捷豹I-PACE电动汽车高压带电作业高压电池开盖维修(二)

2023年12月18日发(作者：新本田雅阁2022款)

技术公报TECH BULLETINS 捷豹I-PACE电动汽车

高压带电作业高压电池开盖维修（二）深圳/李杨（1）琥珀色-表示车辆是电动车且处于工作状态。如果车辆不存在其他机械问题，EV 系统可以工作且已经待命。（2）绿色-表示EV HV系统已断电。绿色安全标志用于指示HV 系统已断电并且与电源隔离，仅能按照工作许可证对其进行工作或测试。（3）黄色-“危险！危险电压”，此标志应该用于包围HV 电源的工作区域安全护栏上。表示作业区内存在潜在的触电风险。（4）红色-危险，表示存在带电的HV 电源。如果未能成功地对车辆执行断电程序，则应该使用红色危险标志。在EV 发生损坏或怀疑HV

系统已发生损坏并且可能会与带电的HV 系统部件发生接触的情况下，也可以放置此标志。4.带电作业区当需要对HV系统执行工作或测试时，必须使用Jaguar Land Rover认可的护栏系统设置一个指定工作区域。在对HV系统执行断电程序前，必须将指定工作区域设置到位。安全护栏必须显示“危险！危险电压”标志。车辆四周的安全护栏必须距离车辆至少1m远。完成车辆断电后，应该将绿色的“电气系统已禁用”安全标志清晰地置于车内。然后，具备合适资质的人员就可以凭工作许可证（PTW）对车辆执行工作或测试。如果已从车辆上拆下HV蓄电池，就可以拆除车辆周围的安全护栏，但是必须将护栏置于HV蓄电池┃

图13 高压（HV）蓄电池┃

图12 HV 蓄电池安全护栏为带电作业区，该区域将由EVSAP（负责人）依照称为带电作业证书（LWC）的强制性文档进行控制。在开始任何带电作业之前，必须先完整填写LWC。四、高压（HV）蓄电池内部结构1.高压（HV）蓄电池概述高压（HV）蓄电池如图13所的周围，因为HV蓄电池现在有HV危险，如图12所示。HV蓄电池四周的安全护栏必须距离蓄电池至少1m远。对蓄电池内部部件执行的工作被视为带电作业，因此该区域成示，前端视图如图14所示，后端视图如图15所示。高压（HV）蓄电池为90kW时，为车辆提供了直流（DC）HV电源。HV蓄电池的重量为602kg，由于HV蓄电池容量和总成50汽车维修技师·2019年第11期

技术公报TECH BULLETINS的尺寸的原因，它内置在车辆底盘下方的车辆结构中。HV蓄电池的外部壳体由铝制成，形成了一个完全密封的部件。HV蓄电池铝结构的底侧装有3mm厚的不锈钢护板，用于防止磨损和提供碰撞保护。HV蓄电池包含432个锂离子单体电池，12单体电池连接在一起构成一个模块。这就形成了能够存储10.8V标称电压的模块。一共有36个模块（36个高压HV蓄电池组），每个模块都可以产生232Ah的电量，从而构成了8352Ah的HV蓄电池容量。HV蓄电池模块通过一系列相连的母线排连接在一起。36个模块串联连接在一起，这就形成了HV蓄电池。HV蓄电池的标称电压为388.8V。注意：如果单个单体电池发生故障，则HV蓄电池系统将会关闭以保护HV系统。HV蓄电池壳体的外部框架中含有一个冷却液通道，该通道内置于HV蓄电池冷却回路中，带有进口和出口，二者的前端板上都配有一个温度传感器。这些传感器用于监测和报告HV蓄电池的冷却状态，它们将这些数值报告给蓄电池电量控制模块（BECM）。冷却液流量由一个12V电动泵驱动，电动泵通过来自BECM的脉宽调制（PWM）信号进行管理。2. 电池监控控制器（CSC）模块在HV蓄电池内有6个单体电池1.冷却液温度接线线束接头 接头锁定工具 蓄电池冷却液连接┃

图14 高压（HV）蓄电池前端视图监控控制器（CSC）模块，如图16所示，每个CSC控制框图如图17的示。这些模监控控制器（CSC）用于监测单个HV蓄电池模块的荷电状态、电压容量和温度。每个CSC都有由BECM直接提供的单独电源和接地，而且还具有与HV蓄电池模块（HV蓄电池组）的直接连接。来自BECM的电源由BECM打开和关闭，但是从CSC至HV蓄电池模块的连接是永久性的。每排单体电池都有两个连接至CSC的电气连接，允许控制各排单体1.防爆片 蓄电池通风管 3.维修断开装置（SDU） 4.蓄电池电气模块（BEM）┃

图15 高压（HV）蓄电池后端视图电池以实现平衡目的。平衡功能是通过利用CSC中的一系列电阻器实现的，在工作时，这些电阻器会吸收电压并产生热量。该项监测也能够识别出在温度为0℃时是否有任何单体电池的电压超过4.2V或低于2V，如果发生这种情况，BECM 将会请求主接触器打开，这是为了防止HV蓄电池损坏。CSC模块通过HS CAN电源模式0网络连接在一起。每排单体电池还有两个温度传感器，这些传感器用于监测模块的内部环境。如果发现任何单体电池的温度┃

图16 电池监控控制器（CSC）模块超过62℃，系统会向BECM 发送指令汽车维修技师·2019年第11期51

技术公报TECH BULLETINS池模块。EV蓄电池模块提供来自2个温度传感器的数据和 EV蓄电池单元电压。 来自6个CSC模块的 EV蓄电池模块数据通过专用控制器局域网

（CAN）总线发送至BECM。当某个单体蓄电池发生故障时，只能更换36个模块中的一个或多个电池模块。6个CSC中，每个CSC 监测模块是：◆

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CSC 1：电池模块1~6CSC 2：电池模块7~12CSC 3：电池模块13~18CSC 4：电池模块19~24CSC 5：电池模块25~30CSC 6：电池模块31~363.蓄电池电量模块（BEM）蓄电池电量模块（BEM）向前部和后部逆变器以及辅助电路提供高压（HV），BEM是容纳HV蓄电池管理系统的工作部件的主壳体。这其中A.硬接线 AY.电源模式0，HV蓄电池内部网络 BK.电源模式0网络 （6个） 4.模块控制的HV蓄电池组包括蓄电池电量控制模块（BECM，位于BEM下面），该模块容纳了主要HV接触器和保险丝以保护HV蓄电池电路。如图18所示，BEM位于后排乘客座椅底座下方，带有一个盖板。BEM内部部件如图19所示，BEM内的主要部件包括：◆

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图17 CSC控制框图以请求主接触器打开。该数值低于可能发生损坏的临界水平。每个CSC模块都连接至6个蓄电池模块，这些蓄电池模块反过来又通过HS CAN连接至其他CSC模块。发送至BECM的数据用于HV蓄电池的内部监测和通过高速电源模式0（PMZ）HS CAN进行的DTC记录。这就允许监测HV蓄电池内部温度和来自模块内的每个单体电池的HV蓄电池单体电池电压。蓄电池电量控制模块（BECM）将会每小时对HV蓄电池中的所有单体电池执行一次单体电池平衡和温度检查。如果系统发现某个参数超出预定限值，则也会激活单体电池平衡。单体电池平衡会将单个模块中的所有HV蓄电池单体电池的电压降至电压最低的那个单体电池的电压水平。经过多次单体电池平衡操作后，HV蓄电池的荷电状态会降低。为了避免荷电状态降低，当长时间不使用车辆时，建议每30天内至少一次通过蓄电池充电控制模块（BCCM）将车辆连接至一个外部电源。在车辆插接电源并进行充电时，如果系统发现内部温度处于功能将被削弱的程度，则就会激活加热或冷却策略。综上，BECM接收来自位于EV蓄电池内的6个蓄电池单元监控电路（CSC）模块的EV蓄电池模块数据。 每个CSC模块连接至6个EV蓄电驱动电路保险丝（2个，规格为辅助电路保险丝（规格为主正极接触器、主负极接触器450A）◆

315A）◆

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图18 蓄电池电量模块（BEM）52汽车维修技师·2019年第11期

技术公报TECH BULLETINS◆

蓄电池电气模块（BEM）中各BEM 中的HV电流传感器冷却液进口和出口连接上的HV

点处的高压◆

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蓄电池冷却液温度传感器BECM还控制BEM中的接触器，以在断开高压互锁（HVIL）或拔下维修断开装置（SDU）钥匙时隔离HV 蓄电池。BECM 通过高速（HS）

控制器局域网（CAN）电源模式0 系统总线与HV系统和其他车辆系统进行通信。BECM接收来自6个CSC模块的单个蓄电池模块数据。蓄电池模块向CSC提供来自两个温度传感器的数据和蓄电池模块单体电池电压。来A.辅助保险丝 B.前逆变器保险丝 C.后逆变器保险丝 D.辅助正极接触器 1.主负极接触器 2.至前逆变器和辅助设备的负极连接 3.至辅助电路的正极接头 4.至前逆变器的正极接头 5.至后逆变器的正极电流传感器 6.至后逆变器的正极连接 7.至后逆变器的负极接头 印刷电路板(PCB) 9.电动正极接触器 10.至辅助保险丝的正极连接

11.主电流正极传感器 12.来自HV蓄电池的主正极接头 13.来自HV蓄电池的主负极接头自CSC模块的蓄电池模块数据通过专用控制器局域网（CAN）被发送至BECM。当车辆正在运行或HV蓄电池正在充电时，BECM监测蓄电池模块单体电池的电压。它会比较蓄电池模块单体电池电压，并将单体电池平衡到所需的规格范围内。当HV蓄电池位于车辆中时，如果需要维修，可以拆下BECM。图21是BECM与BCM连接图，明白此连接图的原理后，才能理解后续维修过程中对于此处BEM

零电压检查的原理。┃

图19 BEM内部部件和主正极辅助接触器◆

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预充电电路板2个电流传感器有3个主接触器，用于打开和关闭HV电源：（1）主负极BEM接触器：为所有3个HV电路提供负极馈线。（2）电动驱动正极接触器：向前部和后部逆变器提供正极馈线。（3）辅助正极接触器：为HV辅助电路提供正极馈线。BEM 中保险丝、接触器等部件是可维修部件，BEM可以单独从车上拆下。4.蓄电池电量控制模块（BECM）蓄电池电量控制模块

（BECM）是电动车（EV）蓄电池的组成部分。如图20所示，BECM位于BEM 模块的下部，安装在BEM安装板上。BECM监测以下参数：◆

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图20 蓄电池电量模块（BEM）（待续）HV 蓄电池模块单体电池电压内部HV蓄电池模块温度高压互锁回路（HVIL）1.维修断开装置(SDU)钥匙 蓄电池处的负极连接 蓄电池处的正极连接 5.至BECM的永久正极馈线 6.至BECM的正极馈线（SDU后）BEM维修面板下方接头处的永久负极馈线 7.至BECM的永久负极馈线

维修面板下方接头处的正极馈线 维修面板下方接头处的正极馈线（SDU后） 10.至BEM的正极馈线

11.至BEM的负极馈线┃

图21 BECM与BCM连接图汽车维修技师·2019年第11期53