Автомобиль / Силовая установка / Электрическая силовая установка / Ремонт - Электрическая силовая установка / Ремонт тяговой батареи электромобиля

Ремонт тяговой батареи электромобиля

Ремонт тяговой батареи электромобиля включает локализацию неисправных ячеек или модулей, восстановление шин и измерительных цепей, ремонт BMS, контакторов, предзаряда, высоковольтного распределительного блока, системы охлаждения, изоляции, корпуса и герметизации. Работы выполняют только после полной диагностики электрической силовой установки и подтверждения того, что проблема находится именно в высоковольтной батарее, а не в зарядном устройстве, инверторе, электродвигателе, высоковольтном кабеле или низковольтной системе.

Образец правильного английского перевода: ремонт тяговой батареи - Traction Battery Repair; высоковольтная батарея - High-Voltage Battery; батарейный блок - Battery Pack; аккумуляторная ячейка - Battery Cell; батарейный модуль - Battery Module; система управления батареей - Battery Management System; блок мониторинга ячеек - Cell Monitoring Unit; состояние заряда - State of Charge; состояние здоровья батареи - State of Health; внутреннее сопротивление - Internal Resistance; разброс напряжений ячеек - Cell Voltage Delta; согласование модулей - Module Matching; балансировка ячеек - Cell Balancing; высоковольтный контактор - High-Voltage Contactor; цепь предзаряда - Precharge Circuit; пиротехнический предохранитель - Pyrotechnic Fuse; высоковольтный распределительный блок - High-Voltage Junction Box; датчик тока батареи - Battery Current Sensor; сопротивление изоляции - Insulation Resistance; охлаждающая плита - Cooling Plate; теплопроводный материал - Thermal Interface Material; клапан выравнивания давления - Pressure Equalization Valve; проверка герметичности - Leak Test; снижение давления - Pressure Decay Test; тепловой разгон - Thermal Runaway; сервисное разъединение - Service Disconnect; блокировка высокого напряжения - High-Voltage Interlock Loop; контроль после ремонта - Post-Repair Validation.

Перед ремонтом используют страницы «Проверка состояния тяговой батареи SOH», «Деградация тяговой батареи», «Проверка высоковольтной изоляции электромобиля», «Проверка системы теплового управления батареей» и «Повреждение системы теплового управления батареей». Снижение запаса хода, медленная зарядка или большой разброс напряжений еще не означают, что батарею необходимо вскрывать.

Для сопутствующих работ могут быть релевантны компоненты охлаждения и отопления, охлаждающие жидкости, патрубки системы охлаждения, электрические датчики, реле, автохимия, оборудование для СТО и инструмент. Ячейки, модули, BMS, контакторы, шины и уплотнения тяговой батареи подбирают только по VIN, OE-номеру, химии, конфигурации, версии батареи и заводской процедуре.

Главный принцип: ремонт тяговой батареи должен устранить не только неисправный модуль, но и причину его повреждения. После ремонта проверяют согласование ячеек, изоляцию, охлаждение, герметичность, контакторы, предзаряд, BMS, зарядку, тягу и рекуперацию.
  • Не вскрывайте тяговую батарею без высоковольтного допуска, изолированной рабочей зоны, средств защиты и заводской процедуры.
  • Не работайте с батареей, имеющей дым, шипение, вздутие, резкий рост температуры, запах электролита или признаки теплового разгона.
  • Не считайте батарею безопасной после извлечения сервисного разъединителя - внутри могут оставаться опасные последовательно соединенные секции.
  • Не используйте металлический неизолированный инструмент над открытыми шинами и модулями.
  • Не кладите инструмент, крепеж или измерительные щупы на батарейные модули.
  • Не заменяйте ячейку или модуль без согласования химии, напряжения, SOC, емкости, внутреннего сопротивления и температурного поведения.
  • Не заряжайте отдельные модули универсальным зарядным устройством без контролируемой процедуры для конкретной химии.
  • Не применяйте герметик, не соответствующий требованиям электроизоляции, химической совместимости, огнестойкости и сервисной технологии.
  • Не выполняйте проверку герметичности избыточным давлением - можно повредить корпус, охлаждающие плиты или клапаны.
  • Не возвращайте батарею в автомобиль без проверки изоляции, герметичности, температурных датчиков, BMS и полного диагностического отчета.

Содержание

  1. Что входит в ремонт тяговой батареи
  2. Устройство батарейного блока
  3. Химия аккумуляторных ячеек
  4. Ремонт или замена батареи
  5. Признаки неисправности
  6. Когда проблема не в батарее
  7. Полная диагностика до ремонта
  8. Данные BMS
  9. Напряжения ячеек
  10. SOH и фактическая емкость
  11. Внутреннее сопротивление
  12. Температуры батареи
  13. Сопротивление изоляции
  14. Контакторы и предзаряд
  15. BMS и модули мониторинга
  16. Система теплового управления
  17. Вода, охлаждающая жидкость и коррозия
  18. Батарея после ДТП
  19. Тепловое повреждение
  20. Карантин и безопасное хранение
  21. Подготовка к ремонту
  22. Обесточивание автомобиля
  23. Демонтаж тяговой батареи
  24. Перемещение батареи
  25. Наружный осмотр
  26. Очистка перед вскрытием
  27. Вскрытие корпуса
  28. Внутренние зоны опасности
  29. Секционирование батареи
  30. Внутренняя дефектовка
  31. Модуль или отдельная ячейка
  32. Согласование заменяемого модуля
  33. Согласование SOC
  34. Согласование емкости
  35. Согласование внутреннего сопротивления
  36. Замена батарейного модуля
  37. Замена отдельной ячейки
  38. Шины и межмодульные соединения
  39. Измерительные провода и разъемы
  40. Ремонт BMS
  41. Ремонт контакторного блока
  42. Пиротехнический и силовой предохранители
  43. Датчик тока батареи
  44. Температурные датчики
  45. Охлаждающие плиты
  46. Теплопроводный материал
  47. Изоляционные и огнезащитные элементы
  48. Ремонт корпуса
  49. Клапан выравнивания давления
  50. Очистка внутри батареи
  51. Сборка батареи
  52. Моменты затяжки
  53. Герметизация корпуса
  54. Проверка герметичности
  55. Контроль изоляции после сборки
  56. Программирование и кодирование
  57. Балансировка после ремонта
  58. Установка батареи в автомобиль
  59. Первый запуск
  60. Зарядный тест
  61. Проверка под нагрузкой
  62. Быстрая зарядка
  63. Проверка рекуперации
  64. Тепловой тест
  65. Контроль после ремонта
  66. Базовый алгоритм ремонта
  67. Типичные ошибки
  68. Товарные группы TESMA
  69. Частые вопросы

Что входит в ремонт тяговой батареи

  • замена неисправного модуля;
  • замена отдельной ячейки, если это предусмотрено технологией;
  • восстановление межмодульных шин;
  • ремонт измерительной проводки;
  • замена платы мониторинга ячеек;
  • ремонт или замена BMS;
  • замена контакторов;
  • ремонт цепи предзаряда;
  • замена пиротехнического предохранителя;
  • ремонт высоковольтного распределительного блока;
  • замена датчика тока;
  • замена температурных датчиков;
  • ремонт охлаждающих плит;
  • замена теплопроводных материалов;
  • восстановление изоляционных барьеров;
  • ремонт корпуса;
  • восстановление герметичности;
  • замена клапана давления;
  • очистка и устранение коррозии;
  • программирование и адаптация BMS.

Устройство батарейного блока

  • цилиндрические, призматические или пакетные ячейки;
  • модули или конструкция Cell-to-Pack;
  • силовые шины;
  • измерительные провода;
  • модули CMU;
  • центральный BMS;
  • положительный и отрицательный контакторы;
  • цепь предзаряда;
  • силовой предохранитель;
  • пиротехнический разъединитель;
  • датчик тока;
  • сервисный разъединитель;
  • высоковольтные разъемы;
  • HVIL;
  • охлаждающие плиты;
  • патрубки и коллекторы;
  • теплопроводный материал;
  • огнезащитные барьеры;
  • клапаны выравнивания давления;
  • несущий герметичный корпус.

Химия аккумуляторных ячеек

  • литий-железо-фосфатные LFP;
  • никель-марганец-кобальтовые NMC;
  • никель-кобальт-алюминиевые NCA;
  • другие литий-ионные системы;
  • никель-металлогидридные модули старых гибридов.

Ячейки разной химии, емкости, формата, производителя и поколения не взаимозаменяемы.

Ремонт или замена батареи

Ремонт возможен при локальном дефекте модуля, контактора, BMS или охлаждения, если другие модули имеют достаточный ресурс, корпус не деформирован и можно восстановить герметичность.

Полная замена предпочтительнее при распространенном затоплении, тепловом повреждении, большом количестве слабых модулей, деформации корпуса или невозможности проверить безопасность ремонта.

Признаки неисправности

  • резко уменьшился запас хода;
  • автомобиль не переходит в Ready;
  • мощность ограничена;
  • зарядка не начинается;
  • зарядка прерывается;
  • быстрая зарядка замедляется;
  • SOC изменяется скачками;
  • SOC быстро падает после зарядки;
  • большой разброс напряжений;
  • один модуль быстрее заряжается или разряжается;
  • одна зона перегревается;
  • температура датчика неправдоподобна;
  • возникает ошибка изоляции;
  • не замыкаются контакторы;
  • не завершается предзаряд;
  • обнаружена утечка охлаждающей жидкости;
  • после ДТП появились батарейные коды;
  • корпус поврежден снизу.

Когда проблема не в батарее

  • неисправная батарея 12 В;
  • зарядный порт;
  • бортовое зарядное устройство;
  • внешняя станция;
  • зарядный кабель;
  • инвертор;
  • тепловое управление;
  • слишком низкая или высокая температура;
  • программное ограничение;
  • ошибка CAN;
  • повреждение внешнего высоковольтного кабеля.

Полная диагностика до ремонта

  • коды BMS и CMU;
  • стоп-кадры;
  • напряжения всех ячеек;
  • минимальная, максимальная и средняя напруга;
  • разброс напряжений;
  • температуры всех датчиков;
  • SOC и SOH;
  • доступная энергия;
  • оцененная емкость;
  • внутренние сопротивления;
  • допустимая мощность заряда и разряда;
  • ток батареи;
  • состояние контакторов;
  • состояние предзаряда;
  • изоляция;
  • причина ограничения мощности;
  • история перегревов и зарядки.

Данные BMS

  • напряжение каждой ячейки или группы;
  • температуры зон;
  • активность балансировки;
  • ток заряда и разряда;
  • оцененная емкость;
  • SOC ячеек;
  • внутреннее сопротивление;
  • число циклов;
  • энергетический оборот;
  • история перенапряжения и глубокого разряда;
  • история перегрева;
  • состояние контакторов;
  • HVIL;
  • изоляция;
  • причина аварийного отключения.

Напряжения ячеек

  • после длительного покоя;
  • при низком SOC;
  • при среднем SOC;
  • во время зарядки;
  • при ускорении;
  • при рекуперации;
  • после прогрева;
  • при одинаковой температуре модулей.

Нормальное напряжение без нагрузки не исключает сильной просадки под током.

SOH и фактическая емкость

  • данные BMS;
  • энергия контрольного цикла;
  • ампер-часы заряда и разряда;
  • энергетические потери;
  • поведение при низком SOC;
  • поведение под нагрузкой;
  • сравнение модулей;
  • температурная зависимость.

Внутреннее сопротивление

  • просадка напряжения;
  • быстрое достижение верхней границы при зарядке;
  • повышенное тепловыделение;
  • ограничение мощности;
  • нестабильная рекуперация;
  • снижение доступной энергии.

Модули сравнивают при одинаковых SOC и температуре.

Температуры батареи

  • минимальная температура;
  • максимальная температура;
  • средняя температура;
  • разброс температур;
  • скорость нагрева;
  • реакция на работу насоса;
  • реакция на чиллер;
  • реакция на нагреватель;
  • правдоподобие после холодного простоя;
  • локальная температура при зарядке.

Сопротивление изоляции

  • охлаждающая жидкость внутри корпуса;
  • вода после затопления;
  • коррозия шин;
  • поврежденная ячейка;
  • загрязненный сервисный разъединитель;
  • поврежденный высоковольтный разъем;
  • поврежденная изоляционная панель;
  • перетертый внутренний кабель;
  • деформация корпуса;
  • неисправность измерения изоляции.

Контакторы и предзаряд

  • сопротивление катушек;
  • управляющее напряжение;
  • механическое замыкание;
  • сваривание контактов;
  • падение напряжения;
  • сопротивление силовых контактов;
  • время замыкания;
  • вспомогательные контакты;
  • резистор предзаряда;
  • контактор предзаряда;
  • скорость роста напряжения DC-шины;
  • коды предзаряда.

BMS и модули мониторинга

  • обрыв sense wire;
  • плохой контакт разъема;
  • коррозия;
  • повреждение CMU;
  • ошибка питания платы;
  • нарушение изоляции измерительной цепи;
  • сетевая ошибка;
  • программная неисправность;
  • реальный дефект ячейки.

Система теплового управления

  • низкий уровень жидкости;
  • воздушная пробка;
  • неисправный насос;
  • закрытый клапан;
  • заблокированный канал;
  • поврежденная охлаждающая плита;
  • плохой контакт модуля с плитой;
  • неправильный теплопроводный материал;
  • неисправный чиллер;
  • ошибочный температурный датчик.

Вода, охлаждающая жидкость и коррозия

  • источник проникновения;
  • тип жидкости;
  • длительность воздействия;
  • распространение по корпусу;
  • состояние шин;
  • состояние разъемов;
  • состояние изоляции;
  • состояние BMS и CMU;
  • наличие электролита;
  • возможность очистки и сушки.

Простая сушка не восстанавливает поврежденную изоляцию и не останавливает начавшуюся коррозию.

Батарея после ДТП

  • деформация днища;
  • удар в боковую часть;
  • повреждение креплений;
  • смещение модулей;
  • повреждение охлаждающих плит;
  • повреждение высоковольтных разъемов;
  • срабатывание пиропредохранителя;
  • состояние клапанов;
  • изоляция;
  • температуры;
  • признаки внутреннего короткого замыкания.

Тепловое повреждение

  • изменение цвета корпуса модуля;
  • плавление изоляции;
  • вздутие ячеек;
  • повреждение вентиляционных элементов;
  • следы газовыделения;
  • запах электролита;
  • потемнение шин;
  • повреждение огнезащитных барьеров;
  • деформация охлаждающей плиты;
  • неправдоподобная температурная история.

Батарею с активными признаками теплового разгона не ремонтируют в обычной рабочей зоне.

Карантин и безопасное хранение

  • изолированная зона;
  • негорючее основание;
  • удаление от зданий и горючих материалов;
  • контроль температуры;
  • ограничение доступа;
  • соблюдение пожарных и экологических требований;
  • документированный SOC;
  • план реагирования на нагрев.

Подготовка к ремонту

  1. Сохранить диагностический отчет.
  2. Записать напряжения и температуры.
  3. Зафиксировать SOC и SOH.
  4. Записать номер батареи.
  5. Определить химию ячеек.
  6. Получить заводскую процедуру.
  7. Подготовить изолированную рабочую зону.
  8. Подготовить подъемный стол.
  9. Подготовить изолированный инструмент.
  10. Подготовить контроль температуры.
  11. Подготовить заглушки.
  12. Подготовить уплотнения и герметик.
  13. Подготовить оборудование для проверки герметичности.
  14. Определить план карантина модулей.

Обесточивание автомобиля

  1. Прекратить зарядку.
  2. Отключить зарядный кабель.
  3. Отключить предкондиционирование.
  4. Перевести автомобиль в сервисный режим.
  5. Удалить ключ.
  6. Отключить низковольтное питание.
  7. Извлечь сервисный разъединитель.
  8. Заблокировать повторное подключение.
  9. Выждать установленное время.
  10. Физически проверить отсутствие напряжения.

Демонтаж тяговой батареи

  • высоковольтные разъемы;
  • низковольтные разъемы;
  • HVIL;
  • патрубки охлаждения;
  • защитные панели;
  • аэродинамические элементы;
  • крепления к кузову;
  • заземляющие соединения;
  • магистрали теплового управления.

Батарею поддерживают подъемным столом по определенным точкам.

Перемещение батареи

  • зафиксировать батарею;
  • защитить высоковольтные разъемы;
  • закрыть патрубки;
  • не опирать на поврежденные зоны;
  • не переворачивать без процедуры;
  • контролировать температуру;
  • не оставлять без наблюдения;
  • соблюдать требования перевозки опасных грузов.

Наружный осмотр

  • деформация поддона;
  • трещины;
  • следы удара;
  • повреждение креплений;
  • следы утечки;
  • коррозия;
  • разъемы;
  • сервисный разъединитель;
  • клапаны давления;
  • следы перегрева;
  • следы предыдущего вскрытия;
  • соответствие номера автомобилю.

Очистка перед вскрытием

  • не допустить попадания грязи внутрь;
  • не повредить клапаны;
  • не залить разъемы;
  • не оставить проводящий остаток;
  • не скрыть следы утечки;
  • сохранить возможность анализа проникновения воды.

Вскрытие корпуса

  • проверить температуру;
  • убедиться в отсутствии газовыделения;
  • снять крепления по процедуре;
  • не повредить уплотнительную плоскость;
  • не вводить инструмент глубоко под крышку;
  • учитывать приклеенные жгуты;
  • поднять крышку контролируемо;
  • зафиксировать состояние уплотнения.

Внутренние зоны опасности

  • последовательно соединенные модули;
  • открытые силовые шины;
  • контакторы и предохранители;
  • секции по обе стороны сервисного разъединителя;
  • конденсаторы электроники;
  • поврежденные ячейки;
  • проводящая жидкость;
  • острые края;
  • пружинные элементы крепления.

Секционирование батареи

  • снять только определенные перемычки;
  • проверить напряжение секций;
  • закрыть контакты защитными кожухами;
  • маркировать полярность;
  • исключить повторное соединение;
  • проверить напряжение между рабочими зонами.

Внутренняя дефектовка

  • модули и ячейки;
  • вздутие;
  • следы вентиляции;
  • потемнение;
  • коррозия;
  • шины;
  • измерительные провода;
  • разъемы CMU;
  • контакторы;
  • предохранители;
  • охлаждающие плиты;
  • теплопроводные материалы;
  • изоляционные барьеры;
  • огнезащита;
  • следы воды и жидкости.

Модуль или отдельная ячейка

  • замена модуля в сборе;
  • ремонт внутренних соединений;
  • неразборные сварные группы;
  • конструкция Cell-to-Pack;
  • структурная батарея;
  • запрет внутреннего ремонта производителем.

Согласование заменяемого модуля

  • химия;
  • производитель ячеек;
  • аппаратная ревизия;
  • конфигурация групп;
  • номинальное напряжение;
  • емкость;
  • внутреннее сопротивление;
  • SOC;
  • SOH;
  • число циклов;
  • температурная история;
  • охлаждение;
  • расположение датчиков;
  • совместимость с BMS.

Согласование SOC

  • сильный перераспределительный ток;
  • искрение;
  • перегрев шин;
  • ошибка разбалансировки;
  • достижение границы одним модулем;
  • снижение доступной емкости.

SOC выравнивают по контролируемой процедуре для конкретной химии.

Согласование емкости

  • раннее достижение верхней границы;
  • раннее достижение нижней границы;
  • ошибка оценки SOC;
  • повторные коды;
  • ограничение мощности;
  • неравномерный нагрев.

Согласование внутреннего сопротивления

Модули сравнивают при одинаковых температуре и SOC. Значительная разница приводит к неравномерным потерям и нагреву.

Замена батарейного модуля

  1. Подтвердить неисправность.
  2. Секционировать батарею.
  3. Проверить напряжение секции.
  4. Закрыть соседние шины.
  5. Отключить измерительный разъем.
  6. Отключить температурные датчики.
  7. Снять межмодульные шины.
  8. Отключить охлаждение.
  9. Снять крепления.
  10. Осмотреть охлаждающую плиту.
  11. Установить согласованный модуль.
  12. Восстановить тепловой контакт.
  13. Установить изоляцию.
  14. Затянуть шины по процедуре.
  15. Проверить напряжения до соединения.

Замена отдельной ячейки

  • разборная конструкция;
  • предусмотренная технология;
  • восстановление заводского соединения;
  • восстановление механического сжатия;
  • восстановление охлаждения;
  • согласование параметров;
  • контроль изоляции и герметичности.

Самодельная пайка и случайная сварка силовых соединений могут вызвать перегрев и пожар.

Шины и межмодульные соединения

  • коррозия;
  • потемнение;
  • трещины;
  • деформация;
  • состояние покрытия;
  • контактные поверхности;
  • сопротивление соединения;
  • изоляционные крышки;
  • моменты затяжки;
  • следы дуги.

Измерительные провода и разъемы

  • обрывы;
  • повреждение изоляции;
  • зажатие под крышкой;
  • коррозия контактов;
  • нумерация каналов;
  • вторичные фиксаторы;
  • предохранительные элементы;
  • соответствие измеренной и реальной напруги;
  • изоляция от силовых шин.

Ремонт BMS

  • отсутствие связи;
  • повреждение питания;
  • ошибочное измерение ячеек;
  • ошибочные температуры;
  • неисправность управления контакторами;
  • повреждение CAN;
  • коррозия платы;
  • повреждение после перенапряжения;
  • неудачное программирование;
  • ошибка памяти.

Ремонт контакторного блока

  • положительный контактор;
  • отрицательный контактор;
  • контактор предзаряда;
  • резистор предзаряда;
  • вспомогательные контакты;
  • внутренние шины;
  • низковольтный жгут;
  • корпус распределительного блока.

Пиротехнический и силовой предохранители

  • ДТП;
  • короткое замыкание;
  • избыточный ток;
  • ошибка управления;
  • повреждение высоковольтного компонента;
  • предыдущий неквалифицированный ремонт.

Новый предохранитель устанавливают только после устранения причины.

Датчик тока батареи

  • нулевое смещение;
  • направление тока;
  • соответствие внешнему эталону;
  • линейность;
  • температурная стабильность;
  • питание и масса;
  • разъем;
  • положение шины;
  • необходимость калибровки.

Температурные датчики

  • правдоподобие после покоя;
  • сопротивление при известной температуре;
  • плавность изменения;
  • контакт с модулем;
  • положение;
  • обрыв или короткое замыкание;
  • проводка;
  • изоляция от высоковольтных частей.

Охлаждающие плиты

  • трещины;
  • деформация;
  • блокировка канала;
  • коррозия;
  • следы утечки;
  • герметичность штуцеров;
  • плоскостность;
  • контакт с модулем;
  • отсутствие пережатия;
  • направление потока.

Теплопроводный материал

  • заданная толщина;
  • необходимая теплопроводность;
  • электрическая изоляция;
  • химическая совместимость;
  • стойкость к старению;
  • отсутствие пустот;
  • правильное сжатие.

Изоляционные и огнезащитные элементы

  • изоляционные пленки;
  • барьеры между модулями;
  • защита шин;
  • огнезащитные маты;
  • тепловые экраны;
  • крышки контактов;
  • диэлектрические опоры;
  • защита жгутов.

Ремонт корпуса

  • несущая геометрия;
  • деформация поддона;
  • трещины;
  • резьбовые точки;
  • крепления к кузову;
  • плоскостность фланца;
  • коррозия;
  • защитное покрытие;
  • дренаж и вентиляция;
  • возможность подтвердить прочность.

Клапан выравнивания давления

  • компенсация медленных изменений давления;
  • защита от воды и пыли;
  • отсутствие блокировки герметиком;
  • отсутствие повреждений;
  • правильное направление установки;
  • соответствие классу защиты.

Очистка внутри батареи

  • совместимые материалы;
  • отсутствие проводящего остатка;
  • защита изоляции шин;
  • отсутствие увлажнения модулей;
  • удаление коррозии;
  • полная сушка;
  • проверка скрытых полостей;
  • устранение источника утечки.

Сборка батареи

  • проверить напряжения модулей;
  • проверить полярность;
  • установить шины;
  • подключить sense wire;
  • подключить температурные датчики;
  • установить изоляционные крышки;
  • восстановить охлаждение;
  • проверить HVIL;
  • убедиться в отсутствии инструмента внутри;
  • проверить изоляцию.

Моменты затяжки

  • межмодульные шины;
  • контакторные соединения;
  • силовой предохранитель;
  • датчик тока;
  • сервисный разъединитель;
  • высоковольтные разъемы;
  • крепления модулей;
  • охлаждающие коллекторы;
  • крышка батареи;
  • крепления к кузову.

Герметизация корпуса

  • удалить старый материал;
  • не повредить плоскость;
  • очистить и обезжирить;
  • обеспечить непрерывный валик;
  • соблюдать толщину;
  • правильно обходить отверстия;
  • соблюдать открытое время;
  • затянуть крышку по схеме;
  • выдержать время полимеризации.

Проверка герметичности

  • контроль падения давления;
  • контроль вакуума;
  • трассирующий газ;
  • проверка контура охлаждения;
  • контроль клапана давления.

Испытательное давление определяется производителем.

Контроль изоляции после сборки

  • положительная шина относительно корпуса;
  • отрицательная шина относительно корпуса;
  • стабильность значения;
  • влияние охлаждения;
  • влияние сервисного разъединителя;
  • утечки через датчики и жгуты;
  • соответствие заводскому порогу.

Программирование и кодирование

  • привязка BMS к VIN;
  • кодирование конфигурации батареи;
  • регистрация нового модуля;
  • загрузка калибровок;
  • обновление программного обеспечения;
  • синхронизация с VCU;
  • синхронизация с зарядной системой;
  • инициализация датчика тока;
  • сброс транспортного или аварийного режима;
  • сервисная процедура пиропредохранителя.

SOH не обнуляют без подтверждения фактической емкости.

Балансировка после ремонта

  • начальный разброс напряжений;
  • поведение при зарядке;
  • поведение при разрядке;
  • активные каналы балансировки;
  • температура модуля;
  • время выравнивания;
  • повторный разброс после покоя.

Пассивная балансировка BMS не исправляет быстро значительную разницу SOC или емкости.

Установка батареи в автомобиль

  • правильные точки подъема;
  • отсутствие перекоса;
  • состояние креплений;
  • моменты затяжки;
  • подключение охлаждения;
  • подключение HV-разъемов;
  • подключение LV-жгута;
  • HVIL;
  • заземление;
  • отсутствие натяжения кабелей;
  • защитные панели.

Первый запуск

  • напряжение батареи 12 В;
  • связь с BMS;
  • напряжения всех ячеек;
  • температуры;
  • HVIL;
  • изоляция;
  • состояние контакторов;
  • предзаряд;
  • напряжение DC-шины;
  • отсутствие запаха, дыма и нагрева;
  • работа насоса;
  • новые коды.

Зарядный тест

  • запрошенный ток;
  • фактический ток;
  • напряжения ячеек;
  • разброс напряжений;
  • температуры;
  • активность балансировки;
  • работа охлаждения;
  • разрешенная зарядная мощность;
  • отсутствие ошибки изоляции;
  • стабильность SOC.

Проверка под нагрузкой

  • ток батареи;
  • просадка минимальной ячейки;
  • разброс напряжений;
  • разрешенная мощность разряда;
  • температуры модулей;
  • поведение при низком SOC;
  • поведение под высокой нагрузкой;
  • отсутствие повторных кодов;
  • стабильность изоляции.

Быстрая зарядка

  • разрешение BMS;
  • запрошенная и фактическая мощность;
  • максимальное напряжение ячейки;
  • разброс напряжений;
  • температуры;
  • работа чиллера и насоса;
  • причина ограничения;
  • отсутствие локального перегрева;
  • стабильность изоляции;
  • штатное завершение сеанса.

Проверка рекуперации

  • разрешенная мощность заряда;
  • фактический ток рекуперации;
  • напряжение максимальной ячейки;
  • разброс напряжений;
  • температуры;
  • плавность ограничения;
  • отсутствие скачков SOC;
  • отсутствие повторных кодов.

Тепловой тест

  • минимальная и максимальная температура;
  • разброс температур;
  • температура замененного модуля;
  • температура шин;
  • работа насоса;
  • работа клапанов;
  • работа чиллера;
  • отсутствие утечек;
  • отсутствие теплового ограничения;
  • стабильность после остановки.

Контроль после ремонта

  • корпус не деформирован;
  • герметичность подтверждена;
  • изоляция соответствует требованиям;
  • модули согласованы;
  • разброс напряжений допустим;
  • температуры правдоподобны;
  • BMS и CMU работают стабильно;
  • контакторы замыкаются штатно;
  • предзаряд выполняется;
  • HVIL замкнут;
  • охлаждение герметично;
  • балансировка работает;
  • AC-зарядка стабильна;
  • DC-зарядка работает;
  • тяга и рекуперация не ограничены;
  • коды не возвращаются.

Базовый алгоритм ремонта

  1. Зафиксировать жалобу и условия.
  2. Выполнить полное сканирование.
  3. Сохранить данные BMS.
  4. Проверить батарею 12 В.
  5. Исключить неисправность зарядной системы.
  6. Исключить инвертор и внешние HV-компоненты.
  7. Проанализировать напряжения ячеек.
  8. Проанализировать температуры.
  9. Проверить SOC и SOH.
  10. Проверить внутреннее сопротивление.
  11. Проверить изоляцию.
  12. Проверить контакторы и предзаряд.
  13. Проверить BMS и CMU.
  14. Проверить тепловое управление.
  15. Подтвердить внутреннюю неисправность.
  16. Оценить целесообразность ремонта.
  17. Подготовить документацию.
  18. Организовать высоковольтную зону.
  19. Определить карантин.
  20. Обесточить автомобиль.
  21. Извлечь сервисный разъединитель.
  22. Выждать время разряда.
  23. Проверить отсутствие напряжения.
  24. Отключить кабели и патрубки.
  25. Снять батарею подъемным столом.
  26. Переместить в специальную зону.
  27. Выполнить наружный осмотр.
  28. Очистить корпус.
  29. Проверить температуру и газовыделение.
  30. Вскрыть корпус.
  31. Секционировать батарею.
  32. Закрыть открытые шины.
  33. Выполнить внутреннюю дефектовку.
  34. Локализовать неисправный компонент.
  35. Проверить совместимость модуля.
  36. Согласовать SOC.
  37. Согласовать емкость и сопротивление.
  38. Заменить модуль или компонент.
  39. Отремонтировать шины и sense wire.
  40. Отремонтировать BMS или CMU.
  41. Отремонтировать контакторный блок.
  42. Устранить причину срабатывания предохранителя.
  43. Восстановить охлаждение.
  44. Восстановить тепловой контакт.
  45. Заменить изоляционные барьеры.
  46. Отремонтировать корпус.
  47. Устранить коррозию и источник воды.
  48. Проверить напряжения и полярность.
  49. Собрать силовые соединения.
  50. Затянуть шины по заводским моментам.
  51. Подключить датчики и жгуты.
  52. Проверить внутреннюю изоляцию.
  53. Закрыть батарею новым уплотнением.
  54. Проверить герметичность.
  55. Проверить конечную изоляцию.
  56. Установить батарею.
  57. Подключить охлаждение.
  58. Подключить HV- и LV-разъемы.
  59. Выполнить программирование.
  60. Проверить ячейки перед запуском.
  61. Выполнить первый запуск.
  62. Проверить контакторы и предзаряд.
  63. Выполнить AC-зарядку.
  64. Проверить под нагрузкой.
  65. Проверить рекуперацию.
  66. Выполнить DC-зарядку.
  67. Провести тепловой тест.
  68. Повторно проверить герметичность.
  69. Повторно выполнить сканирование.
  70. Задокументировать параметры.

Типичные ошибки

  • вскрывать батарею без диагностики;
  • путать деградацию с зимним снижением запаса хода;
  • заменять модуль по одному коду;
  • не проверять sense wire и CMU;
  • не сравнивать данные BMS с измерением;
  • не проверять внутреннее сопротивление;
  • сравнивать модули при разных условиях;
  • устанавливать модуль другой химии;
  • не согласовывать SOC;
  • игнорировать разницу емкости;
  • полагаться на быстрое балансирование BMS;
  • не проверять охлаждение;
  • не устранять источник воды;
  • только сушить батарею;
  • ремонтировать батарею с тепловым разгоном;
  • не организовывать карантин;
  • считать сервисный разъединитель полным обесточиванием;
  • оставлять шины открытыми;
  • использовать неизолированный инструмент;
  • класть крепеж на модули;
  • перепутывать полярность;
  • не маркировать шины;
  • повторно использовать поврежденную изоляцию;
  • использовать обычную термопасту;
  • перетягивать выводы модулей;
  • не соблюдать моменты;
  • использовать случайный герметик;
  • закрывать клапан герметиком;
  • подавать избыточное давление;
  • не проверять герметичность;
  • не проверять изоляцию;
  • искусственно обнулять SOH;
  • сразу начинать быструю зарядку;
  • не проверять при низком SOC;
  • не контролировать температуру нового модуля;
  • передавать автомобиль с кодами.

Товарные группы TESMA

Модули, ячейки, BMS, CMU, контакторы, предохранители, датчики, шины и уплотнения тяговой батареи подбирают по VIN, OE-номеру, химии, аппаратной ревизии и конфигурации конкретной батареи. Для сопутствующих работ могут быть полезны:

Ремонт тяговой батареи не сводится к продаже одного модуля. Необходимо установить причину неисправности, проверить совместимость, восстановить охлаждение и изоляцию, герметизировать корпус и подтвердить результат зарядным, нагрузочным и тепловым тестами.

Частые вопросы

Можно ли ремонтировать тяговую батарею электромобиля?

Да, если неисправность локализована, конструкция допускает ремонт и можно восстановить заводскую изоляцию, герметичность и тепловое управление.

Когда батарею лучше заменить полностью?

При распространенном затоплении, значительной коррозии, тепловом повреждении, большом количестве слабых модулей или деформации корпуса.

Достаточно ли заменить модуль с минимальным напряжением?

Нет. Проверяют поведение под нагрузкой, sense wire, CMU, температуру, емкость и внутреннее сопротивление.

Почему BMS показывает неправильное напряжение?

Возможны обрыв измерительного провода, коррозия, неисправность CMU или реальный дефект ячейки.

Можно ли установить модуль от другого автомобиля?

Только при полной совместимости химии, ревизии, конфигурации, емкости, сопротивления, охлаждения и программного обеспечения.

Зачем согласовывать SOC?

Большая разница SOC вызывает перераспределительный ток, перегрев шин и ошибку разбалансировки.

Выровняет ли BMS сильно разбалансированные модули?

Не всегда. Пассивная балансировка рассчитана на относительно небольшие отклонения.

Почему новый модуль вызывает повторный код?

Он может отличаться по емкости, сопротивлению, SOC, химии или температурному поведению.

Можно ли заменить одну ячейку?

Только в конструкции, допускающей такой ремонт, с восстановлением соединения, сжатия, охлаждения и изоляции.

Почему нельзя паять силовые соединения обычным паяльником?

Нагрев может повредить ячейку и изоляцию, а соединение может не выдержать тягового тока.

Что вызывает ошибку изоляции?

Вода, охлаждающая жидкость, коррозия, поврежденная ячейка, внутренний кабель, разъем или деформация корпуса.

Достаточно ли высушить батарею после затопления?

Нет. Необходимо оценить коррозию, изоляцию, BMS, шины и состояние ячеек.

Можно ли ремонтировать батарею после ДТП?

Только после проверки корпуса, модулей, охлаждения, изоляции, пиропредохранителя и отсутствия теплового повреждения.

Почему срабатывает пиротехнический предохранитель?

Обычно из-за аварийного сигнала после ДТП или опасного высоковольтного состояния.

Почему не замыкаются контакторы?

Проверяют BMS, питание 12 В, HVIL, изоляцию, катушки, вспомогательные контакты и предзаряд.

Что такое ошибка предзаряда?

Это неправильное увеличение напряжения DC-шины перед замыканием главных контакторов.

Почему контактор перегревается?

Из-за высокого сопротивления контактов, слабого затягивания шин, перегрузки или повреждения контактной поверхности.

Можно ли повторно использовать уплотнение крышки?

Только если это прямо разрешено производителем.

Зачем проверять герметичность?

Негерметичный корпус пропускает воду и пыль, вызывая коррозию и ошибки изоляции.

Можно ли проверять герметичность высоким давлением?

Нет. Используют только параметры, разрешенные производителем.

Почему батарея перегревается после замены модуля?

Возможны несоответствующее сопротивление, плохой тепловой контакт, неправильный материал или недостаточный поток жидкости.

Нужно ли программировать BMS?

В зависимости от автомобиля могут требоваться кодирование, регистрация модуля, адаптация датчика тока и обновление программного обеспечения.

Нужно ли сбрасывать SOH?

Только по заводской процедуре и после подтверждения фактической емкости.

Как проверяют результат ремонта?

Контролируют напряжения, температуры, изоляцию, контакторы, предзаряд, герметичность, зарядку, тягу и рекуперацию.

Почему проблема осталась после замены модуля?

Причина могла находиться в BMS, измерительной проводке, охлаждении, контакторах, датчике тока или зарядной системе.

Безопасна ли батарея после извлечения сервисного разъединителя?

Нет. Внутри отдельных секций остается опасное напряжение.

Что делать при дыме, шипении или резком нагреве?

Прекратить обычные ремонтные работы, эвакуировать людей, выполнить аварийную процедуру и привлечь соответствующие службы.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Ремонт тяговой батареи электромобиля начинают с полной диагностики напряжений, температур, SOH, внутреннего сопротивления, изоляции, контакторов, BMS и системы теплового управления. Вскрывать батарею до локализации неисправности нецелесообразно и опасно.

Качественный ремонт предусматривает согласование заменяемого модуля, правильное восстановление шин, измерительных цепей, охлаждения, изоляции, корпуса и герметизации. Результат подтверждают стабильным предзарядом, нормальной работой контакторов, допустимым разбросом ячеек, AC- и DC-зарядкой, нагрузочным и тепловым тестами и отсутствием повторных кодов.