電動汽車電池管理系統故障診斷

摘 ?要：在環保事業不斷地推進的背景之下，我國加大了對電動汽車行業發展支持力度，為電動汽車行業提供了可持續發展動力。由于電池技術是電動汽車行業重點突破與發展的關鍵點之一，電動汽車行業需要認真地研究電池技術，提高電池技術發展水平。電池乃電動汽車的動力來源，其性能關系著帶動電動汽車的正常運轉。基于此，有必要重點關注電動汽車電池管理系統，尤其是要深入地研究系統故障診斷方法，以此切實保證電動汽車安全行駛。本文主要概述了電動汽車電池管理系統故障診斷，研究了電動汽車電池管理系統故障診斷模型，希望為電動汽車電池管理系統故障診斷工作提供一定的思路。

關鍵詞：電池管理系統;電動汽車;故障診斷

引言

伴隨著社會經濟快速發展，我國環境污染程度逐漸加深。為提高環保水平，保護人類賴以生存的家園，我國構建了生態環保理念，實施了一系列環保政策。當前，各大領域積極地把綠色環保理念融入自身的運營開發工作之中，以此為我國的環保事業貢獻一份力量。其中，汽車領域開發了電動汽車，大大提高了社會綠色發展水平。電池管理系統是電動汽車內部的核心構成要素，然而，該系統在運行的過程中容易出現一些故障，影響人們出行。因此，放有必要優化電動汽車電池管理系統故障診斷工作，提高故障診斷效率，保證維修質量。

1電動汽車電池管理系統故障診斷概述

1.1充放電電路故障

若是電動汽車電池管理系統出現充放電短路故障，就會影響電池正常使用時間，不僅如此，嚴重時容易誘發安全事故。通過實踐研究發現，出現充放電電路故障的原因如下，即鋰電池充放電過量。電池并非能夠長久使用的，而是具有一定使用期限的，在超出電池使用壽命的情況之下，不建議用戶繼續使用。而電池使用壽命與電池的容量大小具有重要的關系。如果在電池已經充滿電時繼續對其進行充電，就容易對電池的性能造成傷害。主要表現在，在充電過度時，電池負極表面鋰離子被還原成鋰金屬析出，并形成枝晶，進而提高電池短路發生風險。

1.2電池組故障

鋰電池電池不一致。通常情況之下，鋰電池組的工作電壓是100-500V，單體鋰電池的電壓是3.7V。在組成鋰電池組的電池存在電壓、電阻、容量等參數存在不一致時，就容易加大充放電電路故障發生幾率。

1.3 BMS故障

BMS系統主要發揮對電動汽車監視和管理作用。在BMS系統出現故障的情況之下，就不能夠很好地推進電動汽車管理工作，也不能夠很好地解決電動汽車運行出現的問題。單片機是BMS系統的重要組成部分，單片機出現問題是導致BMS系統出現故障的主要原因。由該系統是由多個單片機組成的，相關人員開展故障診斷工作存在一定難度。所以，相關人員需要增強故障的診斷素養，提高展故障診斷工作水平。對于研究人士來講，其有必要應用科學技術不斷地優化BMS系統。

2電動汽車電池管理系統故障診斷模型

2.1鋰電池溫升影響因素模型

由于溫度影響著電動汽車電池管理系統的正常運轉，相關人員有必要把溫度納入故障診斷工作之中。一般而言，在50℃條件下，鋰電池需要經過141個周期循環才能使SOC濃度降至20%，溫度上升至58℃。為提高鋰電池溫升影響因素探究水平，要構建鋰電池溫升模型，保證故障診斷效率。電池產生熱量主要發生在充電放電的過程中，其中，Qr會伴隨Qs副反應熱，同時電池內阻產生的焦耳熱Qj以及極化反應產生的極化反應熱Qp。電池熱模型見公式一，q是電池生熱速率，ρ是電池密度，λx、λy、λz分別對應該位置的導熱系數，Cp是電池比熱容。通過把相關數據帶入公式之中，相對容易發現鋰電池溫升原因，而維修人員就可以根據原因，構建電動汽車電池管理系統維修方案。

2.2電池荷載狀況預測模型

SOC即鋰電池荷載狀態，從SOC中可以了解到，電池剩余電量與電池管理系統的主要參數。在長期電池已經充滿電時繼續對其進行充電，就容易縮短電池使用時間。為提高電池使用率，防止其性能受到不良影響，就需要可以通過構建電池荷載狀況預測模型（SOC），預測電池剩余電量與電池管理系統的主要參數。在參數與正常要求不同的情況之下，就可以判斷為電池出現了異常，進而科學地解決這些問題。

電動汽車電池結構包括眾多要素，其結構是相對復雜的，正是如此，相關人員應用傳統的方法開展電池荷載狀況預測活動的過程中容易遇到一些問題。因此，要不斷地研究有效地電池荷載狀況預測模型構建方法與估算方法，保證電池管理系統相關參數數據預測的精準性。其中，GA-LSSVR算法、放電實驗法、內阻法以及神經網絡法等屬于科學的估算方法，所以，相關人員有必要根據實際情況，選擇合適地估算方法。由于GA-LSSVR算法有利于保證鋰電池荷載狀態估算效果，本次主要對GA-LSSVR算法進行分析介紹。電池的工作電流、溫度以及電壓是了解鋰電池荷載狀態的重點，在應用GA-LSSVR算法時，相關人員需要把這些要素所對應的數據輸入到預測模型之中，進而得到相應的數據。之后，維修人員則需要構建關于故障問題的解決方案，進而提高故障解決水平。

結束語

綜上所述，近年來，我國的環境保護水平不斷地提高。所取得環保成就除了與采取大量的環保治理措施具有重要的關系之外，與電動汽車行業的發展同樣有關。為推進電動汽車行業發展，增大其市場份額，我國實施了關于電動汽車行業發展傾斜政策。雖然電動汽車行業取得了發展成就，但是尚且存在一些問題影響著其發展步伐。其中，電動汽車電池管理系統相關技術發展水平并不高，容易提高系統故障發生率。因此，相關人員有必要探究電動汽車電池管理系統故障診斷新思路，并注重總結系統故障診斷經驗，進而構建完善的系統故障診斷模型，從而科學地推進系統故障診斷工作。

參考文獻

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課題名稱：電動汽車電池管理系統實訓臺架的改造 ?課題來源：院級一般項目 ? ? 項目編號：2018KYC04

作者簡介：王平出生年月：1975.02.03：男：漢：陜西·咸陽·興平：本科：高級講師：畢業院校：東北大學：畢業專業：機械設計及制造：研究方向：機電一體化：咸陽職業技術學院。