當前在商業化運行的純電動汽車或混合動力汽車上,實際使用的高壓動力電池主要有兩類:一類是鎳氫電池,另一類是磷酸鐵鋰電池。如豐田車系的雷克薩斯、皇冠及普銳斯,以及別克君越、本田思域等混合動力汽車,均使用鎳氫電池;如比亞迪e6、K9、秦和唐等純電或混動車型,以及國內其他電動汽車大多采用磷酸鐵鋰電池。全球著名的特斯拉純電動汽車,使用的也是一種鋰電池—鈷酸鋰電池,也被稱作三元電池。在深圳市商業運行的電動汽車中,行駛最早的如豐田普銳斯車型已有14年多,一般較普及的電動公交大客車如五洲龍牌油電混合公交車,以及比亞迪純電動出租車e6 和大客車K9 等,也有6年多的行駛年齡。這些車型上的高壓蓄電池及相關裝置,經過長期使用已逐步進入維修期。我們在實際維修中,陸續遇到了高壓電池及其控制裝置的各類故障,對它們的維修獲得了一定的認知。以下就鎳氫電池和鐵鋰電池這兩類高壓蓄電池的原理及特點,以及實際維修案例中遇到的檢測技術等問題,作具體的介紹分析。

一、高壓動力電池的原理與特點

1.鎳氫電池

在美、日等發達國家的混合動力汽車上,目前使用最多的是鎳氫電池。鎳氫電池的正極材料是氫氧化鎳(NiOH),負極則是金屬氫化物,即為儲氫合金(MH),電解液是30%的氫氧化鉀水溶液。這裡所謂“儲氫合金”是指具有很強“吸收”氫氣能力的金屬鎳,其單位體積儲氫的密度可相當於儲存1000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金的關鍵在於能穩定的儲氣和放氣,其工作原理是利用水的氫離子移動反應來獲得電流,這時氫氣在負極上被逐漸消耗掉。鎳氫電池的電極反應為下式,式中e指帶電的電子。

正 極 :Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e

負極:M + H 2 O + e = M H a b + O H - Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab

鎳氫電池是在鎳鎘電池基礎上開發出來的,但鎳鎘電池中有重金屬鎘,對環境有重度汙染,所以鎳鎘電池在發達國家目前均已限制發展和使用。鎳氫電池則不存在重金屬汙染問題,而且鎳氫電池在比能量、比功率及循環壽命等方面都優於鎳鎘電池,故被稱之為“綠色”電池。其主要特點有:

(1) 電池的比能量較高,即單位質量的能量密度較大,鎳氫單體電池的額定電壓為1.2V,通常由六個或十個單體電池構成一塊電壓為7.2V 或 12V 的電池組,豐田普銳斯混合動力車型上就用了這種7.2V 一節的電池( 圖1),電容量為6.5Ah,實測每節外形尺寸為274×106×20mm3,質量為1.1kg,有28節串聯共計201.6V。鎳氫電池的比能量超過70Wh/kg,車輛一次充電可續駛里程較長,適合在電動汽車上使用。同時其比功率可達200W/kg,在車輛加速或爬坡時輸出大電流,能平穩持續放電來提供大功率。同時還可實現快速放電和充電,電池耐過充和耐過放的能力均較強。

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圖1 豐田電動汽車上的Ni-MH鎳氫電池組

(2)鎳氫電池在放電和充電過程中,正極板析出氧氣,負極板析出氫氣。氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內部再化合生成水,使容器內的氣體壓力保持不變,這種再化合的速率很快,電解液不會出現增加或減少的現象,不需調節電解液的密度,故電池本身可以採取密封結構,電池能實現免維護保護。

(3) 所謂電池的“記憶效應”是指如果電池每次沒有放完電,如只放出40%,那麼長期使用後,剩下的60%容量就無法放出,這就大大縮小了電池的儲存電容量,直接影響電池的使用。但鎳氫電池基本上不存在記憶問題,不要求100%放完電後才允許充電,能做到隨放隨充,極大地方便了電動汽車的充放電。即便鎳氫電池在空置狀態下放置一年,再充電時仍可恢復原容量97%以上電量,基本上與新電池一樣。如在較長放置時有意讓電池內部存有一部分電,則電池的恢復儲電能力可更快更高。

(4)鎳氫電池與鎳鎘電池比較,不存在鎳鎘電池中的金屬鎘對環境有重度汙染的問題。鎳氫電池還可再生利用,符合持續發展的理念。電池安全可靠,使用壽命長,循環充放電的次數可達3000 次以上,市場實際使用證明其壽命容易超過十年。

(5)鎳氫電池的缺點則是存儲的電壓較低,能量密度也偏低,當前的價格相對較高;電池的均勻性較差,特別是在高速率、深放電的狀況下,單體電池之間的容量和電壓的差別較大;電池的自放電率較高;鎳氫電池使用最重要的是要避免過充電和過放電,溫度特性差,在45℃以上的高溫環境,或在低於0℃ 以下環境下,鎳氫電池將無法正常工作,電池容量與現實要求還有較大差距等問題,影響著氫鎳電池在電動汽車上的廣泛使用。

2.磷酸鐵鋰電池

鋰離子蓄電池是上世紀90年代發展起來的高容量可充電的電池,比鎳氫電池更晚。其比能量大於氫鎳電池,能存儲更多的電能量,而且具有循環壽命長、自放電率小、電池無記憶效應和不汙染環境等多項優點。其主要研究集中在大容量、長壽命和安全性三個方面,成為當前能量存儲技術的熱點。其中磷酸鐵鋰離子電池(LiFePO4)成熟應用在電動汽車上。正極是呈橄欖石結構的磷酸鐵鋰,電池負極是石墨,中間是聚乙烯或聚丙烯材料製成的隔膜板,電池中部的上下端間裝有有機電解質,外殼由金屬材料密封。隔膜板可把正極與負極隔開,同時還在電池異常高溫時,隔膜板上的細孔起阻斷鋰離子通道的作用,可中止充電或放電反應,有效防止電池外部短路電流過大時,反應過激產生溫度過高的現象。

磷酸鐵鋰離子蓄電池其結構如圖2所示,電池正極與鋁箔連接,負極則用銅箔相接,可直接與外電路連接。電池內部鋰離子在正負極材料晶格中可自由擴散,當電池在放電時,鋰離子從石墨負極板層狀結構中析出,通過隔膜板到達正極板,鋰離子的移動就產生了電流;反之在充電時,鋰離子在電勢作用下從正極中脫出嵌入到石墨負極中。在電池充放電循環過程中,藉助於電解液的作用,鋰離子在電池的兩極間往復運動。鐵鋰電池的單體電池標稱電壓是3.2V,充電終止時的最高電壓為3.6V,最大放電的電壓為2.0V。磷酸鐵鋰電池通常採用圓形卷繞式的“18650”型電池結構,即電池直徑為18mm 高度為65mm,目前最大容量為3100mAh。圖3 是18650 型電池構成的五洲龍電動大巴的電池箱。

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圖2 鐵鋰電池的結構

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圖3 用圓形卷繞式單體電池構成電池組

磷酸鐵鋰離子蓄電池的特點主要有:

(1) 可實現高功率輸出,能量密度大,適合電動大客車上使用。單體電池標稱電壓為3.6V 是鎳氫電池的3倍,容量和體積比鎳氫電池小得多。其充放電流的特性是大而快,按電池的容量安時數“C”值計算,標準充放電流為2 ~ 5C、連續高電流放電可達10C,10s的瞬間脈衝放電可達20C,可為車輛起步和加速瞬間提供足夠大的電流和驅動功率,為電動汽車的普及推廣使用帶來極大的方便。

(2)電池的溫度特性寬廣。鐵鋰電池可在環境為-20℃~75℃溫度下均能正常工作,電熱峰值可達350℃以上。由於電池內部進行充放電的化學反應會產生熱量,外部環境溫度65℃時內部溫度則可達95℃,電池放電結束時溫度甚至可達160℃!只要電池有適當的通風降熱裝置,即可保證電池的正常使用。但實踐證明,在比亞迪或五洲龍電動汽車上,高壓蓄電池箱沒有設置專門的風扇降溫裝置,只依靠車輛行駛帶來的散熱效果,電池仍能正常使用。

(3) 磷酸鐵鋰電池使用安全可靠,不會出現爆炸現象。鐵鋰電池的正極材料具有良好的電化學性能,有十分平穩的充放電平臺,充放電過程中結構穩定,即使放電電壓到0時也絕對安全,電池安全性好。這種電池提倡使用恆壓恆流充電,當3.2V 電壓升到3.6V 時應停止充電,或者維持很小的充電電流;但當鋰電池的電壓很低如2V以下時,也不宜大電流急充電,應採用極小的涓流充電,這可有效地延長電池壽命。這裡要指出的是,當磷酸鐵鋰電池用過大電流充放電時,電池內部化學反應會持續升溫,活化過程中所產生的氣體會膨脹,當電池內壓力過大到一定程度時,會造成電池的密封鋁塑外殼出現鼓脹或破裂。由於電池管理系統有極可靠的保護措施,如對電流、溫度和電壓等參數監測,對鐵鋰電池進行極有效的保護,所以在使用過程中,甚至發生碰撞穿刺的極端情況下,幾乎都沒有爆炸的危險。

2013 年深圳市曾發生一輛比亞迪e6電動出租車遭遇嚴重碰撞後,起火燃燒當場死亡三人的惡性事故,後經組織專家到現場檢測分析,電池只產生變形而造成電池短路引發起火,但電池的結構仍完整,實踐證明磷酸鐵鋰電池確實不會爆炸。

(4) 電池有較長的循環充放電壽命。按國標規定,可充電電池的循環壽命測試,是以深充深放方式進行的,即電池以恆流放電到電池額定容量1C值後,再以恆流恆壓方式充電到額定電壓,這個放電與充電過程稱為一個“循環”。磷酸鐵鋰電池在常溫下以1C 電流充放電,單體電池經500次循環,其放電容量仍大於95%。經2 000 次循環後容量仍大於80% ;其綜合循環可近2400 ~ 3000次,如果電動車每天充電一次,電池連續使用可達8 年。

(5) 電池內部只有膠態電解質,不存在漏液現象。鐵鋰電池可設計成多種形狀,如可製成0.5mm超薄型的,甚至電池還可呈彎曲形狀,可用單顆電池採取多層組合形式,來輸出高電壓的組合電池,這可大大節省電池的體積。

(6) 磷酸鐵鋰電池無記憶效應。當電動汽車在使用過程中,發現儲電量較少時,不論電量還存有多少,均可找就近的充電站進行補充,能做到隨放隨充,不影響電池的性能,不要求100%放完電後才允許充電,極大地方便了駕駛者的使用。而像鎳鎘電池則嚴格要求第一次使用時,一定要用完電必須待充滿了電之後方能使用,這就是由於電池有記憶效應而要求的。

(7)磷酸鐵鋰電池的主要缺點其一是生產過程中不可避免仍有鉛、砷、鎘、汞、鉻等重金屬汙染的問題,集中報廢堆放後,仍會對周圍環境構成較嚴重的汙染,當前仍以桶裝密封深埋為主。其二是電池的均勻一致性較差,磷酸鐵鋰的合成反應是一個複雜的多相化學反應,特別是正、負極和電解質材料的質量及工藝不同,其性能上會有差異,會造成電池容量出現10% ~20%的較大差異。其三是電池中含有鐵的成分,單質鐵會引起電池的微短路,從而造成電池中最忌諱的放電反應,使電池容量下降。其四是磷酸鐵鋰正極材料的振實密度較小,等容量的磷酸鐵鋰電池的體積較大,所以這種電池不適宜用於手機。其五是當前這種電池的價格相對較昂貴,循環充放電次數也有待於提高,即期望的電池壽命超過十年或更長。

二、高壓動力電池檢測維修案例

不論鎳氫電池或磷酸鐵鋰電池,其單體電池的能量和功率等性能,即電壓、電流和電功率均遠遠不能滿足電動汽車對動力電源的使用要求,故實際使用的動力電池均是成組集合應用,通過串、並聯的方式,將單體電池組成電池組。但由於單體電池的原有性能差異,以及連接方式的一致性和環境溫度的差別,造成電池成組後達不到原有單體電池的性能水平,尤其是使用壽命甚至能縮短數倍,導致電池的使用和維護成本大幅度增加。所以在各種電動汽車上,對電池的檢測顯得特別重要,並已向模塊化、標準化和智能化方向發展。當前對每電池組的檢測,主要集中在對組合電池的工作電流、分節電壓和多點溫度等的監測方面。

1.動力電池電流維修案例

一輛2010 年購買的比亞迪F3DM 混合動力汽車,已正常行駛5 年,超過100000km,在一次高速公路行駛途中,突然發現該車儀表盤的顯示屏有紅色警報燈( 圖4)。

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圖4 比亞迪電池報警燈

該車出現電池警告燈報警後,立即到專業4S 店報修。憑藉維修電動汽車的經驗證明,一般使用5 ~ 6 年、行駛里程達100 000km以上的車輛,電流互感器出現故障的頻率較高,故首先懷疑是霍爾式電流互感器出現了故障。同樣採取對比法來判斷,即用性能良好的電流互感器取代懷疑已出現故障的電流互感器。將電動汽車上電後,動力電池就可給驅動電機正常供電,再沒有出現電池警告燈,故障得以排除車輛恢復正常,表示此故障確為電流互感器損壞造成的。

該車使用的直流電流互感器是霍爾式的,利用霍爾片狀晶體按安培定律原理製成,是一種可直接檢測動力電池工作電流的器件。檢測電流對高壓電池是極其重要的,電動汽車上多采取“磁平衡補償式”霍爾電流傳感器(圖5)。通過對比法和具體檢測分析後,證實此傳感器的運算放大器已損壞。這種傳感器採用非接觸式檢測主電流,檢測時不會影響被測電流的大小,也不消耗被測電源的功率,只需將被測的主電流導線空心穿過傳感器磁環即可進行測量。

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圖5 霍爾磁平衡式電流傳感器

“磁平衡補償式”霍爾電流傳感器的工作原理如圖6所示。傳感器有一個帶缺口的圓型磁心,所謂“磁平衡補償式”是被測的主電流穿過圓形磁心時會在磁環上產生磁場,圖上用紫色電流表示主電流Ip,在磁環上亦用帶箭頭的紫色虛線表示主電流磁場。再利用繞在磁心上的多匝線圈,圖上用紅色線圈表示補償線圈通電Is,當Is電流通過時也會產生用紅色虛線表示的磁場。當主電流磁場與補償線圈磁場這兩個磁場大小相等方向相反時,在鐵心的缺口處形成的合成磁場將相互抵消,結果合成磁場為零,可見次級的補償電流安匝數在任何時間都與初級被測電流的安匝數相等的。這時補償繞組中的電流Is正比於被測主電流Ip,即可利用Is 檢測Ip 的大小。圖中的運算放大器用於自動調節Is 大小。當補償電流通過電阻R時,則會產生信號電壓,這個信號電壓能檢測出主電流Ip 的大小。

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圖6 “磁平衡補償式”霍爾電流傳感器原理圖

霍爾電流傳感器能快速、精準地檢測主電流的變化。電動汽車的起步或運行時,是依靠高壓電池提供電能,向驅動電機輸出電流以使汽車產生動力。當電動汽車工況不同時,行駛阻力會發生變化,車輛行駛時的電流常為100~ 200A,起步瞬間可高達1000A。與此同時,動力電池輸出的主電流Ip 也會快速變化,一旦“磁平衡補償式” 霍爾電流傳感器的磁場平衡受到破壞,霍爾傳感器立即有信號輸出,會重新進行自動調節補償,以達到新的平衡。這個平衡過程是極快的,從磁場失衡到再次平衡,所需的時間只需1μs,完全可滿足車輛行駛的快速變化對精準檢測的要求。

霍爾式電流互感器與普通的傳感器不同,需要輸入一定的工作電壓才能反映出所檢測的工作電流值。所以霍爾式電流互感器上共有四條線:+ VC 和- VC 分別為+ 15V 及- 15V,另有傳感信號輸出線和搭鐵線。

霍爾式電流互感器電路複雜,更換成本較高。比亞迪 F3DM混合動力汽車上使用的電流互感器原裝是英國的產品,型號為CSNK500M,在香港的市場價為每個200 美元左右,摺合人民幣1300元。單獨檢測霍爾式電流互感器的性能好壞,需要模擬極大的直流電流負荷,檢測條件和設備都比較複雜且昂貴,當前汽車維修廠根本不具備這些技術和條件。

2.動力電池溫度傳感器維修案例

鎳氫電池或磷酸鐵鋰電池在充、放電的化學反應過程中,均會產生熱量,造成動力電池溫度上升和環境溼度變化的現象。在變化的溫度和溼度環境中,動力電池的的實際容量、儲電能量、電功率和壽命等均有較大的影響,同時也影響電池組的自放電、漏電和儲電時間等參數,所以監測電池組的溫度和溼度變化是保護電池的一項重要措施。但在當前實際使用的電動汽車上,為簡化控制和檢測,只對溫度進行檢測而不檢測溼度的變化。因為影響動力電池壽命的最主要因素是工作環境的溫度,所以對電池壽命的測試要求標準的環境溫度。有試驗數據表明,超過了規定的工作溫度後,電池的放電能力雖可提高,但動力電池的工作壽命卻會顯著縮短。若溫度每超過10%,壽命則縮短50%。但過低的環境溫度下,電池的放電能力卻也會大大降低,直接影響電動汽車的使用。如比亞迪電動汽車的使用說明就明確要求,磷酸鐵鋰電池不提倡用於-10℃的環境中。當然還可通過給電池加溫的方法,達到動力電池的工作溫度的要求。

在動力電池上均裝有多個電池溫度傳感器。不同的動力電池工作時的發熱量也不相同,有的動力電池採取自然通風即可滿足電池組的散熱需求,有的必須強制通風來進行冷卻。電池組箱中有多個電池溫度傳感器分散安裝,用於監測多個單體電池的溫度。如豐田普銳斯混合動力汽車裝有四個電池溫度傳感器和一個電池進氣溫度傳感器,別克君越混合動力汽車上每個電池裝有兩個溫度傳感器。而比亞迪動力電池組裝有更多的溫度傳感器,可檢測每節電池的溫度。圖7所示的是普銳斯動力電池的溫度傳感器,每個溫度傳感器配雙線,共有4 個溫度傳感器,分別採用藍色、黑色、白色和紅色導線。

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圖7 普銳斯電池的溫度傳感器

溫度傳感器的安裝不牢或失效會造成電池保護誤判。深圳市公交大客車使用的五洲龍混合動力汽車,其動力電池分裝在九個箱體中,第九箱為半箱,每箱電壓為40V,總電壓為340V,每箱裝有三隻溫度傳感器。其溫度傳感器安裝不夠牢固,由於車輛運行的震動,傳感器震鬆脫落,造成檢測誤判報警的現象。後用樹脂膠粘結傳感器及引線,消除了這種故障。

豐田普銳斯電動汽車的電池溫度傳感器是卡裝結構,小巧的傳感器貼緊在電池表面,十分牢固不會脫落,能靈敏地感應電池的溫度變化,在20℃常溫下實測電阻為9.5kΩ,溫度約40℃時降為6.5kΩ。但傳感器也有老化變質的情況發生,筆者曾維修一輛1999 年銷售的普銳斯混合動力汽車,已正常行駛近300000km,某日儀表板的左顯示屏右上角故障燈亮起,顯示動力電池系統出現了故障。按程序對電池組進行了檢修,動力電池沒發現接線或其他異常,萬用表檢測鎳氫電池組的電壓仍有200V,該車仍能起步和行駛。考慮仍可行駛的狀況,檢修時重點懷疑對象轉為4個溫度傳感器。發現有3個溫度傳感器的電阻值為7.3kΩ,屬於正常值範圍,但其中白色導線的溫度傳感器的阻值已經變成42kΩ,說明該傳感器已失效了,更換此電阻後故障得以排除。

進氣溫度信號用於控制冷卻風機的運轉。比亞迪F3DM使用的動力電池正常工作溫度範圍在20 ~ 80℃之間,適合在我國大部分地區使用,可不裝專用的散熱冷卻風機。實際裝車使用證明,依靠車輛行駛途中的氣流,就可達到散熱的要求。但鎳氫電池對環境溫度的要求卻較嚴格,所以還有一套專用的風機散熱裝置,圖8為這種風機系統結構圖。風機是否運轉與轉速高低由專門的電腦控制,其信號依據就是電池箱的進氣溫度傳感器。普銳斯電動汽車使用鎳氫電池,其進氣冷卻溫度傳感器是安裝在電池鼓風機到電池箱的底部管道上的,用於檢測進入電池箱的進氣溫度。限於電池在車架上的佈置空間,絕大多數電動汽車的動力電池均採取水平安裝,散熱鼓風機裝在進風管的前方,電池箱的底部是冷空氣的通道,上部則是向車外排熱風的管道。

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圖8 鎳氫電池的通風管道結構

3.動力電池電壓檢測及維修案例

如果動力電池中的單體電池端電壓差異較大,或電池性能已經嚴重下降時,也可能產生警告燈報警的現象。電動汽車不論是採用鎳氫電池組或是磷酸鐵鋰電池組,對電壓的監管都是很嚴格的。如比亞迪F3DM混合動力汽車上的動力電池由 100 節電池單元串聯組成,每節電池又由若干單體電池並聯,設置有100個跟蹤電壓檢測取樣點,電壓採樣線為紅色。一旦檢測到某節電池的端電壓差異過大時,在其儀表盤的顯示屏上就會出現電池報警。圖9 為普銳斯的鎳氫電池組的電壓採樣圖。

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圖9 每節單體電池的電壓檢測

維修經驗證明,動力電池決不可新舊混用。筆者在檢修動力電池時,多次遇到電池組的單體電池電壓性能不一致的現象。考慮到整體更換電池組的費用很高,曾嘗試將電壓性能尚好的單體電池留下,對部分電壓性能極差的舊電池用新單體電池進行拼裝,試圖為車主節省整體更換電池的費用。實踐證明這樣部分更換的新舊結合的組合方式是不可行的,同時也不允許採用不同容量的單體電池進行串接來替代,因為這會造成新舊電池工作狀況的不平衡,影響包括新單體電池在內的所有電池使用壽命及效能,是得不償失的做法。正確的做法是全部更換新動力電池組。

此外,還應重視對電池的SOC檢測。SOC 是動力電池荷電狀況的指標,通過專用檢測儀能調取SOC 指標,或在部分電動汽車的儀表盤上便有SOC 指示圖案。SOC指標能有效地反映電池的荷電情況,再通過故障診斷系統,可早期預報動力電池組的故障和隱患。電池管理系統反饋單體電池的在線響應信息,如發現電池組的SOC指示異常,同時發現某單體電池的溫度傳感器信號不正常時,這時電池報警燈即刻亮起,預報動力電池組出現故障,能及早避免電池組早期的損壞擴大。如比亞迪F3DM混合動力汽車的電池組,每個單體電池的標稱電壓為3.3V,動力電池組總標稱電壓為330V,滿電總電壓可能升到380V,電量較少的時候會降至220V 左右。圖10顯示充電及放電狀態的SOC 曲線,是指動力電池電量的變化, SOC=1 或100% 即表示電池為充滿電的狀態,顯然SOC曲線應在上限值與下限值之間變化,一旦藍線低於下限值時即應充電,否則電池會由於過度放電而提前損壞;或當圖中藍線超過上限值時,應立即停止充電,特別應防止過大電流充電。應避免電動汽車長期不用或長期處於浮充而不放電的狀況,電池均不可迴避有自放電,或當過度放電時會產生的“硫化”現象,使電池的內阻增加而影響之後的放電性能。同時注意應避免動力電池的長期小電流放電的做法,這易使電池深度放電或發生過度放電現象,容易造成電池使用壽命的嚴重下降。

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圖10 充放電SOC曲線

電動汽車在高速制動狀況回收電能量時,有時電池警告燈會亮起,應注意檢測動力電池組的狀態。如果電動汽車在正常充電、起動或行駛時電池警告燈無異常,而當高速制動時電池警告燈卻亮起,這時應警惕是否某些單體電池性能已接近損壞。電動汽車有能量再生功能,在高速制動過程中,主驅動電機會轉為發電運行,回收動能轉為電能給動力電池充電。在車輛中速制動時瞬間反充的電流可達300 ~ 400A,若高速制動則電流將超過500A。如果這時動力電池性能已下降,單體電池的端電壓嚴重不足時,瞬間的大電流將會使端電壓迅速上升,就會出現電池故障燈報警。為判斷動力電池性能是否下降,點擊車載顯示屏上的自診系統進行查詢,或實際檢測動力電池的單體電壓,以判斷動力電池性能。如充電時檢測磷酸鐵鋰電池的單體電壓應為3.30 ~ 3.45V 之間,若電壓超過3.60V,說明電池的性能已接近損壞。

4.維修安全注意事項

應特別重視維修動力電池的安全事項,首先應在保證人身安全的前提下,切斷動力電池的高壓電,必須遵循下列程序,如圖11 所示。

(1) 關閉點火開關,取下鑰匙並將其放置妥當,以避免意外啟動;

(2) 打開後備箱,穿戴絕緣手套拔出紅色動力電池組的維修手柄。一般打開電動轎車後備箱蓋後,就能發現很醒目的紅色手柄,依要求按壓維修手柄鎖釦用力拔出此維修手柄;

(3) 切斷車輛12V 低壓蓄電池的線路,拆除其負極端電纜,保證車上沒有低壓電,這時可細心聽到有動力電池高壓繼電器的釋放聲音;

(4) 等待約10min後,讓變頻器中的高壓電容自動放完電,再用萬用表電壓檔檢驗證明,動力電池組高壓線端確實沒有電壓;

(5) 再次分別檢查動力電池的正負端,對地無電壓或電壓小於3V,這時方可進行動力電池組的相關檢測和修理。

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圖11 維修動力電池組前的安全斷電程序

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