西安恒泰汽車服務有限公司西二環(huán)分公司 楊培兵
一輛2020款奔馳C260車,搭載264 915發(fā)動機,累計行駛里程約為2萬km。車主反映,車輛發(fā)生事故后拖至維修店維修,更換了損壞的部件后試車,發(fā)動機無法起動著機。
接車后試車,接通點火開關(guān),儀表上多個故障燈點亮,且出現(xiàn)48 V蓄電池報警提示信息(圖1)。使用故障檢測儀(元征X-431 PAD V)檢測,發(fā)現(xiàn)“LIB(LIN總線)-鋰離子蓄電池”中存儲有故障代碼“B183349 48 V蓄電池存在功能故障,存在一個內(nèi)部電氣故障”“B183371 48 V蓄電池存在功能故障,促動器已抱死”。需要注意的是,48 V蓄電池與DC/DC轉(zhuǎn)換器間是通過LIN線通信的,因此在使用故障檢測儀檢測過程中,當選擇測試版本時,應選擇“增強版”,而不是“標準版”,否則只能讀到CAN通信模塊之間的信息,至于采用LIN通信的子一級系統(tǒng)的故障代碼,將被模糊地解析到上一級CAN通信模塊中,會對維修產(chǎn)生誤導,例如本來應維修48 V蓄電池中的鋰電池模組管理模塊(BMS)數(shù)據(jù),結(jié)果去維修D(zhuǎn)C/DC轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)。
圖1 儀表上出現(xiàn)48 V蓄電池報警信息
該車采用“輕混動”驅(qū)動方案(采用P0混合動力驅(qū)動方案,起動機發(fā)電機可作為動力源驅(qū)動車輛行駛,也可以作為發(fā)電機為48 V蓄電池充電),搭載的起動機發(fā)電機在起動時需要48 V蓄電池供電,驅(qū)動發(fā)動機運轉(zhuǎn)。“促動器已抱死”便是指48 V蓄電池停止向起動機發(fā)電機供電。查閱資料得知,當車輛發(fā)生嚴重碰撞,輔助防護系統(tǒng)控制單元檢測到碰撞后會斷開碰撞信號線(電路30c),此時48 V車載電氣系統(tǒng)會以不可逆的方式停用。由此懷疑該車48 V蓄電池內(nèi)的BMS數(shù)據(jù)“抱死”,停止向外輸出電壓。
拆下48 V蓄電池(圖2),決定對其進行2個方面的檢修:一是檢查48 V蓄電池內(nèi)部的鋰電池模組電壓是否正常;二是對BMS重新刷寫數(shù)據(jù)。
圖2 48 V蓄電池
拆下48 V蓄電池殼體,里面集成有鋰電池模組和BMS(圖3)。拆下BMS,測量鋰電池模組的電壓,為42.7 V(圖4),低于標準電壓(48 V)。分析認為,鋰電池模組電壓偏低,有可能在起動時降到最低電壓閥值(36 V)以下,當BMS檢測到鋰電池模組電壓低于最低閥值電壓,會進入保護程序,從而“抱死”。
圖3 48 V蓄電池內(nèi)的鋰電池模組和BMS
圖4 測量鋰電池模組電壓
使用GYS 36 V/48 V充電器對鋰電池模組進行充電(圖5),GYS 36 V/48 V充電器會自動識別充電電壓和電池類型,進行自動充電。充電完成后,再次測量鋰電池模組的電壓,為54.5 V。
圖5 對鋰電池模組進行充電
拆開BMS外殼,找到主板上的數(shù)據(jù)儲存芯片ST K939(圖6)。使用DATA program數(shù)據(jù)擦寫器讀取時,找不到ST K939型號的數(shù)據(jù)芯片選項,根據(jù)ST K939的屬性查詢,其實它對應95系列或24系列的128 kB存儲容量的數(shù)據(jù)芯片。將ST K939取下,并選擇95系列128 kB的類型讀取,讀取成功,將新的數(shù)據(jù)寫入,順利寫入。刷寫數(shù)據(jù)完成后對48 V蓄電池進行上電測試,可以輸出52.3 V電壓(圖7)。
圖6 數(shù)據(jù)儲存芯片ST K939
圖7 對48 V蓄電池進行上電測試
把48 V蓄電池安裝到車上進行試車,發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象依舊。48 V蓄電池通過測試平臺激活能夠輸出52.3 V電壓,為什么裝上車就不行了呢?重新用故障檢測儀檢測,發(fā)現(xiàn)還是存儲故障代碼B183371。
讀取鋰電池模組的數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)鋰電池模組單元格電壓均為4.54 V(圖8),超出標準值4.3 V;鋰電池模組共有12個單元格,按最高4.3 V來計算,鋰電池模組輸出的最高電壓應該不超過51.6 V,而現(xiàn)在鋰電池模組輸出端的電壓為54.5 V,比標準電壓高出2.9 V,懷疑鋰電池模組電壓過高也會造成BMS數(shù)據(jù)抱死。
圖8 鋰電池模組單元格電壓數(shù)據(jù)(截屏)
由于車間沒有48 V的用電設(shè)備,決定將4個12 V /55 W的鹵素燈串聯(lián),并連接至鋰電池模組對其放電。在放電的同時,使用萬用表時刻監(jiān)測鋰電池模組電壓。當鋰電池模組電壓降低至48.5 V時,斷開放電電路,等待大概10 min后測量鋰電池模組的電壓,為48.9 V。
再次讀取數(shù)據(jù)芯片ST K939的數(shù)據(jù),將當前數(shù)據(jù)與之前讀入的數(shù)據(jù)進行對比發(fā)現(xiàn),當前數(shù)據(jù)已產(chǎn)生變化,由此證明鋰電池模組電壓過高會對BMS產(chǎn)生影響,使其數(shù)據(jù)抱死。
重新將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)芯片ST K939,裝復48 V蓄電池后試車,發(fā)動機順利起動著機,儀表上的48 V蓄電池紅色報警信息消失,至此故障排除。