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。