▲ 车辆基本信息
一辆2016年8月出厂的吉利帝豪EV,搭载TM5028驱动电机,峰值功率为95KW,行驶里程达3000公里。该车在充电过程中频繁跳闸,导致充电中断,车主已向服务站申请上门维修。因我与企业间有深入的校企合作,我受邀参与该车辆的故障诊断。
▲ 故障现象描述
车主反映,车辆在充电时会自动跳闸,充电被迫中断。
▲ 初步检查与故障码
在接车后,我们首先对车辆进行了全面的检查,未发现明显的功能异常。随后,我们使用专用诊断仪器读取了故障码,发现存在一个故障,其代码为P21F115,表示充电电流过大(请注意,充电电流显示为负值,且处于可操作级别)。
▲ 详细测试与问题观察
为了进一步确认故障现象,我们进行了充电测试。在测试初期,充电过程并无异常,如图1、2所示。然而,随着充电的持续,车辆再次出现了跳闸现象。
图1、充电指示灯显示为绿色
在充电测试的初期,我们观察到充电指示灯为绿色,这通常表示充电过程正常。然而,随着充电的深入,车辆出现了跳闸现象,充电被迫中断。这一现象与我们先前通过诊断仪器读取的故障码P21F115相吻合,进一步证实了充电电流过大是导致跳闸的根本原因。在充电过程中,我们注意到在电量未满时,充电桩却自动跳闸,同时车辆仪表板上的红色充电指示灯以及充电桩的充电状态显示屏均发出报警。这一系列现象,如图3和图4所示,清晰地表明了充电过程中出现了问题。
▲ 故障原因分析与解决
在充电过程中,我们观察到车辆仪表板上的充电指示灯变为红色,这是一个明显的异常现象。该电池包总成由宁德时代制造,属于三元锂离子电池,其标称电压为359.66V,标准电量容量为45kwh。在充电过程中发生报警后,我们查看了充电桩的充电参数,发现供电电压为370.50V,充电电流则为37.80A。同时,通过解码器读取BMS数据,得知BMS所需电压为407.40V,所需电流为35.40A。显然,BMS所需电压明显高于充电桩的供电电压,这导致电池包电压高于充电桩,进而造成电池包向充电桩反向供电。BMS检测到这一异常情况后,立即切断了充电回路,并在仪表板上点亮了红色的充电警告灯,同时记录了充电电流为负的故障代码:P21F115。出现这一故障的可能原因是BMS与充电桩之间的数据通信出现了偶发性错误,导致充电桩提供了不恰当的供电电压,进而引发了反向充电的问题。为了解决这一问题,我们更换了充电桩,此后车辆充电恢复正常。
▲ 充电参数的影响
此外,值得注意的是,充电规程中主要约束的参数是充电电流与电池的最高允许端电压。充电电流过大不仅会缩短电池的使用寿命,还会导致电池工作温度升高,甚至可能引发其他安全隐患;而充电电流过小则会延长充电时间。
▲ 安全充电策略
因此,在确保电池寿命和安全的前提下,我们通常会采用初始阶段恒流充电与后期阶段恒压充电的策略,以尽可能提高充电效率并缩短充电时间。
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