新能源汽車電池管理系統(tǒng)及常見故障診斷維修對(duì)策探究

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們生活水平有所提升，我國(guó)汽車市場(chǎng)相對(duì)龐大，車輛的生產(chǎn)速度增加，以燃油作為主要能源的汽車，尾氣排放問題已經(jīng)相對(duì)嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境造成污染。因此，我國(guó)在積極開發(fā)新能源汽車，新能源汽車的市場(chǎng)份額在急劇增加，在使用新能源汽車時(shí)，易出問題的部位是電池，如低電壓電池故障，會(huì)影響汽車的安全使用和駕駛汽車出行，文章對(duì)新能源的低壓電池常見故障進(jìn)行研究，找到相應(yīng)故障的維護(hù)策略。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 電池系統(tǒng) 常見故障

Abstract：With the continuous development of economy and the improvement of people's living standards， China's automobile market is relatively large， and the production speed of vehicles increases. For vehicles with fuel as the main energy， the exhaust emission problem has been relatively serious， causing pollution to the environment. Therefore， China is actively developing new energy vehicles， and the market share of new energy vehicles is increasing rapidly. When using new energy vehicles， the parts prone to problems are batteries， such as low-voltage battery failure， which will affect the safe use of vehicles and driving vehicles. This paper studies the common faults of low-voltage batteries of new energy sources， and finds the maintenance strategies for corresponding faults.

Key words：new energy vehicles， battery system， common faults

新能源汽車的電池分為壓蓄電池和低壓蓄電池，均為直流電源，目前在新能源純電動(dòng)汽車的生產(chǎn)中，汽車電池的故障出現(xiàn)是較為常見的問題，如果低壓電池出現(xiàn)故障問題，故障會(huì)引起整輛車的控制器故障燈變亮。在這樣的情況下，會(huì)影響汽車的安全出行。因此，在電動(dòng)汽車控制器故障燈變亮后，應(yīng)及時(shí)對(duì)這樣的情況進(jìn)行維修，對(duì)于汽車故障的排除較為重要。

1 電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)（BMS），即 battery Management System，是通過檢測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的狀態(tài)，綜合計(jì)算后判斷整個(gè)電池系統(tǒng)的荷電狀態(tài)SOC 和健康狀態(tài) SOH，并根據(jù)它們的狀態(tài)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的控制調(diào)整和策略實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理，以保證動(dòng)力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。電池管理系統(tǒng)的基本功能可以分為檢測(cè)、計(jì)算、管理和保護(hù)這四個(gè)方面。具體來看，包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、均衡控制、熱管理、安全保護(hù)以及信息管理等功能。

2 純電動(dòng)汽車低壓電池故障分析和思路

在新能源汽車使用的過程中，汽車使用的驅(qū)動(dòng)通常為高壓電池、低壓蓄電池，高壓電池為汽車提供動(dòng)力，低壓蓄電池是為了保障電池在能量充足的情況下，使用DCDC轉(zhuǎn)換操作器，將汽車電池高壓電池的電量轉(zhuǎn)換提供給汽車的低壓電池及整輛新能源電動(dòng)汽車的使用。

在汽車低壓蓄電池供電充足的狀態(tài)下，車內(nèi)的系統(tǒng)可以正常使用，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)汽車動(dòng)力電池的監(jiān)管、新能源汽車內(nèi)的空調(diào)使用具有關(guān)鍵的作用。車輛的控制器是汽車的核心，需要滿足駕駛員的需求，并管控汽車的正常形勢(shì)狀態(tài)。同時(shí)，將新能源電動(dòng)汽車中的電池和汽車的驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)相關(guān)資料，依據(jù)駕駛員的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。在汽車使用中，及時(shí)診斷汽車故障的原因和位置的功能，為維修做好處理工作。面對(duì)目前在電動(dòng)汽車中電池出現(xiàn)故障的問題，主要問題分為四點(diǎn)：

（1）DCDC汽車轉(zhuǎn)換器是對(duì)整輛汽車的控制器故障問題的反饋，易找出整輛汽車控制器在故障中的具體狀況。

（2）汽車蓄電池電壓收集傳感器的異常情況。

（3）DCD轉(zhuǎn)換器電路的輸出異常。

（4）將DCDC汽車轉(zhuǎn)換器和汽車蓄電池結(jié)合蓄電池電壓出現(xiàn)異常的情況。

3 新能源汽車低壓電池常見故障分析

3.1 故障1中顯示的故障問題

面對(duì)故障1的出現(xiàn)問題，汽車的控制器在15s以后，維修員可以觀察DCDC的轉(zhuǎn)換器故障燈的狀態(tài)，如果存在，說明DCDC的轉(zhuǎn)換器壞掉、汽車性能出現(xiàn)問題，此時(shí)無法保障轉(zhuǎn)換器的正常工作，不能及時(shí)給低壓蓄電池提供充足電量。

3.2 故障2中的問題

對(duì)于故障2的問題，可能是傳感器出現(xiàn)問題、線路接觸不良的問題，這些均會(huì)影響采集器的正常使用，無法監(jiān)測(cè)到低壓蓄電池是否在異常的情況下運(yùn)行。

3.3 故障3的問題

面對(duì)故障3的問題，蓄電池的電壓采集器仍在正常工作中，使用傳感器傳送給車輛控制器，且經(jīng)過對(duì)車輛的控制器蓄電池的電壓分析，可充分說明轉(zhuǎn)換器無法正常工作時(shí)，傳輸器的一側(cè)電路會(huì)出現(xiàn)斷開的問題，針對(duì)低壓蓄電池的故障問題進(jìn)行處理，是在檢測(cè)低壓蓄電池的狀態(tài)，可依據(jù)DCDC、充電電池的溫度，及時(shí)將數(shù)據(jù)和反饋給輸出的電壓。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將DCDC的傳感器給蓄電池充電，對(duì)蓄電池的監(jiān)控處理時(shí)，故障未得到解決，汽車儀表盤上的蓄電池報(bào)警燈變亮，須將汽車送到維修中心對(duì)低壓電池進(jìn)行維修。

3.4 故障4的問題

面對(duì)故障4的問題，新能源電動(dòng)車的電壓方面的傳感器在正常使用中，汽車的控制器的電壓采集傳感器會(huì)對(duì)1和2的DCDC表現(xiàn)出電壓值一個(gè)點(diǎn)或低于兩個(gè)值，在15 s以后，故障燈仍存在，便可確定電壓出現(xiàn)問題。與此同時(shí)，低壓蓄電池出現(xiàn)明顯的問題，或者出現(xiàn)較高的電壓接觸，也會(huì)有此種問題出現(xiàn)。

4 新能源汽車低壓電池常見故障維護(hù)的策略

4.1 經(jīng)常檢修

（1）在電池保護(hù)板的使用中，需要結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行，能夠充分發(fā)揮保護(hù)作用，使電池的壽命延長(zhǎng)。

（2）用戶應(yīng)掌握電池的具體儲(chǔ)存時(shí)間，結(jié)合車輛的具體情況，選擇合適的充電方式和放電的方法。應(yīng)做好電池的定期維護(hù)和保養(yǎng)工作，針對(duì)新能源汽車，電池是新能源電動(dòng)汽車的重要組成部分，是最容易出現(xiàn)問題的一部分。因此，維修汽車的工作人員需要定期對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)和維修，不斷了解電池的具體情況、狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)有異常的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性的措施處理問題，防止問題影響范圍擴(kuò)大。與此同時(shí)，定期維修和養(yǎng)護(hù)電池較為必要，且應(yīng)注意不能在開車時(shí)過度放電，應(yīng)養(yǎng)成良好的駕車習(xí)慣。電池易由于突然加速，造成內(nèi)部出現(xiàn)瞬間電流大幅度放電的情況，會(huì)導(dǎo)致硅酸鉛固體的產(chǎn)生，對(duì)電池的損害較大，會(huì)縮短電池的使用壽命。

4.2 對(duì)電池問題做準(zhǔn)確的分析

駕駛電動(dòng)汽車時(shí)，電池的電壓出現(xiàn)4種情況時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（1）診斷是電池出現(xiàn)損壞是自身的問題、外部原因，及時(shí)檢測(cè)電池的電壓是否處于正常的范圍。在判斷時(shí)，需要使用萬用表工具，準(zhǔn)確測(cè)量電池的電壓，根據(jù)電動(dòng)車電池的科學(xué)數(shù)值、實(shí)際檢測(cè)數(shù)值比較，測(cè)量的數(shù)據(jù)如果與正常值相差較大，可以確定是電池出現(xiàn)問題，應(yīng)替換故障的電池或者及時(shí)進(jìn)行維修。

（2）分析采集線的原因分析，如果采集線上邊的固定螺絲松動(dòng)，端口和采集線無法連接，會(huì)造成電池單體電壓的采集器出現(xiàn)問題，導(dǎo)致采集器的準(zhǔn)確性不高。檢修人員應(yīng)對(duì)采集器進(jìn)行處理，判斷是否存在線路接觸不良的問題，并及時(shí)添加線路，保證線路的接觸良好。

（3）若汽車電池的保險(xiǎn)出現(xiàn)問題，電池采集器的保險(xiǎn)絲中，可確保電池電路的安全，如果電池的保險(xiǎn)絲出現(xiàn)問題，會(huì)影響汽車的正常行駛。因此，應(yīng)監(jiān)測(cè)保險(xiǎn)絲是否存在異常，需要通過測(cè)量?jī)x器檢查在電池的保險(xiǎn)絲上的具體數(shù)值，如果超過了科學(xué)范圍，說明保險(xiǎn)絲出現(xiàn)問題，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換保險(xiǎn)絲。

（4）電池板的處理，為了診斷電池板是否存在故障，應(yīng)定期測(cè)量電池的電壓，將監(jiān)測(cè)的電壓與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，觀察兩個(gè)數(shù)據(jù)的差值，檢測(cè)的結(jié)果電池板電壓和采集的電壓數(shù)值相同，說明電池板存在問題，需要及時(shí)進(jìn)行更換。

4.3 銅排和電池組模的問題

新能源汽車的使用中，電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，電池修通的管理器會(huì)有約束，不能完全保證電池的效應(yīng)，因此，電池系統(tǒng)的管理器一般會(huì)添加一個(gè)用來配電的銅排。銅排與電池進(jìn)行組合使用時(shí)，為了防止汽車電池出現(xiàn)漏電的情況，維修人員可將電池組合進(jìn)行檢測(cè)和管理，將單體電池出現(xiàn)的故障及早處理，然后調(diào)節(jié)兩端的電壓。因此，銅排出現(xiàn)了問題，將導(dǎo)致電池組合無法正常工作，導(dǎo)致汽車在使用的過程中出現(xiàn)故障，影響出行，新能源汽車中，應(yīng)做好銅排的接觸穩(wěn)定問題。汽車在駕駛過程中，可防止由于線路接觸不良，導(dǎo)致銅排不能及時(shí)檢測(cè)電池組的電壓，影響汽車正常使用。除此之外，新能源電動(dòng)汽車的電池故障問題較多，在對(duì)汽車或電池的檢修中應(yīng)通過實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)，遇到問題多分析，使用正確的方法解決問題。

5 結(jié)語

對(duì)于新能源汽車的電池出現(xiàn)故障問題，已是常見問題，因此，在電池故障的處理中，應(yīng)保證電動(dòng)車的電池故障的問題可得到解決，應(yīng)保證可監(jiān)測(cè)到電池電壓的問題，再及時(shí)進(jìn)行充電。在汽車的正常使用中，應(yīng)重視對(duì)電池的有效保護(hù)，當(dāng)電池在充電時(shí)，注意把握電池的充電時(shí)長(zhǎng)、電池的電量，滿足汽車電池的正常使用，增加汽車電池的使用時(shí)長(zhǎng)。

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作者簡(jiǎn)介

鄒子謙：（1989.12—），男，漢族，江蘇蘇州人，本科，助理講師。研究方向：汽車檢測(cè)與維修（汽車智能技術(shù)）。