比亞迪e5車動力電池系統(tǒng)的故障排查方法

佛山市順德區(qū)中等專業(yè)學校 歐陽可良

動力電池系統(tǒng)負責新能源汽車純電行駛時的能量供給，它為整車驅動和其他用電器提供電能。動力電池會出現(xiàn)哪些故障呢？出現(xiàn)故障后如何進行排查？本文以比亞迪e5車為例，闡述了動力電池系統(tǒng)的故障排查方法。

1 比亞迪e5車動力電池組的組成

比亞迪e5車的動力電池系統(tǒng)由13個電池模組串聯(lián)、13個電池信息采集器（BIC），2個分壓接觸器（6號電池模組和10號電池模組內部各一個）、1個正極接觸器（13號電池模組內部）、1個負極接觸器（1號電池模組內部）、采樣線束和電池模組連接片等組成（圖1），其中13號電池模組在1號電池模組的上層，12號電池模組在11號電池模組的上層，6電池模組、7電池模組、8號電池模組分別在5號電池模組、4號電池模組、9號電池模組的上層。

圖1 比亞迪e5車的動力電池系統(tǒng)的組成

2 比亞迪e5車動力電池管理系統(tǒng)的控制邏輯

比亞迪e5車采用的分布式電池管理系統(tǒng)由電池管理控制器（BMC）、電池信息采集器（BIC）和動力電池采樣線等組成。電池管理控制器在車上的安裝位置如圖2所示。

圖2 電池管理控制器（BMC）在車上的安裝位置

電池管理控制器的主要功能如下：充放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報警和保護、SOC/SOH計算、自檢及通訊功能等；電池信息采集器的主要功能如下：電池電壓采樣、電池溫度采樣、電池均衡和采樣線異常檢測等；動力電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現(xiàn)兩者之間的通訊及信息交換，電池管理系統(tǒng)控制邏輯示意圖如圖3所示。

圖3 電池管理系統(tǒng)控制邏輯

3 比亞迪e5車動力電池系統(tǒng)相關連接器的端子接口定義

（1）電池信息采集器的端子排列情況如圖4所示，對應的端子定義見表1所列。

圖4 電池信息采集器的端子排列情況

表1 電池信息采集器的端子定義

（2）電池管理器端子排列情況如圖5所示，對應的端子定義見表2所列。

圖5 電池管理器端子的排列情況

4 比亞迪e5車動力電池系統(tǒng)常見故障代碼

比亞迪e5車動力電池系統(tǒng)常見故障代碼及含義見表3所列。

5 故障案例分析

一輛比亞迪e5車，在行駛過程中SOC從38%跳變?yōu)?%，OK燈熄滅，儀表點亮動力系統(tǒng)故障指示燈和動力電池故障指示燈。試著重新起動該車，故障現(xiàn)象依舊存在。

SOC從38%跳變?yōu)?%，可能的故障原因如下。

（1）BMS與儀表失去通訊，儀表接收不了BMS發(fā)送的報文信息（包括SOC）。

（2）BMS系統(tǒng)報單節(jié)電壓嚴重過低而禁止電池包放電。

如果因為網(wǎng)絡通訊故障導致儀表無法接收到BMS所有報文信息，除了動力系統(tǒng)故障指示燈和動力電池故障指示燈報警外，還會有其他故障指示燈報警，如動力電池溫度過高報警燈等，所以可以排除第1種故障原因。

那么第2種原因呢，單節(jié)電壓嚴重過低（如2.5 V以下），此時BMS策略上為避免電池過放，則會禁止放電，此時BMS會發(fā)送電壓過低報警信息給儀表，儀表點亮動力系統(tǒng)故障指示燈和動力電池故障指示燈，與以上故障現(xiàn)象很吻合。連接故障檢測儀，讀得的故障信息如圖6所示。

讀取動力電池系統(tǒng)和4號電池模組的數(shù)據(jù)流（圖7、圖8），發(fā)現(xiàn)電池包第59節(jié)電池（即BIC4第22節(jié)電池）的電壓為0 V，可以確定這就是故障點。

根據(jù)上述檢查，如果第4號電池模組出現(xiàn)了單體電壓異常，可能的故障原因如下：電池包內部故障、電池管理器故障或低壓線束故障。由于該車的動力電池系統(tǒng)的所有電池模組共用電源和CAN線，而其他電池模組的數(shù)據(jù)均正常，所以可以排除電池包與電池管理器之間的線束問題，同時也可以排除電池管理器自身存在故障的可能性。

表2 電池管理器的端子定義

表3 比亞迪e5車動力電池系統(tǒng)常見故障代碼

續(xù)表3

續(xù)表3

圖6 讀取的故障代碼（截屏）

圖7 動力電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流（截屏）

圖8 第4號電池模組的數(shù)據(jù)流（截屏）

分析至此，認為故障點就是電池包內部故障了，因比亞迪e5車動力電池組目前采用總成更換形式，于是更換動力電池組，并根據(jù)備件出貨檢驗報告標定容量及SOC，試車發(fā)現(xiàn)故障排除。