摘要:前面几节课,我们已经学习了不少关于新能源汽车的知识,有新能源汽车的基本原理和基础结构,有新能源汽车的定义和分类,以及它最核心的部件 -动力电池。
前面几节课,我们已经学习了不少关于新能源汽车的知识,有新能源汽车的基本原理和基础结构,有新能源汽车的定义和分类,以及它最核心的部件 -动力电池。
这节课,我们就换个教学方法,直接讲故障维修案例,再从案例中学习新的知识。这就相当于,边修边学,可能这样更有意思,要不我们就来试试!
我们这几课要讲的维修案例,就是针对那种已经“报警”的故障。
怎么个“报警”法?车有故障,就相当于人的身体有毛病。人有毛病,都写着脸上,身体不舒服了,往往从面部表情就能看出来。
车的很多故障,也是写在脸上。没错,车也有脸,也有表情。仪表就是车的脸,仪表上面那些指示灯,就是车的“表情包”。
表情包
这些“表情包”分两类,一类是显示车辆状态的,可以叫做“状态灯”,另一类是提醒驾驶员车辆已经有故障的,也就是所谓的“故障灯”,这些灯对于维修来说都很重要。
因为很多时候,车主都是看到仪表上哪个故障灯突然亮了,才知道车有问题,才会到咱们修理厂来检修。这类故障,就是已经“报警”的故障。
所以,我们作为维修人员,首先就要认识这些故障灯,弄清楚这些“表情包”到底代表什么意思?知道大概是哪里有问题,这是最最基本的知识。
修过燃油车的同学,应该对燃油车上面的故障灯都很熟悉。比如发动机故障灯、变速箱故障灯、ABS故障灯、气囊故障灯,常见的就那么几个,还是挺简单的。
新能源汽车仪表
新能源汽车的“表情包”
新能源汽车就不一样了,通过前面的学习,大家也知道,新能源汽车的动力系统,增加了“三电”,还有其他更多的核心电子部件,这些地方有问题,都有可能报故障,所以故障灯的数量就更多了,这些“表情包”也更丰富了。
下面这些,就是新能源汽车特有的状态灯和故障灯,也可以统称为指示灯,大家看一下,这些灯是不是也分好几种颜色?先和大家科普一下,关于车上这些指示灯的颜色,有什么说法。
这些指示灯,和马路上的交通信号灯其实也差不多,通常分为3种颜色,红色、黄色和绿色,也有少数是蓝色的。不同的颜色,确实有不同的含义。
指示灯
警示级别最高的,肯定是红色,因为红色最显眼,最容易让驾驶员注意到。红色的故障灯,针对的故障都是很严重的,会影响到驾驶安全,或者是会导致车辆损坏(比如发动机水温高、转向系统故障、气囊系统故障,等等)。红色的状态灯呢,更多是和安全相关(比如手刹已拉起、没系安全带,等等)。可以这么说,只要有这些红灯亮着,就不要再继续驾驶,尽快停车检查,看是车的问题(确实有严重故障),还是我们驾驶方面的问题(比如,确实没松手刹,或者没系安全带)。
黄色的灯呢,基本就是一般性的故障(比如哪个车灯不亮了、轮胎亏气了),或者一般性的状态提示(比如油箱快没油了、电池亏电了),车肯定是有问题了,但还不算是迫在眉睫的问题,你还可以继续开,但是要小心了。
绿色的灯,一般都是正常的状态灯,比如定速巡航已开启、近光灯已开启。蓝色的灯,往往表明车辆处于比较特殊的状态,比如发动机水温低、远光灯开启、外界温度过低、变速箱进入雪地模式,等等。
状态灯颜色级别
好了,言归正传,还是说回新能源汽车的指示灯。
上面这些,就是常见的新能源汽车故障灯,有红色的也有黄色的,代表不同的故障级别。
大家看到了吧,这些灯很多是和动力电池相关的,之前的课程里面,我们也说过,动力电池是最核心最重要的部件,所以对它的监控也是最严密的,相关的故障灯也是最多的。
“绝缘故障灯”点亮!
在新能源汽车维修当中,绝缘故障是出现频率比较高的一个,车有了这个故障,通常都会亮故障灯。接下来,我们就来看一个实际的维修案例。
这是一台无法上电启动的电动汽车,拖到厂里维修。据车主说,下大雨之后,开这台车涉过水,之后仪表上就亮了个红色警告灯,车上不了电,无法启动了。
我们来看一下这个灯,它是一个电池的形状,下面有两个英文字母HV,中间还有一个小闪电。这个灯,就是绝缘故障灯,代表车辆已经出现了绝缘方面的故障。很多新能源汽车都有这个绝缘故障灯,大家先记住这个灯,将来肯定会遇到。
绝缘故障灯
那么,什么是绝缘故障呢?绝缘故障这个词,听上去是不是有点神秘?其实,学过电工的都知道,绝缘是一个很简单很基础的电工常识。如果你没有学过电工知识,可能就“不明觉厉”,容易被它给唬住了。
为了照顾没有好好学过电工知识的同学,我们还是稍微花点时间,解释一下。
大家都知道,电这个东西,是最难管的,你要让它乖乖地工作,就得想办法把它限制好了,不能让它到处乱跑。比如,我们想让它从电源出来,输送到用电设备,那么在整个的电路上,都要做好限制和保护措施,让全部的电流,都按既定的路线走,不能脱离队伍,不能有任何的“跑冒滴漏”。
我们采取的限制和保护措施,就是绝缘。它的原理,就是利用不导电的物质(绝缘材料),将带电体隔离或包裹起来,把所有电荷都限制在带电体内部,让电流只能在部件和线路之间流动,绝对不能往外跑。
绝缘材料
什么是绝缘材料?比如包在电线外面的胶皮、连接插头的塑料壳、高压电线杆的陶瓷座、电工绝缘手套的橡胶,这些都是不会导电的绝缘材料。所以,绝缘故障,其实就是电路或者元件的绝缘保护有问题了,绝缘性能下降了。再说白一点,就是“漏电”了!
什么情况,会造成绝缘故障,造成“漏电”呢?首先,如果这些绝缘材料破损了,或者材料老化导致绝缘性能降低了,电流就会从破损处或材料老化处往外跑,这就是漏电了。另外,很多液体也是能导电的,比如水,如果液体渗入到电路和元件里面,接触到带电体,电流也会通过这些液体传导出来,同样也会造成漏电
我们再回头来看绝缘故障灯这个图标,电池中间这个小闪电,其实就是表明,有哪个地方漏电了。而电池下方那个HV,就是高压电的英文缩写(High Voltage),也就是说,这个漏电,指的就是高压系统漏电。
什么是“绝缘故障”?
车辆怎么知道有漏电,有绝缘故障,并且点亮这个“绝缘故障灯”呢?
和传统燃油车一样,新能源汽车也有车载自诊断系统,通过它的自检功能,就能发现各种故障,并且根据故障状况,点亮相应的故障灯。
之前我们也讲过,新能源汽车的动力电池里面,集成了一个电池管理系统(BMS),它就负责监控动力电池内部的绝缘状况;另外,新能源汽车还有个整车控制系统(VCU),它是负责监控外围部件和线路的绝缘状况。通过这两个系统的自检功能,就能知道整辆车的绝缘性能是否正常。
BMS电池管理芯片
怎么监控呢?就是通过主动给高压电路输入检测信号,来测量高压电路与车身接地之间的绝缘电阻值。大家都知道,新能源汽车的高压电路是直流电,一根是正极线,一根是负极线,两根线都要对车身绝缘,所以要分别测量这两根线对车身的绝缘电阻值。另外,这两根线之间,也必须是绝缘的,也要测一下绝缘电阻值。
这个电阻值应该多大,是越大越好,还是越小越好呢?没错,既然是要绝缘,那电阻肯定是越大越好。如果绝缘性能良好,这个测出来的绝缘电阻值会非常大,通常能达到550兆欧左右。大家记住了,我们在评价绝缘性能的时候,往往都会用兆欧这个单位,1兆欧=1000千欧=1百万欧,这的确是个非常大的单位。如果测出的绝缘电阻值比较低,已经低于某个标准值,车辆就会自动判定,存在绝缘故障。这个标准值又是多少呢?一般来说,不能超过20兆欧,但是电机控制器(MCU)是个特例,不少于2兆欧就行。
在新能源汽车启动和行驶的时候,BMS和VCU都会盯着这个绝缘电阻值,随时在检测它,看阻值是否正常。如果阻值偏低,根据故障的严重程度,车辆会有不同的应对和保护措施,比如降低电机功率、停止高压上电,停止充电,等等。
怎么检查“绝缘故障”?
具体到这个案例,这台车是在涉水之后,才亮了这个绝缘故障灯,而且停止上电。所以从理论来分析,最大的可能性,就是水进入到插头或者线路里面,导致了漏电,才会报这个绝缘故障。我们要做的,就是是一步步去核实,去检查这个故障。
怎么去检查?还是要用到专业的设备,首先就是诊断仪。之前,我们讲到检修动力电池的压差故障时,就提到过这个诊断仪,不管是修传统燃油车还是新能源汽车,它都必不可少。通过诊断仪,我们可以利用汽车自带的车载自诊断功能,去检查和判断故障。让车自己告诉我们,它哪里有毛病了(读取各个系统的故障码),毛病有多严重(读取各个系统的数据流)。
我们将诊断仪连接到汽车的OBD接口之后,第一件事,就是先读取故障码。一看,确实有绝缘相关的故障码,那就核实了,这就是绝缘故障。
诊断电脑
第二呢,我们还可以通过诊断仪,去读取这个绝缘电阻值。比如刚才提到的BMS电池管理系统,VCU整车控制系统,进到这些系统里面,应该都有“绝缘电阻”或者“高压状态监测”这样的菜单,进入这个菜单,就可以直接读取它们的绝缘电阻值了。
如果BMS电池管理系统里面,读取的绝缘电阻值数据偏低,那说明就是电池包内部存在漏电;如果是在VCU整车控制系统里面,读取的绝缘电阻值偏低,那说明就是外围部件或者线路存在漏电。
所以,通过诊断仪,我们不但能确认绝缘故障是否存在,而且能知道这个绝缘故障,大概是什么地方的问题。
回到这台车,我们就是在VCU整车控制系统里面,看到它的绝缘电阻值只有3.6千欧,已明显偏低。而在BMS电池管理系统里面,绝缘电阻值是正常的。这就说明,这个绝缘故障,就出在外围线路或部件上面。那接下来要干的,就是检查外围线路和部件,重点是要检查那些高压电路的连接插头。
将高压系统下电之后,我们拆下各个连接插头仔细检查,很快就找到一个连接插头,里面还有水迹,湿漉漉的。这时候,我们就要用到,新能源汽车维修常用的一个专用仪表,那就是绝缘表,也叫兆欧表,它专门用来测量绝缘电阻值。
我们拿绝缘表测一下这个插头正负极之间的绝缘电阻值,测出来是3.6千欧,和诊断仪读出来的数据一样,那问题肯定就出在这里了。我们将这个插头的水处理好,并彻底烘干之后,再用绝缘表一测,绝缘电阻值就变成了4.6兆欧。将插头连接好,重新启动车辆,绝缘故障灯就熄灭了,车也可以正常上电行驶。
这样就可以了吗!毛病是找到了,但这还不算修好,新能源汽车的连接插头,它的防水性能都是很高的,防水级别能达到IP67的标准,按说车辆泡在1米深的水里面,30分钟之内,都不应该有问题。但是这个车只是涉一下水,这个插头就进水漏电了,那肯定有问题。
广汽传祺电池浸水实验
仔细检查一下这个插头,它的密封圈确实有老化的迹象,果断把它换掉,这就彻底解决了这个故障。
密封圈老化
就是这样一个故障,从检查到维修总共耗时不到1个小时,换个十几元的插头,就搞定了。
大家在修传统燃油车的时候,修得最多的故障就是漏油漏水,干得挺累的,一身脏,也收不了多少钱。没办法,这个工种的技术含量不高,现在这一行又特别卷,所以只能挣个辛苦钱。
而现在的新能源车,更多是修像漏电这类的电气和电路故障,技术含量可是比修漏油漏水要高多了。但是只要是技术活,难者不会会者不难,只要你好好学习,掌握了新能源汽车的维修技能,就可以轻松拿捏,赚更多的技术钱,而不是辛苦钱。
发现插头有水渍
总结
最后,我们再来总结一下,关于绝缘故障的维修知识。
1、所谓绝缘故障,就是高压系统漏电;
2、有可能是动力电池内部漏电,也有可能是外围线路或者部件漏电;
3、很多车漏电,会亮“绝缘故障灯”,并可能导致车辆无法上电启动,或者无法充电;
4、用诊断仪,可核实是否有“绝缘故障码”,并读取BMS和VCU的绝缘电阻值,判定大概是哪的问题;
5、绝缘电阻值越大越好,如漏电导致阻值偏低,就会报绝缘故障;
6、如果是动力电池内部漏电,需拆下检修;
7、如果是外围线路或者部件漏电,使用绝缘仪测量各段线路和各个部件,就可查出问题所在。
我们这节课要学的内容就是这些,下节课再见!
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来源:汽车之友