新能源汽车动力电池压差故障与维修技术

丛晓英

（无锡南洋职业技术学院 江苏省无锡市 214081）

随着新能源的出现和普及，新能源汽车逐渐成为汽车行业未来发展的主要发现。新能源汽车的最大特点就是利用可再生能源作为动力，不再依赖传统能源，从根本上解决了为其排放所带来的环境污染问题，大大减少了一次性能源的消耗与环境污染，这对我国节能减排工作有着非常积极的促进作用。为了加快新能源汽车的应用与发展，必须要做好电池的研发与改进，在此过程中解决电池压差的问题，并找到导致故障的原因是关键，唯有如此才能够更好的促进维修技术的优化与完善。

1 新能源汽车

新能源汽车是指一种新型能源汽车，其使用的燃料比较多样，可以是非常规的动力燃料，也可以使用常规燃料，其动力装置比较新，并且动力控制与驱动技术相对先进。当前市场中，新能源汽车类型主要可以分成四种，分别是混动汽车、纯电汽车、采用燃料电池的电动汽车、采用其他新能源形式的汽车。新能源汽车结构比较复杂，主要包括的内容有：HV 电池、充电器、充电口、驱动单元、DC to DC 转换器、PTC 冷却液加热器、PTC 座舱加热器等部分[1]。

随着科技技术的进步，现在电力系统发展十分飞速，社会各界也对电力资源的开发和利用效率十分关注，而新能源汽车是其中一个十分重要的部分。新能源汽车的动力来源是电池，而单个电池不能为新能源汽车提供充足的动力，所以，会将电池进行串联形成电池组，为汽车提供动力，而电池工作时，就会产生一定的压差，如果这个压差比较小，在允许范围内，那么电池能够正常工作，如果压差比较大，那么就会影响电池的正常工作，并且也会增加电池的维修难度。电池间串联的数量不同，所产生的压差等级也不一样，一般情况下，电池串联的数量比较多时，压差就会相对较大，进而会给汽车动力带来较大的控制。所以，在分析处理电池压差时，应该先对电池串联数量以及规格进行确定，进而明确允许压差，然后采取有针对性手段来进行调整，使得电池压差能够在允许范围内，不影响电池工作。

2 动力电池单体电池压差故障以及原因

电池压差故障对新能源汽车来讲，是属于一项十分常见的电池系统故障，所以，用户在使用时以及售后在进行维护时，一定要全面认真细致到位。产生电池压差故障的原因有很多，如工厂生产装配不良、用户使用不规范等。针对动力电池单体电池压差故障进行维修排查时，需要从下面几个方面来开展：配电铜排故障排查、单体电池内部故障排查、电池模组采样板故障排查、电池系统低压线束故障排查。

2.1 配电铜排故障

新能源汽车中，动力电池装配过程中，由于管理器采集通道比较有限，所以为了较好的控制成本，降低指出，在设计动力电池时，一般会利用配电铜排的方式，来将动力电池组进行组装，使得配电铜排和电池模组能够密切连接，在连接时，通常是利用定位螺栓，而在新能源汽车运行过程中，定位螺栓出现问题时，如未拧紧或歪斜，可能会引起定位螺栓振动，造成电池模组的跨采电池单体电压出现跳变，如果故障问题较大，使得电池单体压差较大，中断车辆动力，影响汽车正常行驶。所以，在发现电池压差出现跳变时，应先考虑配电铜排中是否出现定位螺栓装配问题。如果确定是螺栓问题，在进行维修时，应该先把螺栓放到指定位置，然后再根据动力电池系统的要求，将螺栓拧紧，拧紧过程中需要保持规定的力矩[2]。

2.2 单体电池内部故障

单体电池内部结构比较复杂，所以不允许有任何的异物杂质，因为这会引起电池内电芯内阻异常，造成单体电池电压跳变，电池会表现出压差较大的现象，这种情况可以通过万用表来进行检测，如果检测时确定某个单体电压相对高或相对低，那么可以确定是电池内部存在故障，针对这种故障进行维修时，需要将整个电池模组进行更换，当然，也有可能是单体电池的自身的性能不好，进而造成电池压差较大，电池保存时间太长，不做充放电测试，就会表现出很严重的自放电现象，这也会影响单体电池电压，所以，对于这类单体电池，要做放电平衡。

2.3 电池模组采样板故障

电池模组的构成有两种，分别是采样板、单体电池，单体电池之间是串联，然后采样板是在所有单体电池上，所以，打开电池模组时，就能看见采样板，如果当动力电池出现多个电池电压异常时，就首先要考虑采样板的问题，因为从大概率上来看，不会是单体电池生产工艺的问题，因为现代单体电池生产工艺相对成熟，所以，当电池模组中几个单体电池一同出现问题，概率为0。采样板可能表现的故障是：电池采样芯片的损坏，这时候电池模组的功能不能正常发挥，并且电池模组会有烧损的痕迹；还有就是均衡和滤波电路出现问题，如电容短路等。如果经过检查确定是电池模组采样板的问题，就需要换掉采样板，因为采样板属于一次性产品[3]。

2.4 电池系统低压线束故障

电池系统内，电池模组的电压、温度信号等采集，都需要借助低压线束，并且低压线束的质量会对电池模组的电压有着直接的影响。动力电池出现电压差，由低压线束引发的原因，主要可以分成三种，分别是：接插不良、压接不良、短路、断路。这三种故障原因分别发生在采样线束与电池模组。对于采样线束接插不良进行检测时，主要是对采样线束的公端端子进行检查，是否有退针等不正常的状态；而对线束端子进行检查时，主要是利用万用表来将各个线束进行测试，查看是否出现通断的问题，如果检查结果正常，那就要检查线束内部，看是否有接压端有松动；采样线束短路或者断路一般都是在模组安装时出现，对于这种问题的检测需要使用万用表来检查，然后坐ABA验证测试[4]。

想要有效解决动力电池单体电池压差故障，需要确定产生压差故障的主要原因，然后对症下药。

3 新能源汽车动力电池压差的维修技术

3.1 加强单体电池检修

动力电池一旦出现问题，就需要对其内部的单体电池进行检查，确定是否是引发电池压差的原因，结合检查结果，来对单体电池进行维修或更换，进而保证动力电池能够正常工作。为了达到维修动力电池压差的目的，技术人员在维修过程中，应该加强对单体电池的检修，确保电池的两端电压都保持在允许的范围内，然后再对单体内的电容和电流进行检测，如果发现不符合要求时，应该进行专项维修处理，这样不仅能够解决单体电池的问题，还能避免出现电池压差故障。维修技术人员在对动力电池进行日常维护时，要针对单体电池进行定期检查，保证电池能够正常运行，结合检查结果来做出调整，进而可以将电池寿命延长，提升电池的服务质量，为新能源汽车未来发展奠定基础[5]。

3.2 加强配电铜排检修

动力电池系统中，配电铜排作为重要组成部分，其发挥的作用就和控制器一样，控制器是动力电池系统的检测监督员，其主要是对动力电池的模组压差、采样线束做实时动态的检测。控制器在发现动力电池系统出现较大的电池压差时，会发出调节模组电压的信号，然后将压差调节到允许范围内，如果发现采样线束不正常，就会发出警报，帮助维修人员确定故障发生点。因此，控制器对动力电池系统正常运行有着十分大的影响，维修人员一定要加强配电铜排检修，定期进行清理，保证控制器能够正常工作。

另外，在维修中，为了更好的节约资源，一般会采用配电铜排跨接模组采样的形式，进行装配模组时，如果定位螺栓没有扭紧，那么车辆在行驶时就可能会出现电池单体电压出现跳变的情况，此时，会因为单体压差过大，到出现车辆行驶动力终端的问题。这个时候，就应该先考虑配电铜排定位螺栓是否安装牢靠，在实际维修中，应该保证螺栓位置准确，并且牢固安装。

3.3 加强检测器的检修

动力电池系统中，检测器和控制器是不可缺少的两部分，并且两者之间相互补充，检测器的作用是检测和收集，其对动力电池的各项数据进行检测，然后将检测结果进行收集整理，最后传输到控制器，控制器的作用是，结合接受的检测结果，分析电池的各个组成部分，针对异常问题进行及时调节和监督。维修技术人员检查和维修检测器时，应该先对检测器的对外连接部分进行检查，确定是否保持良好的接触状态，然后再对检测器的内部进行检查，是否有短路的问题，然后在进行接触口及传递线路等部分排查，如果发现接触不良的线路，应该马上更换，保证检测器能够正常工作。维修人员应该对检测器坐定期的维护，确保检测器的各项功能能够正常发挥[6]。

3.4 加强控制器的检修

针对BMS控制器，应该仔细认真检测和维修，并且在维修之前，需要先将电源切断，然后按照设备检测要求，制定合理的检测周期，如果出现电池压差故障，应该先进行排查，排查没有问题之后，再把低压线束接插件复位，然后在接插件部位做轻微的回拉动作，以免出现接插不良的问题，电池系统维修之后，还需要检查其气密性，并且将电池系统内历史故障码进行清理。

3.5 电池模组采样板故障维修

通常来说，电池模组包括采样板与几个单体电池进行串联而成的，并且单体电池上面会设置电池模组，维修人员将电池模组盖拆下来就可以看到电池模组，然后对单体电池进行检测，如果并没有电压异常的问题，就要考虑是电池模组采样板的问题。

如果采样板出现故障，那么需要直接更换采样板，采样板故障主要的表现有功能异常，表面伴随烧损的痕迹，引脚变黑，或者变黄，采样板上均衡与滤波电路损坏，也需要进行检测，这也是引起采样板故障的主要原因。

3.6 电池系统低压线束故障

电池的电压、温度信号采集，都要借助低压线束来完成，因此，低压线束的优劣情况，会直接决定电池模组单体电压采集的情况，针对目前低压线束故障的集中情况，维修人员一般会先检查采样线束母线是否存在扩孔的现象或者采样线束端子压接不到位的情况，如果发现这些问题，则可以采用万用表对电池模组采样线束进行检查，通过更换采样线束的方式，达到排除故障的目的[7]。

4 结束语

在新能源的发展和应用中，新能源汽车逐渐受到更多人关注，而新能源汽车也从根本上解决了传统汽车所带来的能源消耗与环境污染问题。为了能够更好的促进新能源汽车发展，促进新能源与社会的和谐发展，做好新能源汽车电池养护，解决动力电池压差问题是非常必要的。本文从三大方面对导致问题的原因，相关维修技术进行讨论，旨在更好的促进我国新能源汽车与社会的可持续发展。