电动汽车动力电池管理系统常见故障及处理方法

(盐城生物工程高等职业技术学校，江苏 盐城 224000)

1 电动汽车动力电池管理系统概述

在电动汽车中，动力电池发挥着巨大的作用，而动力电池管理系统可以确保动力电池组的正常使用，也能在一定程度上延长电池组的使用寿命。

动力电池管理系统可以监测和控制电池组，由控制单元对整个系统进行控制，应用巡检的方式，以CAN总线为基础，实现监测单元和控制单元之间的通信传输，从而实时掌握电池组中电池的使用情况，并且做好相应的反馈信息处理工作。包括数据对比、显示等，如果发现异常情况会发出警报，然后利用CAN总线控制监测单元充电的均衡性[1]。监测单元可以收集电池参数数据，对控制单元发出的命令进行执行。该系统每个单体电池都采用单点控制的方式，即在各个电池上都会设置相应的检测点，检测点会配置对应的信号采样电路、均衡电路，由监测单元进行控制，确保检测点之间的相互独立。在该管理系统中，监控采样的主要内容包括单体电压、总电压、电流、温度等数据，获取参数数据之后会向整车控制器反馈。动力电池管理系统不仅可以监控和管理电池的性能参数，还可以进行环境管理，主要以热管理为主，包括加热、冷却2项内容，以此来确保电池在适宜的温度中作业，避免环境温度过高或过低。如果动力电池管理系统产生故障，则无法准确、有效地监控电池的运行情况，也不能对电池的荷电状态进行估算。

2 电动汽车动力电池管理系统常见故障

在电动汽车动力电池管理系统中，受到各种因素的影响，难免会出现各类故障问题，这些故障问题会影响系统的工作能力，进而对电池的健康和使用寿命产生威胁。动力电池是电动汽车的主要能量来源，电池的可靠性、安全性、维护成本等都对电动汽车的总体质量、安全和效益有很大影响。高能量密度电池在实际使用的过程中会遇到各种恶劣的条件、环境，包括电池过充、过放，环境温度过高、过低、震动等情况都会损害电池，导致电池性能下降，严重时还有可能出现起火、爆炸等危险[2]。为了确保电池的安全使用，需要充分发挥电池管理系统的作用，其可以监测动力电池的各项参数、实时状态，还可以诊断电池是否在健康运行、是否存在故障，利用电池管理系统，可以实时掌握电池的运行状态，并对其变化趋势进行合理的分析，进而避免危险、故障的出现。

虽然动力电池管理系统可以在一定程度上确保电池的安全性和可靠性，但系统难免会出现故障问题，常见故障包括以下几种：CAN系统通信故障、电压或温度采集异常、绝缘故障、BMS工作状态不正常、无法充电、电流无法正常显示等。

3 电动汽车动力电池管理系统常见故障的处理方法

3.1 CAN通信故障

CAN线可能会出现脱落的情况，也可能出现端子退针的情况，这两种情况都会导致通信故障。针对这2种情况，首先要确保BMS处在正常供电的情况下，然后使用万用表将电压调为直流电压，红表笔和黑表笔分别触碰内部的CANH和CANL，对线路的输出电压进行测量，也就是CANH和CANL之间存在的电压，正常情况下为1.5 V，如果电压值超过或小于这个数值，表明BMS硬件出现故障问题，需要更换新的硬件。

3.2 BMS故障

在BMS出现故障无法正常工作的情况下，可以从以下几个方面着手分析：①检测供电电压，主要对整车接插件位置进行测量，确认供电电压的输出是否稳定。②检查CAN线连接是否可靠，如果没有可靠连接，就会出现通信故障。要检查主板、从板/高压板的通信线和电源线，如果出现线束脱落或断开的情况，应该更换线束或将线束重新连接。③接插件退针/损坏。如果低压通信航空插头出现退针的情况，则从板无电源、从板数据无法向主板传输，需要对插头、接插件进行详细的检查，如果出现损坏、退针的情况，要更换新的插头或接插件[3]。④控制主板出现问题，更换主板并监控使用情况，如果更换后故障解除，则说明主板存在问题。

3.3 电压和温度采集异常

在电压采集异常的情况下，可以从以下几个方面着手处理：①电池欠压，获取监控电压值，然后利用万用表测量电压，对比两个电压值，如果存在欠压现象，需要更换电池。②采集线端子紧固螺栓松动或解除不良。如果是这种情况可以轻轻摇晃采集端子，确认电子是否存在松动、解除不良的情况，如果存在这种情况可以紧固螺栓或者更换一条新的采集线。③保险丝损坏。对保险丝的阻值进行测量，如果超过1 Ω，则需要更换保险丝。④从板检测存在问题。对采集电压和实际电压进行对比，确认二者数值是否一致，如果一致，则需要对从板进行更换，还要对现场数据进行收集，掌握历史故障数据信息，进行全面有效的综合性分析。

在温度采集异常的情况下，可以从以下几方面着手考虑：①温度传感器无法发挥效用。如果只是单独的温度数据缺失，则要对中间对接插头进行检查，如果没有连接异常的情况，则说明传感器出现故障，需要及时更换。②温度传感器没有有效连接。对中间对接插头或线束进行检查，如果出现松动、脱落等情况，需要及时更换线束。③BMS硬件故障。通过检测可以发现，BMS无法对整口温度进行采集，确认控制线束、转接头等各个位置的线束导通是否正常，如果没有异常，则说明硬件出现问题，需要进行从板更换。④从板更换后电源是否重新加载，如果没有重新加载，则会显示异常监控值。

3.4 绝缘故障

在管理系统中，工作线束的接插件内芯和外壳短接、高压线破损等情况发生时，都会造成绝缘故障，且电压采集线破损、箱体短接等情况也会造成绝缘故障，在这种情况下，可以从以下几个方面着手分析：①高压负载漏电。可以将DC/DC、PCU、充电机等设备依次断开，等到故障解除之后，确认故障件并进行更换。②高压线/连接器损坏。可以利用兆欧表测量，检查后确定是否损坏，如果已经损坏，需要及时更换。③电池箱进水、电池漏液。检查电池箱内部，如果出现此类情况要及时处理，如果出现电池漏夜的情况，需要更换电池。④电压采集线受损。确认电池箱内部漏电之后，要对采集线进行检查，如果存在破损问题，要及时更换采集线。⑤高压板检测结果汇报错误。如果出现此类情况，则需要更换高压板，更换后故障解除则说明高压板检测出现问题，如果未解除，则需要寻找其他故障原因。

此外，无法充电也是比较常见的故障情况，可能是因为CAN线端子退针、脱落，进而造成主板无法与充电机进行通信，影响正常充电。也可能是保险损坏，造成无法形成充电回路。针对此类问题，可以采取更换线束、保险的维修方式，确保充电正常。

4 结语

在电动汽车中，动力电池组是汽车的核心组成部分，主要用于为汽车提供动力。为了确保动力电池组可以充分发挥作用，首先要保障动力电池管理系统的有效性。针对动力电池管理系统中常见的故障问题，要采取有效的检测维修措施，快速排出故障，避免对电池组造成过大的影响。