售后工 程师看电池系统售后工作

  根据公 司售后部的数据统计,2017年,市场端 魔方动力电池运营的1500套产品总故障率为1.3%,其中电 池管理系统故障占35%,电芯性能故障占30%,电气类故障故障25%,机械类故障10%。

在排名最高的故障中,电池管 理系统硬件故障占其71%,说明目 前管理系统质量还存在问题。其次电芯性能故障,其中67%是整车 控制策略有问题导致电芯过放(同一批车一次过放4套电池系统),33%压差过 大的电芯经过返厂的电芯性能测试分析,单体电 芯暂未发现性能异常,运营强度高,长期快 充快放导致电芯电压离散不一致引起的电压不均衡故障。电气类故障60%为加热 线束挤压破损引起的绝缘报警,40%为电子器件失效。机械类 故障均为箱体受外力破损防护失效。

以上故 障分类是按照电池系统的结构组成作为分类依据,如果我 们按照每个部件,进行IPTV(Warranty Conditions per 1,000 Vehicles)进行考虑,假定电池系统的总的IPTV在1年~5年这个范围内按照X1、X2、X3、X4和X5,按照通 常的寿命曲线来估计,整个电 池系统的失效率主要集中在模组这一块。第一个 原因是电子系统和机械系统,通过鲁 棒性测试是可以通过设计和制造做到很低的失效;而对于 一个电池系统而言,有不同的配置(并联和串联),出现各种失效情况,比如容 量衰减特别剧烈,又或者 是内阻上升剧烈,对整个 电池系统而言就处于需要维修的状态了。(摘自朱 玉龙第一电动网)

其实上 面说了一堆数据,转了一段文字,只是想表达两点:第一点,魔方的 产品在市场端的表现相对还是不错的。第二点,想分享 一下售后工程师眼中是如何看待电池系统售后工作的。

谈到电池系统维护,首先想 到的就是怎么拆电池箱,几乎所 有的硬件故障都需要拆箱完成,而拆箱,对于身 处运营现场的售后同志们来说是永远的痛点。因此,我们在 很多电池系统产品上看到了独立设计的熔断器更换口,管理系统维护口,甚至还 有的产品在电箱上配置了电压均衡口。虽然这 些措施并非解决故障根本问题,但能让售后维护便利。

最终的 目标我们当然希望做到产品免维护,前提就 是要拿出措施去解决上述故障的根本问题,前面说 到电子系统和机械系统我们可以通过设计和制造做到很低的失效,那么电 芯会出现哪些问题,售后工 程师们认为又应该怎么去解决呢?

对于电 芯电压不均衡问题,都说电 池管理系统具备了各种主动被动均衡,但实际 营运中并没有体现出应有的效果,主要有几个原因:充电策 略与实际需求冲突。举个例子:磷酸铁 锂电芯的充放电平台决定了电池在平台期是很难做不均衡的判断的,因此管 理系统策略要求在充电时,平均电压大于3.45V,且单体压差达到0.03V时,开启均衡功能,而车辆 在运营过程中的到站间隙充电,电流都比较大,当达到 管理系统均衡策略值时,这个阶段过的很快,单体就 已经充电到上限电压,充电停止了。另外,均衡的电流非常小,不到1A的均衡 电流加上很短的均衡时间,所以结果可想而知。

如何优化均衡策略,让电池 管理系统能有充分的时间去进行电流均衡,如何提 高电池管理系统的均衡能力,这些都 是售后工程师们希望技术研发部门能够解决的问题,毕竟谁 都不希望左手拿着工具包,背上背着上位机,右手还 要拎着补电器去现场熬夜处理电压不均衡的问题。

电池系统售后,最怕的 就是电芯出现性能故障,比如容量衰减。毫无办法,必须更换。三种更换方式:整个电池包换掉,更换模 组或换单个电芯。更换整 个电池包运输费用高,换单个 电芯没办法解决母排焊接的问题,只剩下 更换模组的办法。但是优质的电芯,在合理 的系统成组设计下,经过市 场验证其可靠性是值得信赖的,从现有的数据来看,运营近2年的魔 方产品并没有出现电芯性能异常导致的故障发生。

在售后工程师的眼中,如果机 械和电子部分能在设计和制造阶段确保产品低失效,选择优质的电芯,并通过 专业的设计与之匹配成组系统,对做到 电池系统免维护的目标还是充满信心的。这对于公司的研发、设计、生产、质量都 提出了更高的要求。