新能源汽車動(dòng)力電池故障的診斷與維護(hù)

鄧寧

摘 要：在新能源汽車的核心構(gòu)成中，最重要的部分是汽車的電池管理系統(tǒng)，其是促進(jìn)新能源汽車安全行使的重要保障。文章分析了新能源汽車動(dòng)力電池故障，并針對故障提出解決和維護(hù)的有效方法，實(shí)現(xiàn)汽車的高效使用。關(guān)鍵詞：新能源汽車;動(dòng)力電池;故障診斷;維護(hù)中圖分類號：U469.7 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）08-01-03

Abstract：?In the core composition of new energy vehicles，?The most important part is the car battery management system.?It is an important guarantee to promote safe driving of new energy vehicles.?This paper analyzes the power battery failure of new energy vehicles.?And puts forward effective methods to solve and maintain the faults.?And the efficient use of automobiles is realized.Keywords：?New energy vehicles;?Power battery;?Fault diagnosis;?MaintenanceCLC NO.：?U469.7 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）08-01-03

前言

隨著節(jié)能減排的政策力度不斷加大，我國新能源電動(dòng)汽車保有量越來越大，一旦新能源汽車的電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就可能嚴(yán)重影響到整車的安全行駛，發(fā)生一些重大的安全事故，例如，爆炸、起火，甚至是觸電等事故。除此之外，也可能造成汽車不能啟動(dòng)或者不能充電等問題，很大程度上威脅著使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)

在新能源汽車中，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）通常低單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控采樣，并將實(shí)時(shí)參數(shù)反饋給整車控制器。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)，一方面對電池性能參數(shù)今夕鞥監(jiān)控、實(shí)時(shí)電性能管理，另一方面，還可以進(jìn)行應(yīng)用環(huán)境管理，對電池開展加熱和冷卻處理，使得電池保持在優(yōu)良的環(huán)境溫度內(nèi)。一旦動(dòng)力電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就不能對電池進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)控，不能估計(jì)電池的荷電狀態(tài)，使得電池的充電處于不受控的狀態(tài)，過充、過放、過載及過熱等問題都可能發(fā)生，不僅嚴(yán)重影響電池的性能，而且還對電池的使用壽命造成一定的損害，不利于汽車的安全行駛。

2 新能源汽車動(dòng)力電池故障的常見故障及維護(hù)方法

在新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）中，常見的故障有CAN系統(tǒng)通信故障、電壓異常故障、BMS的異常故障、溫度采集異常故障、絕緣故障、預(yù)充電故障、內(nèi)外電壓測量故障、無法充電故障等。

2.1 CAN系統(tǒng)通信故障分析

導(dǎo)致新能源汽車的通信故障的原因主要有CAN線或者電源線脫落、端子退針等。在BMS正常通電狀態(tài)下，使用萬用表進(jìn)行測量，當(dāng)萬用表處于直流電壓檔時(shí)，紅表筆觸碰內(nèi)部CANH，黑表筆接觸內(nèi)部CANL，對輸出電壓進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。正常狀態(tài)下，通信線路內(nèi)部CANH和CANL之間的電壓保持在1.5伏左右，如若測量的電壓值與該正常值出現(xiàn)較大的偏差，則可以斷定新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，最好及時(shí)的予以維修或者調(diào)換。

2.2 電壓異常故障

一旦電壓出現(xiàn)異常故障，就要著重從以下幾點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。

其一，電池的原因，出現(xiàn)欠壓的狀況。診斷方法也需要用到萬用表，實(shí)際測量電池的電壓值，并將該值和監(jiān)控電壓值進(jìn)行比較，一旦出現(xiàn)較大的偏差，就可以確定是電池的原因，考慮更換新的電池。

其二，采集線端子的原因。一旦采集線固定螺栓出現(xiàn)松動(dòng)，或者采集線和端口不能很好的相連，就可能嚴(yán)重影響單體電壓采集的準(zhǔn)確性。輕輕的搖晃采集端口，確認(rèn)接觸的故障后，就要對采集線進(jìn)行更換或者加固，確定接觸性能的良好狀態(tài)。

其三，采集線上的保險(xiǎn)絲的故障。對采集線上的保險(xiǎn)絲進(jìn)行實(shí)際測量，得出準(zhǔn)確的保險(xiǎn)絲阻值，一旦超出一兆的范圍，就可以斷定是保險(xiǎn)絲出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)的更換保險(xiǎn)絲，確保新能源汽車的良好行駛性能。

其四，從板的故障。要確定從板的故障，需要對電壓進(jìn)行實(shí)際測量，比較實(shí)測電壓和采集電壓，如果出現(xiàn)不一致的狀況，而其他從板的實(shí)測電壓和采集電壓卻是正常的，就可以斷定是從板出現(xiàn)了故障，及時(shí)對從板進(jìn)行更換，并認(rèn)真研究一下故障數(shù)據(jù)。

2.3 溫度異常故障

其一，可能是溫度傳感器出現(xiàn)了問題。具體的診斷過程是，假如是單個(gè)的溫度數(shù)據(jù)缺失時(shí)，需要重點(diǎn)排查中間對接插頭;而如果連接沒有問題，那么最大的可能就是傳感器出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)的更換。

其二，可能是溫度傳感器的連接線出現(xiàn)了松動(dòng)。全面、認(rèn)真的檢查中間對接插頭或者控制口溫度傳感器線路，如若發(fā)現(xiàn)接頭松動(dòng)或者線路脫落，就要及時(shí)的采取補(bǔ)救措施，將接頭進(jìn)行加固，或者將線路進(jìn)行重接，或者更換新的連接線。

其三，BMS存在硬件上問題。一旦發(fā)現(xiàn)BMS不能準(zhǔn)確的采集溫度數(shù)據(jù)，并確認(rèn)從控制線束到轉(zhuǎn)接頭到溫度傳感器探頭的線束是處于正常的狀態(tài)，我們就可以準(zhǔn)確的斷定是BMS硬件出現(xiàn)了問題，需要更換相應(yīng)的從板，從而確保汽車的正常線路狀態(tài)。

其四，更換從板后是否重新加載電源。在更換故障從板后要重新加載電源，如果不這樣操作的話，監(jiān)控值還不會(huì)回到正常的顯示狀態(tài)。

2.4 絕緣的故障問題

新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中，工作線束的接插件內(nèi)芯和外殼短接、高壓線破損與車體短接會(huì)導(dǎo)致絕緣故障，同時(shí)電壓采集線破損與電池箱體短接，也會(huì)導(dǎo)致絕緣故障。診斷方法如下：

其一，高壓負(fù)載出現(xiàn)漏電的情況。一旦出現(xiàn)這種情況，我們需要及時(shí)的斷開DC/DC、PCU、充電機(jī)、空調(diào)等設(shè)備，直到找到真正的故障原因，及時(shí)對發(fā)生故障的零配件進(jìn)行維修或者是更換新件兒。

其二，高壓線或連接器出現(xiàn)破損的情況。在出現(xiàn)這個(gè)狀況時(shí)，就需要用到兆歐表，利用兆歐表進(jìn)行實(shí)際的測量，依照測量的結(jié)果，最后確定故障的出處，對出現(xiàn)問題的配件進(jìn)行及時(shí)的維修或者更換新件。

其三，電池箱進(jìn)水或者電池漏液情況的發(fā)生。一旦出現(xiàn)這樣的情況，要對電池箱內(nèi)部進(jìn)行徹底的清理，并進(jìn)行干燥處理，一旦電池不能正常使用，就要及時(shí)的更換電池。

其四，電壓采集線出現(xiàn)損壞。一旦出現(xiàn)漏電狀況，就要對漏電部位進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并對破損的線路進(jìn)行修補(bǔ)和更換。

其五，高壓板檢測出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果是高壓板檢測出現(xiàn)誤差，就要考慮高壓板出現(xiàn)了故障，及時(shí)的采取更換的措施。

2.5 內(nèi)/外總電壓的檢測故障

其一，總壓采集線兩端端子連接不牢靠的原因。要想確定是連接問題，就需要運(yùn)用萬用表測量檢測點(diǎn)總電壓與監(jiān)控總壓進(jìn)行對比，一旦出現(xiàn)異常，就要考慮是線路出現(xiàn)了問題，對連接不牢靠的地方進(jìn)行加固，對破損的地方進(jìn)行更換。

其二，高壓回路連接出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象。應(yīng)對的辦法是，運(yùn)用萬用表檢測點(diǎn)總壓和監(jiān)控總壓，最后對兩者之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，一旦發(fā)現(xiàn)問題的所在，就要對開關(guān)、螺栓、連接器等部位進(jìn)行重點(diǎn)排查，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)的進(jìn)行處理，或者是修補(bǔ)，或者是進(jìn)行更換新件。

其三，高壓板檢測故障。在對電壓進(jìn)行實(shí)際測量以后，就要將數(shù)據(jù)和監(jiān)控總壓進(jìn)行比對，出現(xiàn)較大偏差，就要考慮是高壓板出現(xiàn)了問題，更換高壓板后，在對上述兩者的數(shù)值進(jìn)行比對，數(shù)值一致，則就可以斷定是高壓板出現(xiàn)了故障。

2.6 預(yù)充電故障的診斷

其一，外部高壓部件出現(xiàn)了問題。一旦BMS預(yù)充電發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)斷開總正、總負(fù)后，假如預(yù)充電成功，則故障由外部高壓部件引起的可能性較大，需要分段實(shí)施監(jiān)查高壓接線盒和PCU，最終確定原因，并加以妥善解決。

其二，主板出現(xiàn)問題，不能及時(shí)的閉合預(yù)充電繼電器。在實(shí)際檢測中，要檢查預(yù)充電繼電器的實(shí)際電壓，一旦達(dá)不到12伏的標(biāo)準(zhǔn)要求，就可以線更換新的主板，再進(jìn)行預(yù)充電的嘗試，如果充電成功，那故障就可以十分肯定是主板的問題。

其三，主保險(xiǎn)或者預(yù)充電阻出現(xiàn)了問題。經(jīng)過檢測，一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)充電保險(xiǎn)或者是預(yù)充電阻出現(xiàn)了異常情況，就要及時(shí)的加以更換，保障新能源汽車的正常使用。

其四，高壓板外部總壓出現(xiàn)問題。需要首先更換新的高壓板，再嘗試進(jìn)行預(yù)充電，一旦預(yù)充電成功，則可以確定是高壓板的故障。

2.7 不能正常的為電池充電

其一，可能是充電機(jī)和主板不能正常的連接。利用檢測工具對整車CAN系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際檢測，如若發(fā)現(xiàn)數(shù)

據(jù)異常，要全面的、認(rèn)真檢查CAN通信線路，發(fā)現(xiàn)接插件接觸不良或者是線路出現(xiàn)了損壞，就要進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，或者更換新的線束。

其二，充電機(jī)或者主板問題，使得汽車不能正常啟動(dòng)的情況。針對這樣的情況，需要對充電機(jī)或者主板進(jìn)行及時(shí)更換，并且嘗試進(jìn)行加載電壓，若充電正常的話，那就可以斷定是原來的充電機(jī)或者主板出現(xiàn)了問題。

其三，BMS檢測到故障，充電不成功。通過監(jiān)控綜合判斷故障的原因，最后解決故障，為新能源汽車充電。

其四，充電保險(xiǎn)絲出現(xiàn)了故障。使用萬用表對充電保險(xiǎn)絲進(jìn)行檢測，依據(jù)其通導(dǎo)情況斷定是否為保險(xiǎn)絲的原因，更換保險(xiǎn)絲，嘗試充電。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，近些年國家加大了對新能源汽車的支持和扶植力度，促進(jìn)了新能源汽車的快速發(fā)展，逐漸進(jìn)入到了普通百姓的生活當(dāng)中。眾所周知，新能源汽車的動(dòng)力主要依靠電池，電池的性能直接決定著新能源汽車的使用效率和效果。因此，加強(qiáng)對新能源汽車電池管理系統(tǒng)的故障的診斷、研究和維護(hù)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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