電動汽車動力電池管理系統(tǒng)常見故障類型和解決方法

動力電池管理系統(tǒng)（BMS ）對于保障電動汽車電池組的安全及使用壽命，最大限度發(fā)揮電池系統(tǒng)效能具有重要作用。通常對單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控采樣，并將實(shí)時參數(shù)反饋給整車控制器。

若動力電池管理系統(tǒng)發(fā)生故障，就失去了對電池的監(jiān)控，不能估計(jì)電池的荷電狀態(tài)，容易造成電池過充、過放、過載、過熱以及不一致性問題的增加，影響電池的性能、使用壽命甚至行車安全。

下面列舉了電動汽車動力電池管理系統(tǒng)的常見故障類型，并針對其可能原因進(jìn)行了簡單的分析，并提供了常見的分析思路和處理方法，供參考。

動力電池管理系統(tǒng)常見故障類型和處理方法

動力電池管理系統(tǒng)（BMS ）常見故障類型包括：CAN系統(tǒng)通信故障、BMS未正常工作、電壓采集異常、溫度采集異常、絕緣故障、內(nèi)外總電壓測量故障、預(yù)充電故障、無法充電、電流顯示異常故障、高壓互鎖故障等。

1、CAN通信故障

CAN線或電源線脫落、端子退針都會導(dǎo)致通信故障。在保證BMS供電正常的狀態(tài)下，將萬用表調(diào)至直流電壓擋，紅表筆觸碰內(nèi)部CANH，黑表筆觸碰內(nèi)部CANL，測量通信線路的輸出電壓，即通信線路內(nèi)部CANH與CANL之間的電壓，正常電壓值為1、5V左右，若電壓值異常，則可判定為BMS硬件故障，需更換。

2、BMS未正常工作

當(dāng)出現(xiàn)此現(xiàn)象時，可重點(diǎn)考慮以下幾個方面：

（1）BMS的供電電壓：首先測量整車接插件處，整車給BMS的供電電壓是否有穩(wěn)定的輸出。

（2）CAN線或低壓電源線連接不可靠：CAN線或電源輸出線連接不可靠會導(dǎo)致通信故障。應(yīng)對主板到從板或高壓板的通信線、電源線進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)脫落斷開的線束，應(yīng)進(jìn)行更換或重新連接。

（3）接插件退針或損壞：低壓通信航空插頭退針會導(dǎo)致從板無電源或從板數(shù)據(jù)無法傳輸?shù)街靼?，?yīng)檢查插頭和接插件，發(fā)現(xiàn)退針或損壞的進(jìn)行更換。

（4）控制主板：換板進(jìn)行監(jiān)控，更換后故障解除則確定為主板有問題。

3、電壓采集異常

當(dāng)出現(xiàn)電壓采集異?，F(xiàn)象時，重點(diǎn)考慮下列幾種情況：

（1）電池本身欠壓：將監(jiān)控電壓值與萬用表實(shí)際測量的電壓值對比，確認(rèn)后更換電池。

（2）采集線端子緊固螺栓松動或采集線與端子接觸不良：螺栓松動或端子接觸不良會導(dǎo)致單體電壓采集不準(zhǔn)，此時輕搖采集端子，確認(rèn)接觸不良后，緊固或更換采集線。

（3）采集線保險絲損壞：測量保險絲阻值，若在l S2、以上，需進(jìn)行更換。

（4）從板檢測問題：確認(rèn)采集電壓與實(shí)際電壓不一致，其它從板若采集電壓與電池電壓一致，則需要更換從板并收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，讀取歷史故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。

4、溫度采集異常

出現(xiàn)溫度采集異常現(xiàn)象時，重點(diǎn)考慮下列幾種情況：

（1）溫度傳感器失效：若單個溫度數(shù)據(jù)缺失時，檢查中間對接插頭，若無連接異常，可確定為傳感器損壞，更換即可。

（2）溫度傳感器線束連接不可靠：檢查中間對接插頭或者控制口溫度傳感器線束，發(fā)現(xiàn)松動或者脫落，應(yīng)更換線束。

（3）BMS存在硬件故障：監(jiān)測發(fā)現(xiàn)BMS無法采集整口溫度，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導(dǎo)通正常，則可判定為BMS硬件問題，更換對應(yīng)的從板。

（4）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，否則監(jiān)控值會顯示異常。

5、絕緣故障

動力電池管理系統(tǒng)中工作線束的接插件內(nèi)芯與外殼短接、高壓線破損與車體短接會導(dǎo)致絕緣故障，同時電壓采集線破損與電池箱體短接，也會導(dǎo)致絕緣故障。針對此類情況，按下列方法分別分析診斷維修：

（1）高壓負(fù)載漏電：依次斷開DC/DC、 PCU、充電機(jī)、空調(diào)等，直到故障解除，然后對故障件進(jìn)行更換。

（2）高壓線或連接器破損：使用兆歐表進(jìn)行測量，檢查確認(rèn)后進(jìn)行更換。

（3）電池箱進(jìn)水或電池漏液：對電池箱內(nèi)部進(jìn)行處理或更換電池。

（4）電壓采集線破損：確定電池箱內(nèi)部漏電后檢查采集線，若發(fā)現(xiàn)破損進(jìn)行更換。

（5）高壓板檢測誤報：對高壓板進(jìn)行更換，更換后故障解除則確定為高壓板檢測故障。

6、內(nèi)沙卜總電壓檢測故障

導(dǎo)致總電壓檢測故障的原因可分為：采集線與端子間松動或脫落，導(dǎo)致總壓采集故障；螺帽松動導(dǎo)致打火和總壓采集故障；高壓連接器松動導(dǎo)致打火和總壓檢測故障；維修開關(guān)按下導(dǎo)致總壓采集故障等。實(shí)際檢測過程中，可分別按下列方法進(jìn)行維修處理：

（1）總壓采集線兩端端子連接不可靠：用萬用表測量檢測點(diǎn)總電壓與監(jiān)控總壓對比，然后檢查檢測線路，發(fā)現(xiàn)連接不可靠，進(jìn)行緊固或更換。

（2）高壓回路連接異常：用萬用表測量檢測點(diǎn)總壓與監(jiān)控總壓，并進(jìn)行對比，然后從檢測點(diǎn)依次檢查維修開關(guān)、螺栓、連接器、保險等，發(fā)現(xiàn)異常，進(jìn)行更換。

（3）高壓板檢測故障：對比實(shí)際總壓和監(jiān)控總壓，更換高壓板后，若總壓恢復(fù)正常，則可確定為高壓板故障，予以更換。

7、預(yù)充電故障

導(dǎo)致出現(xiàn)預(yù)充電故障的原因可分為：外總壓采集端子松動脫落導(dǎo)致預(yù)充電故障；主板控制線無12V電壓導(dǎo)致預(yù)充電繼電器不閉合；預(yù)充電電阻損壞導(dǎo)致預(yù)充電失敗等。結(jié)合實(shí)車，可按以下幾類情況分別進(jìn)行檢查。

（1）外部高壓部件故障：當(dāng)BMS報預(yù)充電故障時，斷開總正、總負(fù)后，若預(yù)充電成功，則故障由外部高壓部件引起，分段排查高壓接線盒和PCU。

（2）主板問題不能閉合預(yù)充電繼電器：檢測預(yù)充電繼電器是否有12V電壓，如果沒有則更換主板，若更換后預(yù)充電成功，則確定主板故障。

（3）主保險或預(yù)充電阻損壞：測量預(yù)充電保險導(dǎo)通情況和電阻阻值，若異常則更換。

（4）高壓板外部總壓檢測故障：換高壓板后預(yù)充電成功，則可確定高壓板故障，更換即可。

8、無法充電

無法充電現(xiàn)象大致可總結(jié)為下列兩種情況：一是接插件兩端CAN線端子退針或脫落，導(dǎo)致主板與充電機(jī)無法通信，從而導(dǎo)致無法充電；二是充電保險損壞會導(dǎo)致充電回路無法形成，充電無法完成。實(shí)際車輛檢測中若遇到無法充電的情況，可從以下幾個方面入手，進(jìn)行故障的維修處理：

（1）充電機(jī)與主板未正常通信：使用儀器讀取整車CAN系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)，若發(fā)現(xiàn)無充電機(jī)或者BMS工作數(shù)據(jù)時，立即檢查CAN通信線束，有接插件接觸不良或線路中斷，立即進(jìn)行修復(fù)。

（2）充電機(jī)或主板故障不能正常啟動：對充電機(jī)或主板進(jìn)行更換，然后重新加載電壓，若更換后可以充電，則可確定為充電機(jī)或主板故障。

（3）BMS檢查到故障，不允許充電：通過監(jiān)控判斷故障類型，然后解決故障直至充電成功。

（4）充電保險絲損壞，無法形成充電回路：使用萬用表檢測充電保險絲導(dǎo)通情況，若無法導(dǎo)通，則立即更換。

9、電流顯示異常

動力電池管理系統(tǒng)控制線束的端子脫落或螺栓松動、端子或螺栓表面氧化均會導(dǎo)致電流誤差。出現(xiàn)電流顯示異常時，應(yīng)完整詳細(xì)地檢查電流采集線的安裝情況。

（1）電流采集線未正確連接：此時會導(dǎo)致電流正負(fù)顛倒，更換即可；

（2）電流采集線連接不可靠：首先確定高壓回路有穩(wěn)定電流，而當(dāng)監(jiān)控電流波動較大時，檢查分流器兩端電流采集線，發(fā)現(xiàn)螺栓松動應(yīng)立即進(jìn)行緊固。

（3）檢測端子表面氧化情況：首先確定高壓回路有穩(wěn)定電流，而當(dāng)監(jiān)控電流遠(yuǎn)低于實(shí)際電流時，檢測端子或螺栓表面是否有氧化層，有則對其表面進(jìn)行處理。

（4）高壓板電流檢測異常：斷開維修開關(guān)后，若監(jiān)控電流值在0、2A以上，則高壓板電流檢測異常，應(yīng)對高壓板進(jìn)行更換。

10、高壓互鎖故障

打開ON擋時，測量此處是否有高壓輸入，檢查4個端子是否插接牢靠，并測量驅(qū)動端是否有12V電壓（細(xì)線為電壓驅(qū)動線）。按照具體情況，可分為以下三類：

（1）DC/DC故障：測量DC/DC高壓輸入航插，在打開ON擋時是否有短時高壓，有則確定為DC/DC故障，予以更換。

（2）DC/DC繼電器端子未插接牢靠：檢查繼電器高、低壓端子，不可靠的重新插接牢靠。

（3）主板或轉(zhuǎn)接板故障，導(dǎo)致DC/DC繼電器不閉合：測量DC/DC繼電器電壓驅(qū)動端，打開ON擋短時間無12V電壓，則更換主板或轉(zhuǎn)接板。