当内燃机汽车出现启动或行驶困难时,大多数技术人员都知道从哪里入手:电池、启动器、燃油输送、点火装置。但电动汽车的情况则不同。由于机械部件更少,电子设备更先进,动力系统问题有时会被电池问题掩盖,而真正的故障却隐藏在更深层的地方。
关键精华
- 并非所有无法启动或运行异常的电动汽车都是电池问题——动力系统故障、电池管理系统问题和高压系统错误都可能出现类似电池故障的症状。
- 当电动汽车无法启动时,12V 辅助电池通常是第一个被怀疑的对象,但即使 12V 电池本身健康,如果动力系统出现故障,也会产生同样的症状。
- 采用系统化的诊断方法——从 12V 系统开始,然后是 BMS 系统,最后是 HV 系统——可以防止误诊和不必要的零件更换。
- 存储在电池管理系统 (BMS) 和动力系统控制模块中的故障代码是区分电池问题和动力系统故障的最可靠指南。
- 了解电动汽车动力系统架构的技术人员能够更好地识别客户投诉是与电气、机械还是电池相关的问题。
- 更换并非故障原因的电池,对商店和顾客来说都是代价高昂的错误,而且迟早会引发返工。
如果您的维修店发现越来越多的电动汽车驶入服务车道,那么是时候建立对电动汽车动力系统诊断的信心了。并非所有动力或驾驶性能问题都是由高压电池故障引起的。事实上,错误诊断问题可能会导致不必要的电池更换、客户不满以及时间浪费。
电动汽车动力系统:简要概述
在典型的电动汽车中,动力系统包括:
- 高压(HV)电池组
- 电池管理系统 (BMS)
- 逆变器/转换器组件
- 电动马达
- 传动装置或减速装置
- 高压线路和连接器
电能储存在高压电池中,并由逆变器根据电机类型转换为交流电或直流电,然后输送至电机驱动车轮。所有过程均由车载软件和传感器网络控制,监测每个阶段的性能、温度、电压和电流。
因此,当车辆无法移动或发出警示灯时,肇事者可能位于该链条的任何地方。
症状:“功率降低”或“跛行模式”
当客户报告他们的电动汽车突然出现动力下降、续航里程缩短或加速迟缓的情况时,他们很容易将责任归咎于电池。但很多情况下,车辆进入了由其他系统故障触发的保护模式。
您可能需要调查的事项包括:
- 变频器– 逆变器过热可能会导致系统降低功率输出。
- 电机 – 电机本身的问题会降低扭矩输出。
- 高压电缆 – 由于腐蚀或连接松动而增加的电阻会限制电流输送。
- BMS – 电池组中的故障传感器可能会报告不正确的电压或温度,从而引发此行为。
使用扫描工具或诊断平台,例如 Midtronics 的 GRX-5100 检查逆变器、电机和 BMS 的状态。不要只扫描电池,还要扫描整个动力系统。
症状:电动汽车无法启动或无法充电
这种情况很常见:客户给电动汽车插上电源,要么没有反应,要么汽车无法启动。他们以为是电池没电了,但事实往往没那么简单。
常见的非电池原因有:
- 接触器 – 这些高压继电器将电池与系统的其他部分连接起来。如果它们保持断开状态或无法闭合,车辆可能会像电池未供电一样运行。
- 充电端口或车载充电器故障 – 连接不良、端口损坏或软件故障都可能完全中断充电。
- 12V电池 讽刺的是,许多电动汽车依靠传统的 12V 电池为控制模块供电。如果电池电量不足或耗尽,高压系统可能无法初始化。
- 联锁装置故障 – 这些安全开关用于确认高压组件是否正确连接。如果任何组件断开或未正确对准,系统可能会关闭。
要诊断这个问题,首先要检查12V系统。辅助电池损坏会导致演出停止。然后,测试接触器响应和电压切换,并检查充电端口是否损坏或进水。
症状:驾驶时意外关闭
这是一个红色警报问题。如果电动汽车在路上熄火,消费者理应感到震惊。但同样,电池可能不是罪魁祸首。
调查:
- 逆变器或电机热关断
- BMS故障导致全系统断电
- 高压联锁回路故障
- 碰撞或翻滚传感器故障
HVIL 系统旨在当任何组件被访问或破坏时断开高压回路。传感器故障、连接器安装不良或电线损坏都可能错误地触发该系统,导致车辆在行驶过程中断电。
要诊断该问题,请检查与 HVIL 相关的故障代码,并检查连接器和线束的物理情况。您还需要查看停机事件的定格数据。
使用 Midtronics 工具加速准确诊断
在没有合适的诊断设备的情况下,试图理清这些复杂的系统就像在黑暗中摸索。Midtronics 专注于电动汽车的平台旨在安全高效地与高压系统配合使用。
例如,工具可以:
- 读取多个模块(包括 BMS、逆变器和充电器)的 DTC
- 显示电流、电压、电池平衡和温度等实时数据
- 执行绝缘和电阻检查
- 确认接触器工作
您无需猜测电池是否电量不足,只需几分钟即可进行测试并排除故障,然后再考虑真正需要注意的地方。
利用高压系统诊断创造价值
好消息是:诊断电动汽车动力系统故障是一项高价值的服务。如果您能够在不更换整个电池的情况下精确定位逆变器、接触器或热管理故障,就能为客户节省数千美元,并成为他们首选的服务提供商。此外,您还可以降低零件退货率,降低自身责任,并提高首次修复率。
一些经销商和维修店已经提供电动汽车“动力系统健康检查”服务,其中包括:
- 高压电池测试
- 逆变器系统扫描
- 电机绝缘电阻测试
- BMS状态报告
这是一个聪明的举措,将您的商店定位为电动汽车目的地,同时从诊断(而不仅仅是维修)中增加实际收入。
商店里需要注意什么
电动汽车带来了一些新的工作流程挑战,您可能需要在某个时候解决所有这些挑战。例如,出于显而易见的安全考虑,只有经过培训和认证的技术人员才能操作高压系统。
此外,某些模块(例如逆变器和电缆)可能需要拆卸才能检查。此外,原始设备制造商仍在改进电动汽车系统,因此请检查 TSB 中是否存在已知故障或软件修复。
确保您的团队接受最新培训,并且拥有适当的 PPE 和绝缘工具来处理这些高压系统。
结论:并非总是电池的问题
当电动汽车出现故障时,人们很容易将责任归咎于电池。但如今的动力系统错综复杂,这往往只是个开始。无论故障原因是什么,准确的诊断才是提供经济高效、安全且令人满意的服务的关键。
有了正确的工具、正确的培训和系统的方法,您的商店可以在电动汽车转型中蓬勃发展。
当谈到电动汽车动力系统故障时,务必了解故障并非总是电池问题,并通过每次诊断来证明这一点。Midtronics 可以帮助您自信地进行诊断,让电动汽车客户长期成为回头客,帮助您找到客户回头的新理由,并探索让您的服务部门在电动汽车未来蓬勃发展的新方法。
常見問題解答
如何判断电动汽车的问题是出在电池还是动力系统上?
首先检查12V辅助电池——如果12V电池电量耗尽或完全没电,会导致整车无法启动,即使高压电池组正常,也会看起来像是发生了灾难性故障。如果12V电池测试正常,则从电池管理系统(BMS)和动力系统模块读取故障诊断码。动力系统故障通常会生成特定的错误代码,以便与电池相关的故障区分开来。
电动汽车的哪些症状看起来像电池问题,但实际上并非如此?
车辆出现以下几种故障:无法启动(通常是12V电源问题或电池管理系统通信故障)、续航里程突然下降(有时是热管理问题而非容量损失)、拒绝充电(通常是充电系统、电动汽车充电设备兼容性或连接器故障)以及警告灯亮起(可能指示数十种不同的故障类型)。但这些故障并不一定意味着高压电池出现故障。
什么是电池管理系统(BMS)故障?它如何影响电动汽车的运行?
电池管理系统 (BMS) 监控整个高压电池组的电芯电压、温度、荷电状态和健康状态。即使单个电芯运行正常,BMS 故障也可能出于保护措施而限制或禁用车辆运行。BMS 故障可能由传感器故障、通信错误、电芯不平衡或软件故障引起,需要使用原厂诊断工具或兼容的扫描工具进行正确诊断。
充电端口故障会导致电动汽车动力系统故障代码吗?
是的——充电系统故障会在动力系统模块和电池管理系统 (BMS) 中生成故障代码。充电端口损坏、车载充电器故障或电动汽车供电设备 (EVSE) 通信错误都可能触发故障代码,这些代码在通用诊断工具上看起来像是动力系统或电池问题。这也是为什么原厂级诊断对电动汽车维修至关重要的另一个原因——通用 OBD-II 工具通常无法读取所有电动汽车特有的故障代码。
维修店应该如何诊断电动汽车无法启动的问题?
按照以下步骤进行:(1)使用电导测试仪测试12V辅助电池;(2)使用兼容原厂的诊断仪检查所有可访问模块(电池管理系统BMS、动力总成控制模块PCM、车身控制系统)的故障代码;(3)通过电池管理系统BMS验证高压系统状态;(4)如果车辆曾连接充电器,则检查电动汽车充电设备(EVSE)或充电系统是否存在故障。在接触任何部件之前,务必记录所有步骤。
技术人员需要接受哪些培训才能诊断电动汽车动力系统故障?
技术人员至少需要接受电动汽车专用培训,内容涵盖高压安全规程、电池管理系统 (BMS) 架构和电动汽车诊断工具的操作。I-CAR 和 OEM 培训项目均提供认证课程。除了安全知识外,技术人员还需要熟悉所维修品牌的诊断软件——电动汽车诊断比传统车辆诊断更依赖软件。