新能源维修 | 北汽EU5为何在电池均衡后很快又报故障码

关键词单体电芯电压、电压均衡、动力电池组信息采集器BIC

一辆2019年产北汽EU5纯电动车，行驶里程16.7万km，用户反映该车续航里程严重偏低，电池荷电状态SOC低于40%时，车辆就会进入龟速行驶模式，仪表中的动力电池故障警告灯点亮（图1）。

检查分析

维修人员根据故障现象分析可能的故障原因有：①动力电池故障；②动力电池管理系统BMS故障；③动力电池线路故障。

连接诊断设备对全车进行故障扫描，动力电池管理系统报故障码P118522——电池单体电压不均衡（图2）。

读取数据流发现，该组动力电池SOC为42%，总电压365.64V，整包压差0.625V，单体最高电压3.752V，单体最低电压3.127V，其中M2单模组压差最大为0.607V（图3）。

进一步读取M2模组的数据，可以确定故障就发生在M2模组3号电芯电压过低上（图4）。在电池组中单个电芯电压过低，一般可以认为是电池损坏或采样电路故障，所以接下来要对电池包进行拆解，实测并进行故障排查。

测量动力电池组信息采集器BIC的采样电路，M2模组3号电芯电压为2.937V（图5），使用万用表实测电压为2.940V（图6）。电压一致，证明采样电路正常。检查线路也未发现虚接、腐蚀、破损等情况，至此可以确认M2模组的3号单体电池有问题。

由于该车经常直流充电，因此怀疑均衡不好导致单体压差过大，尝试对电池进行均衡充电。装车后进行测试，故障没有复现，也没有其他异常，于是将车交还客户并进行跟踪。但是好景不长，大约一个月后用户再次回厂，依旧是动力电池管理系统报P118522故障码。

由于刚进行过电池均衡，所以这次怀疑电池是不是真的彻底坏了。考虑到拆装比较繁琐，所以先使用诊断设备的“电池动态测试”功能，检查动力电池是否存在老化问题。

进入该功能并按照提示试车，得出的测试结果显示：在加减速动态试车时，7号电芯的电压波动值最大，达到了0.213V，其最低电压为2.898V（图7）；28号电芯的电压波动值最小，仅有0.092V，其最低电压为3.646V。

看似7号电芯存在问题，但根据锂电池的放电特性，能量存储多的电池放电压差小，而当SOC小于30%时，电压波动就会比较大。此时7号电芯的最低电压仅有2.898V，所以波动较大也在合理范围内，并不能判定其电池健康状态SOH较差。

继续分析电池内阻情况，该参数是鉴定电池老化程度比较准确的参数之一，相同使用条件下的电芯如果内阻变大，说明其已经发生老化。虽然该参数会随结构、材料成分、生产批次等因素存在差异，但是经过配组后的电池包，各种因素的差异较小，参考价值还是很大的。

根据电池的电化学特性，一般当电池的SOH老化至80%时，内阻会升高2~3倍，但是这一过程并不是线性的，可能老化到某个程度时内阻会突然大幅增加。

查看该车动态路试后的内阻判断结果。39号电芯的内阻最高，为0.930mΩ；4号和42号内阻最低，为0.550mΩ，平均值为0.622mΩ，而7号电芯的内阻是0.870mΩ，介于平均值和最大之间（图8）。

内阻最大的电芯并没有出现异常，那么7号电芯应该也没有问题。这里需要注意锂电池SOC小于30%或大于90%时，内阻变化较大；此外，单模组两端的电芯内阻会受螺栓连接及线束长度的影响，导致动态测试数值偏大。

综合以上情况分析，可以得出三条结论：①静态测量单体电芯的电压，证实7号电芯电压过低直接导致了故障报警；②动态测试电压波动情况，虽然7号电芯电压波动较大，但是考虑到7号电芯SOC低于30%，在电压变化较大的区间，数值应该在正常范围内；③动态测试内阻，7号电芯内阻在整包平均值与最大值之间，并没有明显异常。

问题变得越来越矛盾，考虑到电池动态测试可能会受到BMS、BIC、线路等硬件条件干扰，导致测试结果不准确，于是又对动力电池进行了拆解测量，并为此借来了一个内阻测试仪。直接测量结果测得7号电芯内阻为0.416mΩ，说明该电芯健康状态并没有问题（图9）。

那么现在的问题就在于为什么7号电芯会在使用一个多月后出现电压下降的问题。思来想去还有另外一种可能，也就是7号电芯会独立于其他电芯而发生放电的情况。

对7号电芯进行静态电流测量，发现此时该电芯竟然有92mA的静态电流（图10），拔下BIC后电流消失，至此故障点终于得到确认：问题就发生在BIC内部电路，存在自耗电的情况。这就解释了为什么电池均衡后试车正常，但用了一个多月后故障又复发，因为漏电电流较小，经过一段时间的积累，电压降低至限值，故障才被触发。