Автомобиль / Силовая установка / Электрическая силовая установка / Тепловое управление батареей / Насос охлаждения батареи не работает

Насос охлаждения батареи не работает

Автор материала: Олег Тимошенко

Насос охлаждения батареи не работает - это неисправность электрического насоса, который прокачивает охлаждающую жидкость через теплообменник высоковольтной батареи. Без циркуляции батарея быстро нагревается под нагрузкой и при быстрой зарядке, поэтому система управления ограничивает мощность и ток зарядки.

Насос может не работать из-за собственной неисправности (износ, заклинивание, повреждение электроники), отсутствия питания или команды от блока управления, поврежденной проводки или разъема. Также насос может работать «всухую» при утечке жидкости или воздухе в контуре.

Главное правило TESMA: насос меняют только после проверки питания, массы, сигнала управления и уровня жидкости. Многие насосы имеют собственную диагностику и сообщают блоку управления о неисправности.

Симптомы

предупреждение о неисправности теплового управления батареей;
тяговая батарея перегревается;
электромобиль заряжается медленно на быстрой зарядке;
ограничение мощности;
коды неисправности насоса или цепи управления.

Порядок проверки

Считайте коды и проверьте, поступает ли команда на насос (тест исполнительных механизмов сканером).
Проверьте уровень и состояние жидкости контура батареи.
Проверьте питание, массу и сигнал управления (часто ШИМ) на разъеме насоса.
Оцените, вращается ли насос и создает ли поток - по звуку, вибрации, температурам вход/выход.
Исключите воздух в контуре - насос может «завоздушиваться» и терять производительность.
После замены - удаление воздуха из контура батареи по процедуре производителя.

Безопасность работ

Контур охлаждения батареи расположен рядом с высоковольтными компонентами. Работы, требующие открытия контура вблизи батареи, инвертора или зарядного устройства, выполняют квалифицированные специалисты по процедуре производителя.

Как работает контур охлаждения батареи

Высоковольтная батарея лучше всего работает и медленнее всего стареет в узком температурном диапазоне. Чтобы удерживать его, электромобиль имеет отдельный жидкостный контур: электрический насос прокачивает охлаждающую жидкость через холодные пластины под модулями батареи, далее жидкость отдает тепло в радиатор или в чиллер - теплообменник с контуром кондиционера. Зимой тот же контур может подогревать батарею от электрического нагревателя или теплового насоса. Переключают потоки электрические клапаны. Во многих моделях насосов несколько: отдельно для батареи и для силовой электроники и двигателя.

Электрический насос - бесщеточный двигатель с собственной электроникой управления. Блок управления задает ему скорость сигналом ШИМ или по шине LIN/CAN, а насос возвращает диагностическую информацию: обороты, ток, ошибки. Поэтому неисправность может быть как в самом насосе, так и в питании, массе, сигнальной линии или в блоке, который им управляет.

Причины: таблица

Причина	Признаки	Проверка
нет питания или массы	насос молчит, ошибка связи или питания	предохранитель, реле, напряжение и масса на разъеме под нагрузкой
нет сигнала управления	питание есть, насос не запускается	ШИМ осциллографом или связь LIN/CAN сканером
заклинивание ротора насоса	ток высокий, оборотов нет	активация тестером, ток потребления
сухой ход из-за воздуха	шум, обороты «плавают», насос отключается защитой	признаки воздуха в контуре
износ подшипника	жужжание, вибрация, повышенный ток	прослушивание, сравнение тока с нормой производителя
вода в разъеме, коррозия	периодические сбои, особенно после дождя или мойки	осмотр разъема, уплотнителя, клемм
неисправный клапан переключения	насос работает, но батарея не охлаждается	активация клапана, перепад температур

Пошаговая проверка насоса

Считайте ошибки из блока управления батареей и блока терморегулирования.
Проверьте уровень жидкости: насос, работающий «на сухую», быстро изнашивается и может сам отключаться.
Активируйте насос диагностическим тестером на разных скоростях и послушайте его работу.
Сравните заданную и фактическую скорость насоса в живых данных, если они доступны.
Проверьте питание и массу на разъеме с нагрузкой (при работающем насосе или с нагрузочной лампой).
Проверьте сигнал управления: наличие ШИМ или активность шины.
Проверьте, меняется ли температура жидкости на входе и выходе батареи при работе насоса.

Чем грозит неработающий насос

медленная быстрая зарядка или ограничение мощности зарядки (электромобиль заряжается медленно);
ограничение мощности при движении из-за температуры батареи;
ускоренное старение элементов батареи при регулярном перегреве;
зимой - невозможность прогреть батарею и низкая мощность зарядки;
в тяжелых случаях - запрет движения или зарядки системой защиты.

Практические случаи

Жалоба: быстрая зарядка летом ограничивается уже на 30-40% заряда. Проверка: насос батареи задан на работу, фактическая скорость нулевая, ток высокий. Вывод: заклинивание ротора насоса; замена насоса, удаление воздуха.
Жалоба: периодическая ошибка насоса после дождя. Проверка: окисленные клеммы, поврежденный уплотнитель разъема. Вывод: замена клемм и уплотнителя; насос исправен.

Типичные ошибки

замена насоса без проверки питания и сигнала;
запуск нового насоса без удаления воздуха;
проверка напряжения без нагрузки;
путаница насоса батареи с насосом контура силовой электроники.

С какими проверками совмещают диагностику насоса

Проверка системы теплового управления

Насос - лишь исполнитель. Решение о его скорости принимает блок терморегулирования по данным датчиков температуры, давления хладагента и запросов батареи. Проверка системы теплового управления батареей показывает, получает ли насос правильную команду.

Проверка уровня и состояния жидкости

Осадок и продукты коррозии в жидкости быстро изнашивают подшипник насоса. Если жидкость темная или с хлопьями, после замены насоса нужна замена охлаждающей жидкости с промывкой.

Проверка на утечки

Дренажное отверстие насоса с жидкостью - признак изношенного уплотнения вала. Дальнейший поиск - утечка охлаждающей жидкости электромобиля.

Замена насоса: что важно

проверьте номер детали: насосы разных контуров и версий могут быть похожи внешне, но отличаться производительностью и протоколом управления;
замените уплотнительные кольца быстросъемных соединений;
не допускайте попадания жидкости в разъем;
после установки выполните вакуумную заправку и сервисную прокачку;
для части моделей нужно прописать новый насос в блоке управления.

Профилактика

Насос служит дольше всего, когда в контуре чистая жидкость правильной спецификации и нет воздуха. Своевременная замена жидкости, контроль уровня, исправная крышка бачка и чистые разъемы - главные условия ресурса. Любой посторонний шум насоса - повод проверить уровень и воздух, а не ждать отказа.

Устройство электрического насоса охлаждающей жидкости

Насос состоит из мокрой и сухой частей. В мокрой части вращается крыльчатка вместе с ротором на постоянных магнитах, ротор омывается жидкостью, которая смазывает и охлаждает его подшипник скольжения. Сухая часть отделена герметичной перегородкой: там статор с обмотками и плата управления с силовыми ключами. Магнитное поле статора передается на ротор сквозь перегородку, поэтому сальника вала нет. Из-за такой конструкции насос очень чувствителен к сухому ходу и к абразивным частицам в жидкости: они изнашивают подшипник скольжения.

Способы управления насосом

Способ	Как проверить
ШИМ-сигнал	осциллограф: наличие, частота и заполнение сигнала при разных командах
шина LIN	активность шины, ошибки связи, ответ насоса в сканере
шина CAN	наличие насоса в сети, коды ошибок
прямое питание через реле (старые системы)	напряжение на насосе при включенном реле

Диагностические данные, которые возвращает насос

фактическая скорость вращения;
ток потребления;
температура платы;
флаги ошибок: сухой ход, блокировка ротора, перегрев, перенапряжение, обрыв связи.

Ошибка «сухой ход» не всегда означает неисправность насоса: чаще всего это воздух в контуре или низкий уровень. Ошибка «блокировка ротора» - заклинивание, посторонний предмет или сильная коррозия. Перегрев платы - длительная работа на максимуме или плохое охлаждение самого насоса.

Насос работает, а батарея греется

Если насос исправно вращается, причину ищут дальше по контуру: воздух, засоренный канал, клапан в неправильном положении, чиллер без хладагента, забитый радиатор, неисправный датчик температуры. Перепад температур жидкости на входе и выходе батареи и температура хладагента до и после чиллера помогают найти звено, которое не работает.

Насос и быстрая зарядка: почему проблема проявляется на DC-станциях

Во время движения в обычном темпе батарея нагревается умеренно, и даже ослабленный насос может некоторое время справляться с отводом тепла. Больше всего тепла батарея выделяет во время быстрой зарядки постоянным током и при интенсивном разгоне. Именно тогда система теплового управления требует от насоса максимальной производительности, и скрытая неисправность становится заметной.

Если насос не обеспечивает нужный расход, температура модулей растет быстрее, чем предусмотрено. Система управления батареей защищает элементы и снижает ток зарядки. Владелец видит, что электромобиль заряжается медленно, хотя станция и кабель исправны.

Признаки, что причина в насосе

мощность зарядки падает через несколько минут после старта, а не сразу;
температура батареи по данным сканера растет быстрее, чем обычно;
на разных станциях результат одинаковый;
в теплую погоду проблема выражена сильнее, чем в прохладную;
после длительной стоянки первая зарядка проходит нормально, а следующая - медленно.

Зимой ситуация обратная: насос нужен, чтобы подать к батарее тепло от нагревателя или теплового насоса. Если циркуляции нет, батарея остается холодной, и мощность зарядки ограничивается уже с самого начала сессии.

Для проверки сервис записывает во время зарядки температуру батареи, температуру жидкости на входе и выходе, команду на насос и его фактические обороты, если модель передает такие данные. Типичная скорость нагрева зависит от модели, поэтому результат сравнивают с данными производителя или с эталонной записью исправного автомобиля.

Как отличить неисправность насоса от проблем клапанов, чиллера и датчиков

Насос - лишь одно звено контура теплового управления. Похожие симптомы дают переключающие клапаны, чиллер, нагреватель, датчики температуры и воздух в системе. Замена исправного насоса не устранит проблему, поэтому перед решением проводят комплексную проверку системы теплового управления батареей.

Признак	Насос	Клапан	Чиллер или кондиционер	Датчик
нет циркуляции по команде	да	возможно	нет	нет
циркуляция есть, но батарея не охлаждается	редко	да	да	нет
показания температуры скачут	нет	нет	нет	да
шум, жужжание, плавающие обороты	да	нет	нет	нет
проблема только зимой при подогреве	возможно	да	нет	возможно

Клапан, застрявший в промежуточном положении, может направлять жидкость мимо батареи, и насос при этом работает нормально. Неисправный чиллер не отбирает тепло, хотя циркуляция есть. Неправильные показания датчика заставляют систему управления принимать ошибочные решения, и насос получает не ту команду.

Поэтому последовательность проверки такая: сначала уровень и воздух, затем управление насосом и его отклик, далее положение клапанов, работа чиллера и правдоподобность показаний датчиков. Вывод о замене насоса делают только тогда, когда он не реагирует на команду при исправном питании и управлении.

Отдельно оценивают электрическую часть. Насос может быть исправным механически, но не получать питание из-за предохранителя, реле, поврежденного разъема или обрыва сигнальной линии управления. В таком случае замена насоса ничего не даст. Поэтому перед решением проверяют напряжение питания, массу и сигнал управления непосредственно на разъеме насоса, а также наличие кодов связи в блоке управления.

Результаты всех проверок фиксируют, чтобы после ремонта можно было сравнить температуры и скорость зарядки с исходным состоянием.

Насос охлаждения батареи не работает: что можно проверить самостоятельно, а что - на сервисе

Контур охлаждения батареи связан с высоковольтной системой, поэтому владельцу нельзя отсоединять шланги, разъемы или снимать защитные крышки. Однако некоторые простые наблюдения помогают заметить проблему вовремя и точно описать ее сервису.

Действие	Владелец	Сервис
визуальный контроль уровня в бачке батарейного контура	да, если бачок доступен	да
фиксация сообщений о перегреве или ограничении мощности	да	да
сравнение скорости зарядки на разных станциях	да	да
прислушивание к звуку насоса после выключения	да	да
проверка жидкости и ее спецификации	нет	да
считывание команд и оборотов насоса	нет	да
удаление воздуха и замена насоса	нет	да

Уровень проверяют только на холодном автомобиле и только в том бачке, который производитель обозначает для батарейного контура. Доливать любую жидкость самостоятельно не стоит: батарейные контуры часто требуют специальной жидкости с низкой электропроводностью. Правила описаны на странице проверка охлаждающей жидкости высоковольтной системы.

Если уровень снижается, появляются следы жидкости под автомобилем или сообщения о перегреве батареи, эксплуатацию ограничивают и обращаются в сервис. Длительная работа батареи без охлаждения ускоряет ее деградацию.

Полезно также обратить внимание на поведение автомобиля после зарядки. На многих моделях насос продолжает работать некоторое время после завершения сессии, чтобы выровнять температуру батареи. Если раньше этот звук был, а теперь исчез, или наоборот стал громче или прерывистым, это стоит сообщить сервису вместе с датой и условиями, при которых изменения заметили впервые.

Частые вопросы

Можно ли ездить с неработающим насосом батареи?

Коротко и без нагрузки система часто позволяет, но с ограничениями. Быструю зарядку и длительную трассу лучше отложить до ремонта.

Почему насос работает после выключения автомобиля?

Это нормально: система доохлаждает батарею и электронику после нагрузки или во время зарядки.

Нужно ли удалять воздух после замены насоса?

Да, обязательно: удаление воздуха из контура батареи выполняют сервисной процедурой.

Можно ли отремонтировать электрический насос?

Как правило, нет: насос - неремонтопригодный узел. Ремонтировать можно проводку и разъем, если проблема в них.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Возможные причины

Как диагностировать

Проверка системы теплового управления батареей

Ремонт и обслуживание

Детали, которых это касается

Что еще почитать по этой теме

Товарные группы TESMA

Вывод

Неработающий насос охлаждения батареи приводит к перегреву и ограничениям мощности и зарядки. Перед заменой проверяют питание, управление, уровень жидкости и воздух в контуре.

Правило TESMA: насос проверяют вместе с его питанием и контуром, а не отдельно.