;.能够描述混合动力汽车动力电池系统典型故障诊断与排除方法。技能目标.能够进行混合动力汽车动力电池系统相关项目的检测。汽车维修工小李,接到一位客户委托:一辆丰田普锐斯混合动力汽车因为电 池系统存在故障而无法行驶,动力系统故障灯点亮。你的主管要求你进行故障诊 断并排除,小李需要查阅资料,分析故障原因,顺利解决这个故障。二、获取信息混合动力汽车由于设计有电力和内燃机的双重动力结构,因此在故障诊断过程中既要检 查内燃机的动力系统,又要检查电力驱动系统。
2、常见的故障主要包括有因电力系统导致内燃 机不能驱动,或电力驱动系统失效的故障症状。以下以丰田普锐斯为例,介绍混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除,其他车型可 以参考。引导问题1如何进行混合汽车的动力电池基本检测?1.动力电池单体电压检测如果动力电池中的单体电池端电压差异较大,或电池性能已经严重下降时,发动机室继也密盒图4-1-4电池管理模块连接器3)标准(开路检查),如表4-1-3所示。表413 开路检查表万用表(测试仪)连接规定条件AM (Bll-1) -HEV 保险丝(2)小于 1QHEV保险丝(1)-正极备用蓄电池端子小于4)如果以上正常,检查动力电池ECU-HEV保险丝连接器与线束。
3、从发动机舱继电器盒拆卸HEV保险丝。检查线束侧连接器与车身接地间电阻应该为无穷大,见表4-1-4。表4-1-4短路检查表万用表连接规定条件AM (B11-1)或HEV保险丝(2)-车身接地10Q或更大4)如果以上检查均正常,则需要更换动力电池ECU。2.动力电池冷却系统鼓风机不转的诊断 (1)故障症状仪表显示HV蓄电池故障,诊断仪检查存在HV蓄电池(动力电池)温度高。动力电池温度过高的其中原因之一是鼓风机不能正常工作。使用诊断仪的主动测试功能驱动鼓风机,发现驱动失败,且不能从数据流中 正常看到鼓风电机的旋转转速。(2)故障原因分析鼓风机电机控制调节蓄电池鼓风机总成的电压。鼓风机电机控制有由铝制
4、成 的散热片。从后侧风道流入动力电池总成的空气对鼓风机电机控制进行制冷,而 该控制是装在后侧风道里。从电池管理模块的FCTL1端子流出的电流向蓄电池鼓风机继电器的继电器 线圈。当继电器触电闭合时,则向电池鼓风机总成供电。当电池管理模块输出风扇运行信号时,鼓风机电机控制调节施加给蓄电池鼓 风机总成的电压,以便获得需要的风扇转速。调节信号同时以监控信号的形式输 送给电池管理模块的VM端子。鼓风机电机控制通过监控蓄电池鼓风机总成的 +B端子的电压纠正鼓风机电机的电压。 1:左侧驾咬型2:右侧“型图4-1-7鼓风机控制电路图(3)诊断关键步骤及参数:1)检查10A风扇保险丝。从发动机舱保险丝盒(图4-
5、1-8,这个图片倾斜,需要偏移)上拆下风扇保 险丝。发动机室继电器盒000000000 ooooo000000000 oooooBATT FAN 保险丝OD 0 0 D图4-1-6发动机舱保险丝盒风扇保险丝位置检查风扇保险丝电阻,标准值小于1Q o2)检查鼓风机继电器。拆下蓄电池鼓风机继电器,如图4-1-9。C图419蓄电池鼓风机继电器端子检查继电器端子间的电阻,测量数据标准数值,如下表4-1-5所示。表4-1-5继电器端子检查表3)检查鼓风机总成。万用表连接规定条件3-510k Q或更大3-5小于1。(在端子1和2之间加蓄电池电压)断开B9蓄电池鼓风机总成连接器(图4-1-10)。组件侧:蓄
6、电池鼓风机总成图4-1-10蓄电池鼓风机总成连接器连接蓄电池正极端子至蓄电池鼓风机总成连接器端子2,负极蓄电池端子 至连接器端子lo施加电压时,检查鼓风机风扇运转情况。正常值:鼓风机正常运转。4)检查鼓风机继电器-风扇保险丝线束与连接器(图4-1-11)。继电器保持架侧:1号蓄电池鼓风机继电器发动机室继电器盒图4-1-11蓄电池鼓风机风扇保险丝线束与连接器图从发动机舱拆下风扇保险丝,拆下B14蓄电池鼓风机继电器。检查线束侧连接器间的电阻。标准数值(开路检查),如表4-1-6所示。表4-1-6 蓄电池鼓风机风扇保险丝线束开路检查表万用表连接规定条件1号蓄电池鼓风机继电器(B14-1和3)-BAT
7、T FAN 保险丝(2)小于1。5)检查蓄电池鼓风机继电器与鼓风机总成之间的线束与连接器。拆下蓄电池鼓风机继电器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器,如图4-1-12所示。测试仪保持架侧1号蓄电池鼓风机继电器线束侧:.电池鼓风机总成连接器前视图图4-1-121号蓄电池鼓风机继电器连接器图检查线束连接器间的电阻,标准(开路检查)见表4-1-7。表417蓄电池鼓风机继电器与鼓风机总成之间的线束检查表测试仪连接规定条件小于1Q1号蓄电池鼓风机继电器(B14-5)-蓄电池鼓风机总成(B9-2)6)检查蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器(图4-1-13)。拆下
8、B10蓄电池鼓风机电机控制连接器。线束侧:蓄电池鼓风机总成连接器前视图线束侧:鲁电池最风机电机控制连接器线束侧:鲁电池最风机电机控制连接器| 1 | 2 | 3J 4、 口S前视图 +13图4443 蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器检查线束连接器间的电阻,开路检查标准见表4-1-8。表4-1-8蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束检查表万用表连接蓄电池鼓风机总成(B9-2) -+B (B10-3)规定条件小于1Q7)检查蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器(图4-1-14)。拆下B11电池管理模块连接器。线束侧:蓄电池鼓风机总
9、成连接器C)前视图蓄电池ECU连接器图4-144蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器检查线束连接器间的电阻,标准(开路检查)见表4-1-9。表4-1-9蓄电池鼓风机总成与电池管理模块之间的线束与连接器、接地检查万用表连接规定条件蓄电池鼓风机总成(B9-1) -VM (B11-9)小于蓄电池鼓风机总成(B9-1)或VM (B11-9)_10KQ或更大-车身接地8)检查蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器。断开B9蓄电池鼓风机总成连接器(图4-1-13)。拆下B10蓄电池鼓风机电机控制连接器。线束侧:蓄电池鼓风机总成连接器前视图线束侧:蓄电池鼓风机电机控制连接器(MO)
10、njQln(MO) njQln1 | 213_4、前视图VM图4-1-13蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器检查线束连接器间、接地的电阻,见表4-1-10所示。表4-1-10蓄电池鼓风机总成与鼓风机电机控制之间的线束与连接器开路检查万用表连接规定条件蓄电池鼓风机总成(B9-1) -VM (B10-4)小于1。蓄电池鼓风机总成(B9-1)或VM (B10-4)10KQ或更大-车身接地9)检查蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器。断开B14蓄电池鼓风机继电器(图4-1-14)。图4-1-14蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器1号蓄电池鼓风机继电器(B1
11、4-2)-FCTL1 (B11-10)小于1 Q1号蓄电池鼓风机继电器(B14-2)或FCTL1 (B11-10)-车身接地10KQ或更大检查线束连接器间的电阻,见表4-1-11。表44-11蓄电池鼓风机总成与电池管理ECU之间的线束与连接器开路检查表万用表连接规定条件10)以上检查均正常,则需要更换动力电池ECU。三、任务实施.实施要求本操作任务完成混合动力汽车动力电池系统故障诊断与排除,包括以下内 容:(1) HV蓄电池ECU供电电路故障诊断与排除分析;HV蓄电池温度传感器故障诊断与排除分析;(2) HV蓄电池电流传感器故障诊断与排除分析。1 .实施准备(1)防护装备:绝缘防护装备(2)车
12、辆、台架、总成:L(3)专用工具、设备:o(4)手工工具:o(5)辅助材料:3.实施步骤.丰田普锐斯HV蓄电池ECU供电电路的检测2(1)检查20A保险丝1)打开发动机室继电器盒,如图4-1-15所示。图4-1-15打开发动机室继电器盒2)拆下发动机室继电器盒的HEV保险丝,检查保险丝是否熔断。2警告:在执行高压车辆诊断及维护前,务必佩戴完好的个人防护设备,并严格遵守正确的操作步骤!3)取出万用表,调到欧姆档,两根表笔相交进行校正归零。4)检查HEV保险丝,用万用表的正负极端子是否小于1欧姆,如图4-1T6 所示。图检查HEV保险丝的电阻5)将HEV保险丝装回到发动机室继电器盒。(2)检查HV
13、蓄电池-到12V蓄电池之间的连接1)断开低压蓄电池的负极端子,断开低压蓄电池正极端子。2)拆下发动机室继电器盒的HEV保险丝,如图4T-17所示。图拆下发动机室继电器盒的HEV保险丝也可能产生警告灯报警的现象。电动汽车不论是采用银氢电池组或是磷酸铁锂电 池组,对电压的监管都是很严格的。例如:比亚迪F3DM混合动力汽车上的动力电池由 节电池单元串 联组成,每节电池又由若干单体电池并联,设置有 个跟踪电压检测取样 点,电压采样线为 色。一旦检测到某节电池的端电压差异过大时,在其 仪表盘的显示屏上就会出现电池报警。图4-1-1 比亚迪F3DM的动力电池维修经验证明,动力电池决不可新旧混用特别是综合汽
14、修厂的师傅,考 虑到整体更换电池组的费用很高,曾尝试将电压性能尚好的单体电池留下,对部 分电压性能极差的旧电池用新单体电池进行拼装,试图为车主节省整体更换电池 的费用。实践证明这样部分更换的新旧结合的组合方式是不可行的,同时也不允许采 用不同容量的单体电池进行串接来替代,因为这会造成新旧电池工作状况的不平 衡,影响包括新单体电池在内的所有电池使用寿命及效能,是得不偿失的做法。 正确的做法是全部更换新动力电池组。2.电池的SOC检测此外,还应重视对电池的SOC检测。SOC是动力电池荷电状况的指标, 通过专用检测仪能调取SOC指标,或在部分电动汽车的仪表盘上便有SOC指 不图案。SOC指标能有效地
15、反映电池的荷电情况,再通过故障诊断系统,可早期预 报动力电池组的故障和隐患。电池管理系统反馈单体电池的在线响应信息,如发 现电池组的SOC指示异常,同时发现某单体电池的温度传感器信号不正常时,1笔者在检修动力电池时,多次遇到电池组的单体电池电压性能不一致的现象。3)断开BH蓄电池ECU连接器,如图4-1-18所示。图4-1-18断开B11蓄电池ECU连接器4)用万用表连接加长导线,和线束探针校准万用表。5)将正极探针插入蓄电池ECU的B11插头的AM针脚,如图4-1-19所示。图4-1-19正极探针插入蓄电池ECU的BH插头的AM针脚6)将万用表旋到欧姆档,将负极探针插入到HEV保险丝的2号针
16、脚,如图 4-1-20 所不。图4-1-20 负极探针插入到HEV保险丝的2号针脚7) HEV保险丝的2号针脚到蓄电池ECU的B11插头的AM针脚之间的电阻,正 常阻值应小于1欧姆。8)测量HEV保险丝到低压蓄电池正极端子。将正极探针替换成线夹,夹住 低压蓄电池正极端子。9)将万用表旋至欧姆档。10)将负极探针插入到HEV保险丝的1号针脚,如图4-1-21所示。图4-1-21 负极探针插入到HEV保险丝的1号针脚11)正常阻值应小于1欧姆。12)插入HEV保险丝,重新连接拆下的部件和连接器,连接低压蓄电池。13)将B11插头插入到HEV蓄电池ECU插口。14)安装低压蓄电池正极端子。15)安装
17、低压蓄电池负极端子。(3)检查HV蓄电池ECU到HEV保险丝之间的连接1)断开蓄电池负极。2)断开B11蓄电池ECU连接器,如图4-1-22所示。图4-1-22断开B11蓄电池ECU连接器3)打开发动机舱继电器盒,从发动机舱继电器盒拆卸HEV保险丝。4)将万用表旋至欧姆档,校准万用表。5)将正极探针插入蓄电池ECU的B11插头的AM针脚,如图4-1-23所示。图4-1-23正极探针插入蓄电池ECU的B11插头的AM针脚6)将负极探针与车身接地测量电阻阻值应大于10千欧姆,或者更大,如图4-1-24 所不。图4-1-24 负极探针与车身接地7)安装拆卸的连接器。8)安装低压蓄电池端子。2 .丰田
18、普锐斯HV蓄电池温度传感器的检测在HV蓄电池的底部安装有三个蓄电池温度传感器,包括在每个蓄电池温度 传感器里的热敏电阻的阻值随着HV蓄电池总成的温度改变而改变。蓄电池温度 越低,热敏电阻阻值越高,相反温度越高,电阻越低。蓄电池ECU使用蓄电池温度传感器检测HV蓄电池总成的温度,电路原理图 如图4T-25所示。根据检测的结果,蓄电池ECU控制蓄电池鼓风机总成。这样, 当HV蓄电池温度上升到预定数值时,将启动鼓风机风扇。图4-1-25蓄电池温度传感器(1)读取故障码和数据流1)将诊断仪插头接入诊断插座。2)打开点火开关至ON档。3)打开诊断仪,选择“与车辆连接”,选择“HV蓄电池”。图4-1-26
19、 读取故障码5)选择“数据列表”查看数据流,选择三个温度传感器选项,查看电池温 度,电池TB1温度33.4C、TB2温度34.4、TB3温度33.5C,如图4-1-27所Z oT!Ug FHTINZFIEtflE in。 149MiniAUM Batt Block NoRevolution0Batt Block 1 Tol-I c ,.1 iVehicle Spd0XuBlock N.Ermine Rivx T1B959Battery Block Vol -V01ifcwB14.09099 vbit terr Block Vol -V02ITC Clear Var 物0Battery Bloc
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