純電動汽車動力電池管理系統故障分析

袁世豪 王商商 張旭

摘要：動力電池管理系統作為純電動汽車的核心部件之一，不但要具備動力電池電壓、電流以及溫度等相關指標性能的自診斷功能，而且是維護和管理動力電池最常用的手段。一旦動力電池管理系統發生故障，必將對純電動汽車的安全以及動力電池使用壽命產生不利的影響，所以加強動力電池管理系統故障診斷和分析研究工作的力度，對于純電動汽車的安全使用來說有著極為重要的意義。

關鍵詞：純電動汽車;動力電池管理系統;故障

1動力電池管理系統組成

純電動汽車的動力電池管理系統主要是由電池課題、電池組、主控制盒、高壓控制盒、電池低壓管理系統、主繼電器等幾部分組成。動力電池管理系統作為純電動汽車不可或缺的核心部件之一，其主要發揮著監測動力電池組單體電池電壓、單體電池溫度、檢測動力電池組高壓絕緣性能以及檢測動力電池組剩余電量的重要作用。

2動力電池管理系統故障分析

2.1總線通訊故障

動力電池管理系統在運行過程中通過與電動汽車的CAN總線和控制系統之間通訊，即可獲取動力電池組運行狀態的詳細數據信息。如果CAN總線與動力電池管理系統之間出現了通訊故障的話，必然會影響到純電動汽車的安全穩定運行。維修人員在排查和處理CAN總線通訊故障時，應該以系統原理圖為基礎依次的檢查電源接口是否出現脫落、端子是否出現虛接等問題。如果經過檢查發現一切正常的話，并在經過進一步檢查且確定動力電池管理體系一切正常的情況下，使用萬用表檢查CANH與CANL通訊電路電壓是否正常，如果檢查過程中發現異常則應該及時的采取措施予以維修或更換。

2.2動力電池電壓低

如果動力電池組在滿電靜置狀態下檢測到BMS報警信號時，則說明電池均衡出現了問題。經過長期的實踐操作發現，導致這一故障發生的原因主要集中在以下幾方面：（1）BMS采集出現誤差。（2）電池均衡失效。（3）動力電池組電芯出現了自放電率過大的問題。（4）電芯容量過低，導致電池放電時出現電壓下降過快的現象。針對此類故障的處理，維修人員應該仔細檢查動力電池采樣線書否出現了斷裂或虛接、電池均衡書否正常，一旦檢查發現存在問題，必須立即更換。

2.3SOC異常

所謂SOC也就是電池荷電狀態，或動力電池剩余電量與最大可用容量之間的比值。如果純電動汽車在在運行過程中出現了SOC故障現象，那么這一數值自然就會出現變化過大且反復跳躍的情況。動力電池數據準確、傳感器輸出信息與主機程序出現偏差、動力電池深度放電間隔時間過長、數據采集單元出現異常、SOC無法進行自動校準等因素都是導致此類故障發生的原因。維修人員在處理這一故障時，應該合理利用相應的檢測軟件矯正動力電池電流、修正主機程序相關數據、定期的開展動力電池的深度放電實驗、檢查和更換出現異常的數據采集單元。

2.4主繼電器不吸合

由于電動汽車通電后即可啟動，所以蓄電池必須通過BMS控制動力電池組與主繼電器吸合，并在整車高壓電路接通后，車輛才能正常行駛。如果純電動汽車的主繼電器在長期運行后發生故障的話，那么車輛必然無法正常起動和行駛。通過對該故障發生原因的分析后發現，BMS發生故障、繼電器燒毀等問題都是引發該故障的主要原因。這就要求，維修人員應該從以下幾方面著手檢查和處理該故障。首先，做好BMS硬件檢測的工作。仔細檢查線路連接、插接器連接等是否正常。其次，整體檢查。純電動汽車在高速行駛過程中出現的偶發性緊急事故可能是導致繼電器燒毀出現的主要原因之一。比如，緊急制動時按下了緊急情況停車按鈕，高壓突然切斷后，產生的電火花都會導致繼電器燒毀故障的發生，一旦發現繼電器燒毀，維修人員應該采取更換繼電器的方式處理。

2.5溫度采集故障

電動汽車動力電池組溫度的控制是確保純電動汽車安全行駛的關鍵。如果動力電池組出現了溫度高低的情況，此時動力電池就會出現容量降低的情況。反之如果動力電池溫度過高的話，不僅會影響動力電池的使用壽命，嚴重的還有可能出現動力電池自燃故障的發生。因此，維修人員必須嚴格的按照要求檢測動力電池組的溫度參數，避免因為動力電池出現溫度過高或高低的問題，影響電動汽車行駛的安全性。

2.6供電后整個系統不工作

BMS上電完成、主繼電器閉合、系統供電正常且無故障報警信息，但是純電動汽車仍無法正常運行時，維修人員應該先撥開維修開關，切斷整車高壓線路，并在保證沒有危險隱患后才能開展故障診斷工作。由于整車供電異常、線束短路或斷路、DC轉換器無電壓輸出等都是導致此類故障發生的原因。所以，維修人員在開展故障維修是，應該采用觀察法，仔細觀察外部線路是否出現了破損的情況，如果經過檢查一切正常時，則應該進一步檢查外部蓄電池供電系統供電電壓是否達到BMS上電的最低要求。在確定外部電源電壓一切正常的情況下，維修人員應該從低電壓輸出裝置DC轉換器檢查著手，一旦檢查發現出現異常情況，必須立即更換損壞的DC單元，直至故障徹底解決為止。

2.7高壓互鎖故障

由于純電動汽車的整車高壓電達到了300V左右，一旦純電動汽車出現了動力電池漏電的現象，那么必將威脅到使用者的生命安全。所以，為了最大限度的降低純電動汽車電池漏電故障發生的概率，維修人員應該合理運用高壓互鎖裝置防止純電動汽車出現高壓漏電的情況。所謂高壓互鎖實際上就是利用低電壓信號控制和檢測高壓電回路是否出現異常的安全保護措施。這種安全保護措施與高壓器件采用了不同的設計理念和方式，是一種最有效的保護措施。如果純電動汽車出現了驅動電機不上電、車輛無法正常行駛、儀表盤顯示出高壓互鎖等故障時。維修人員應該先從車載充電器、高壓配電箱、驅動電機控制器、DC轉換器等整車高壓部件連接線路的檢測。經過檢測和分析確定導致故障發生的原因，并以此為基礎制定具有針對性的故障處理和維修策略，才能在徹底積極此類故障的情況下，保證純電動汽車的安全行駛不受影響。

3結束語

總之，純電動汽車動力電池管理系統是純電動汽車不可或缺的核心部件之一，如果動力電池管理系統發生故障的話，那么必然會影響到電動汽車的行駛的安全性和穩定性。所以，維修人員應該在深入分析動力電池管理學習通故障的基礎上，制定科學合理的動力電池管理系統故障維修策略，避免因為BMS發生故障造成不必要的損失。

參考文獻

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