新能源汽車動力電池故障的診斷與維護

鄧寧

摘 要：在新能源汽車的核心構成中，最重要的部分是汽車的電池管理系統，其是促進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力電池故障，并針對故障提出解決和維護的有效方法，實現汽車的高效使用。關鍵詞：新能源汽車;動力電池;故障診斷;維護中圖分類號：U469.7 ?文獻標識碼：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

隨著節能減排的政策力度不斷加大，我國新能源電動汽車保有量越來越大，一旦新能源汽車的電池管理系統出現問題，就可能嚴重影響到整車的安全行駛，發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或者不能充電等問題，很大程度上威脅著使用者的生命財產安全。

1 新能源汽車動力電池管理系統

在新能源汽車中，動力電池管理系統（BMS）通常低單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進行實時監控采樣，并將實時參數反饋給整車控制器。動力電池管理系統，一方面對電池性能參數今夕鞥監控、實時電性能管理，另一方面，還可以進行應用環境管理，對電池開展加熱和冷卻處理，使得電池保持在優良的環境溫度內。一旦動力電池管理系統出現問題，就不能對電池進行準確的監控，不能估計電池的荷電狀態，使得電池的充電處于不受控的狀態，過充、過放、過載及過熱等問題都可能發生，不僅嚴重影響電池的性能，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 新能源汽車動力電池故障的常見故障及維護方法

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

2.1 CAN系統通信故障分析

導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正常通電狀態下，使用萬用表進行測量，當萬用表處于直流電壓檔時，紅表筆觸碰內部CANH，黑表筆接觸內部CANL，對輸出電壓進行準確的測量。正常狀態下，通信線路內部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較大的偏差，則可以斷定新能源汽車的動力電池管理系統出現了故障，最好及時的予以維修或者調換。

2.2 電壓異常故障

一旦電壓出現異常故障，就要著重從以下幾點進行關注。

其一，電池的原因，出現欠壓的狀況。診斷方法也需要用到萬用表，實際測量電池的電壓值，并將該值和監控電壓值進行比較，一旦出現較大的偏差，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松動，或者采集線和端口不能很好的相連，就可能嚴重影響單體電壓采集的準確性。輕輕的搖晃采集端口，確認接觸的故障后，就要對采集線進行更換或者加固，確定接觸性能的良好狀態。

其三，采集線上的保險絲的故障。對采集線上的保險絲進行實際測量，得出準確的保險絲阻值，一旦超出一兆的范圍，就可以斷定是保險絲出現了故障，需要及時的更換保險絲，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，需要對電壓進行實際測量，比較實測電壓和采集電壓，如果出現不一致的狀況，而其他從板的實測電壓和采集電壓卻是正常的，就可以斷定是從板出現了故障，及時對從板進行更換，并認真研究一下故障數據。

2.3 溫度異常故障

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

其二，可能是溫度傳感器的連接線出現了松動。全面、認真的檢查中間對接插頭或者控制口溫度傳感器線路，如若發現接頭松動或者線路脫落，就要及時的采取補救措施，將接頭進行加固，或者將線路進行重接，或者更換新的連接線。

其三，BMS存在硬件上問題。一旦發現BMS不能準確的采集溫度數據，并確認從控制線束到轉接頭到溫度傳感器探頭的線束是處于正常的狀態，我們就可以準確的斷定是BMS硬件出現了問題，需要更換相應的從板，從而確保汽車的正常線路狀態。

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，監控值還不會回到正常的顯示狀態。

2.4 絕緣的故障問題

新能源汽車的動力電池管理系統中，工作線束的接插件內芯和外殼短接、高壓線破損與車體短接會導致絕緣故障，同時電壓采集線破損與電池箱體短接，也會導致絕緣故障。診斷方法如下：

其一，高壓負載出現漏電的情況。一旦出現這種情況，我們需要及時的斷開DC/DC、PCU、充電機、空調等設備，直到找到真正的故障原因，及時對發生故障的零配件進行維修或者是更換新件兒。

其二，高壓線或連接器出現破損的情況。在出現這個狀況時，就需要用到兆歐表，利用兆歐表進行實際的測量，依照測量的結果，最后確定故障的出處，對出現問題的配件進行及時的維修或者更換新件。

其三，電池箱進水或者電池漏液情況的發生。一旦出現這樣的情況，要對電池箱內部進行徹底的清理，并進行干燥處理，一旦電池不能正常使用，就要及時的更換電池。

其四，電壓采集線出現損壞。一旦出現漏電狀況，就要對漏電部位進行準確的判斷，并對破損的線路進行修補和更換。

其五，高壓板檢測出現錯誤。如果是高壓板檢測出現誤差，就要考慮高壓板出現了故障，及時的采取更換的措施。

2.5 內/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，就需要運用萬用表測量檢測點總電壓與監控總壓進行對比，一旦出現異常，就要考慮是線路出現了問題，對連接不牢靠的地方進行加固，對破損的地方進行更換。

其二，高壓回路連接出現不正常的現象。應對的辦法是，運用萬用表檢測點總壓和監控總壓，最后對兩者之間的數據進行對比，一旦發現問題的所在，就要對開關、螺栓、連接器等部位進行重點排查，發現情況及時的進行處理，或者是修補，或者是進行更換新件。

其三，高壓板檢測故障。在對電壓進行實際測量以后，就要將數據和監控總壓進行比對，出現較大偏差，就要考慮是高壓板出現了問題，更換高壓板后，在對上述兩者的數值進行比對，數值一致，則就可以斷定是高壓板出現了故障。

2.6 預充電故障的診斷

其一，外部高壓部件出現了問題。一旦BMS預充電發生故障時，就會出現斷開總正、總負后，假如預充電成功，則故障由外部高壓部件引起的可能性較大，需要分段實施監查高壓接線盒和PCU，最終確定原因，并加以妥善解決。

其二，主板出現問題，不能及時的閉合預充電繼電器。在實際檢測中，要檢查預充電繼電器的實際電壓，一旦達不到12伏的標準要求，就可以線更換新的主板，再進行預充電的嘗試，如果充電成功，那故障就可以十分肯定是主板的問題。

其三，主保險或者預充電阻出現了問題。經過檢測，一旦發現預充電保險或者是預充電阻出現了異常情況，就要及時的加以更換，保障新能源汽車的正常使用。

其四，高壓板外部總壓出現問題。需要首先更換新的高壓板，再嘗試進行預充電，一旦預充電成功，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，可能是充電機和主板不能正常的連接。利用檢測工具對整車CAN系統工作數據進行實際檢測，如若發現數

據異常，要全面的、認真檢查CAN通信線路，發現接插件接觸不良或者是線路出現了損壞，就要進行及時的修補，或者更換新的線束。

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

其三，BMS檢測到故障，充電不成功。通過監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，充電保險絲出現了故障。使用萬用表對充電保險絲進行檢測，依據其通導情況斷定是否為保險絲的原因，更換保險絲，嘗試充電。

3 結束語

綜上所述，隨著我國環保產業的進一步發展，近些年國家加大了對新能源汽車的支持和扶植力度，促進了新能源汽車的快速發展，逐漸進入到了普通百姓的生活當中。眾所周知，新能源汽車的動力主要依靠電池，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，加強對新能源汽車電池管理系統的故障的診斷、研究和維護，具有非常重要的現實意義。

參考文獻

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