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丰田普锐斯HEV无法启动电池典型故障处理方案

2020-04-20孟宪臣牟春景

时代汽车 2020年3期
关键词:混合动力电池

孟宪臣 牟春景

摘 要:近几年,我国新能源汽车市场发展迅猛,新能源汽车已进入百姓家庭,其维修保养技术已是传统汽车维修技师发展瓶颈,尚有待普及提升;丰田普锐斯采用了THS-II系统(Toyota Hybrid System),将传统汽车与电动汽车有机融合,发挥各自优势达到节能环保目的;本文将利用生活案例引导新能源汽车爱好者学习新能源汽车全新维修技术。

关键词:混合动力;电池;阿特金森;发动机检测;维修方案

普锐斯混合动力汽车将阿特金森VVT-i发动机与2个电动机结合在一起。主要由、MG1和MG2电机组成的前驱变速驱动桥总成、HV蓄电池、高压变频器总成、HV-ECU以及阿特金森循环发动机等组成;电动机向整车提供动力,发动机在不同工况下(加速或中高速)切入提供辅助动力,其结构如图。

驱动桥总成主要负责启动发动机后根据实际工况以适当的比例分配发动机和电动机的驱动力,直接驱动车辆;MG1和MG2电机总成提供车辆所需的驱动力及实现能量转化;在HV蓄电池能量不足(SOC≤30%)时启动发动机利用电机旋转发电进行充电,并在减速或制动过程中把制动能量转变成电能输送到HV蓄电池储存起来,即制动能量回收。HV蓄电池根据车辆实际工况对外输出能量或在能量回收时储存电能。变频器总成由增压转换器、DC/DC转换器和空调变频器组成。主要将HV蓄电池的高压DC转换为高压AC驱动MG1和MG2工作;并能将DC201.6V的电压降至DC12V为车身电器组件供电及辅助蓄电池再次充电;还能将HV蓄电池的额定电压DC201.6V转换为AC201.6V驱动空调系统的电动变频压缩机工作。HV-ECU接收传感器及车上其他ECU(发动机ECU、蓄电池ECU、制动防滑控制ECU和EPS-ECU等)发送的信息,分析运算所需要的转矩和功率,并将计算结果发送给车上其他ECU控制执行器工作。

(1)一辆一汽丰田普锐斯(PRIUS)前驱混合动力汽车。根据车主反映:疫情期间该车在地下车库停放20余天未正常使用。进入车辆后按下一键启动电源开关,READY灯不点亮,屏幕闪烁。

拆下电池高压维修塞,测低压电池电压低于9V,全车控制系统无法正常工作,使用外部12V充电机给低压辅助电池独立充电至12V,安装回复线路;一切正常!

无低压自动充电功能,电池容量小,长时间停放,防盗遥控等功能电能消耗,造成低压辅助电池电压过低。

(2)丰田油电混合动力车型在更换低压12V铅酸蓄电池之后,或者是拆卸蓄电池负极经历一段比较长的时间后再重新连接,有时會出现车辆无法上电的现象,表现为起动车辆的时候组合仪表上绿色的READY灯没有点亮,但却没有故障提示信息出现。

前面提到,低压12V蓄电池是整车控制系统的电源基础,断开蓄电池后,各级控制单元ECU失电,暂时存储的一些数据也随之丢失,在现代汽车复杂的网络架构下,重新建立相互的连接和相互确认需要一段时间。这时候,我们可以先把点火开关完全关闭后重新启动,再一次激活系统,如果整车控制系统没有存在其他影响启动的因素,采用这个方法多次开闭点火开关后,再次启动往往能顺利激活系统并恢复正常状态,但要注意,每个操作过程中间最好停顿间隔3-5s,不要连续操作。

(3)仪表显示正常,踩刹车同时按下一键启动电源开关,READY灯熄灭,测试12V低压电正常。

把丰田IT-II(Intelligent Tester II)故障诊断仪连接上诊断接口,诊断仪能正常进入系统读取车辆信息。分别对车辆各系统进行故障码的读取:

尝试强制启动:在60s内,keyon-P档踩两脚油门-N档两脚油门-P档两脚油门-踩制动同时按下一键启动电源开关,启动成功。

(4)一台普锐斯,行驶中发动机熄火。车主没注意到,直接将动力电池跑到没电。在附近修理店放停放数日没修好,再次维修时测试12V小电池电压正常,动力电池

201V标称电压只有150V左右,严重亏电;发动机无法启动。

来时动力电池201V标称电压只有150V左右,严重亏电。发动机无发启动。发动机不转动是难以检查发动机故障的。发动机启动是共用的电机(MG1),用的是高压动力电池供电启动。首先是想办法给高压电池充电。

此车使用的是镍氢电池,不同锂电充电要求那么不高,想办法充到启动机能正常运转就可以。由于高压的电池是多个模组串联而成,决定分开单组充,利用手头上的普通充电机就可以了。

动力电池结构,共28块电池,每块7.2V。每两块电池驱动电池取一个电压信号,因此维修电脑上只显示14组电池,每组也就是14V!正常充电时电压应该在16V左右。这样每4块电池在30V。

把电脑线拔掉,每4块电池拆卸一个串联铜片;这样就得到7组30V的电池,然后每组正极接一起,负极接一起(确保每组电池压差在合理范围)。接到普通的充电机上,用24V档充电(这种便宜货实际电压要高的多)。此时要高度注意,选择空旷安全场合,并配备有效灭火装置;因为电池组失去了保护,为了安全串上电流表,实际电流3A左右(0.5C),还要随时检测电池组的电压(单体电池在7.4-7.8V时停止充电)和电池组的温度;1.5小时后,测得各模块电压在7.3V,停止充电,注意各模块电影尽量相近,误差在0.1V以内,如果某个模块电压略高,可用12V远光灯泡单独对其放电,同时电压表检测电压。(这种方法在维修站是不提倡的,但是可行)

电瓶极桩恢复装车Key on,仪表显示有一格电。踩制动启动车,带动发动机能正常运转,但发动机无着火迹象。

经全面检查是点火线圈损坏,更换新件后发动机启动成功,充电正常。怠速工作15分钟后,电池充到了4格,高压启动发电正常!测量1号端子和6号端子之间的工作电压为218.2V,符合正常电压范围。利用诊断仪IT II重新读取故障码,没有任何故障码显示,故障彻底排除。随着混合动力车辆的逐渐增多,丰田混合动力系统已在一汽丰田的卡罗拉、广汽丰田的雷凌上批量国产化。由此给行业在混合动力车辆修理上带来了新的技术挑战;高压安全要求经过专业高压培训且有低压电工操作证才能从事这项工作,在整个维修过程中还有注意必要的安全防护。

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