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摘要：基于我国节能环保产业的发展，近些年国家增加了对电动汽车行业的资源倾斜与政策扶植力度，使得电动汽车行业得到了长远发展。但电池技术已经成为限制行业可持续发展的关键节点。为电动汽车最主要的一部分，影响到整个车的安全性和可靠性，电动汽车在运行的过程中如果发生故障，想要快速的修复是很困难的，不仅造成汽车系统性能下降，严重的还会引发重大事故，造成人员伤亡和财产损失。因此电池系统故障诊断是极其重要的环节。
关键词：电动汽车锂电池；管理系统；故障诊断
汽车的发展带来了便捷的出行，但随着汽车的发展，汽车尾气造成的城市环境污染变得十分严重，油价上涨，能源危机也逐渐出现。出于对能源和环境的思索，电动汽车技术在各国政府以及各大汽车公司的推进下得到了迅速发展。电动汽车动力电池发展的关键是电动汽车电池管理系统（batterymanagementsystem，BMS）和相关的整车技术的发展。
1、识电池管理系统
电池管理系统（英文缩写：BMS）是对电池进行管理的系统，通过监测电池电压的方式，利用系统指令防止电池出现放电、过充电、过温度等异常问题的出现。伴随着其技术的更新，又进化出了许多新型功能，包括了异常警告、异常保护等应用。电池管理系统的作用对象通常是可以再次充电的二次电池，近年来大多搭配锂离子电池组同时出现。锂电池是目前电动汽车主要使用电池类型，具有能量大、寿命长、额定电压高、自放电率低等多种优点，同时也存在着安全性较差、生产要求条件高、对保护线路要求高、电极材料老化速度较快等缺陷。然而，电池和电池管理系统遇到故障的时候又该如何判断分析。
1.1充放电电路故障
充放电短路故障是影响电动汽车电池寿命的主要故障，充放电电路故障轻则会造成锂电池出现损坏，重则会引起电池爆炸或者电动汽车自然等安全事故。分析电池充放电故障主要是以下原因造成的；锂电池和汽车自身的电池系统不匹配。一般电动汽车动力锂电池组的工作电压为100—500V，而单体锂电池的电压为3.7V，而由于组成电池组的电池存在电压、电阻、容量等参数的不同，因此就会出现电池不一致的问题，从而引起整个电池组出现故障；锂电池充放电过量。电池具有一定的寿命，而且其容量存在限制，但是当电池充电过程中出现电池充电终止但是仍然继续充电的现象时就会对电池造成损伤。
1.2电池个体和电池组的故障
所谓的电池组是由多个电池单体搭配组合而成的。电池管理系统的基础构成就是电池组，当前使用的锂电池组，各类单体电池负责不同的功能供电，互相配合工作，因此各自的指标参数也不相同。在电池组这个整体里，某些电池个体产生了故障，就会影响的其他电池个体的运行，进而使整个电池组出现问题。所以要经常对汽车的电池组进行检查，不能放过小问题，因为经过时间的发酵可能会产生大问题。
1.3BMS故障
BMS系统主要是对电动汽车进行监视和管理的作用，由于BMS系统有多个单片机等构成，因此其出现故障的因素比较多，因此需要采取有效的措施优化BMS系统。伴随着电池的使用产生问题往往比较容易判断和处理。而来电池管理系统的问题则显得更加复杂。作为对电动汽车整体进行检查和管理的高级系统，BMS需要多个单片来提高自身的处理问题的能力，所以当它出现故障时，需要考虑的因素就比较繁杂。比较常见的故障现象则有BMS不能与ECU通信、BMS与ECU通信不稳定、BMS内部通信不稳定、绝缘检测报警、上电后主继电器不吸合、采集模块数据为0、电池电流数据错误、电池温度过高或过低、继电器动作后系统报错、车载仪表无数据显示、SOC异常、BSU电压采集不准等问题。
2、电动汽车电池管理系统故障诊断方向
2.1温度变化对锂电池的影响
电动汽车在不同的温度环境下，其自身的电池表现会有所不同。因为锂电池独立为电动汽车功能，相关的电学指标受温度的影响会产生比较敏感的变化，通过识别这些变化来对BMS产生的故障进行判断，是一个合理的思路。相关的科学数据发现，锂电池在50℃时，经过固定的时间周期降低SOC浓度，温度会规律上升。根据这种特性，可以构建锂电池动力电池热模型，之后测量出电池温度变化的相应数据，分析数据来判断电池产生故障的原因。
电池热量的变化过程不是稳定进行的，电池温度变化包括了产热、传热和散热的多重影响。通过观察电池的运行效果可以得出，电池产生热量的时候，在充放电过程中发生不可逆Qr同时产生Qs副反应热，电池内阻产生的焦耳热Qj和极化反应产生的极化反应热Qp。将对应的生热速率、电池密度、电池比热容和相应位置的导热系数找出来，结合能量守恒定律和对应的热量算法就能给出相关的电池热量变化模型。
2.2电池荷载情况隐藏的信息
锂电池荷载状态（SOC）显示电池剩余电量与电池管理系统的主要参数。我们知道电池长期充放电过量就会影响电池的寿命。例如电池长期负荷使用就会造成电池寿命降低，续航里程数降低。因此准确的预测SOC是电池管理系统故障诊断的重要举措。电动汽车电池结构比较复杂，由于是锂电池的SOC确定具有难以量化的计算，因此对于电池的荷电状态计算主要采取的评估方法。
目前行业提到过的对SOC的估算有很多，包括放点测试法、开路电压法、电流积分法、人工神经网络法、模糊逻辑法、系统滤波法等方法。而GA-LSSVR算法是利用基于统计学算法的创新型分类装置来采取向量回归分析，这种新型的算法没有传统神经网络存在的网络结构选择困难的缺陷采集电动汽车锂离子电力电池的工作电流、温度和电压数据，将其代入到GA-LSSVR的算法之中，对目标锂电池的SOC通过GA-LSSVR计算来导出对应的预测模型，可以推断电动汽车的运行状态和故障原因。
3、锂电池管理系统故障诊断策略开发的主要内容
锂电池系统故障诊断的策略开发主要包括以下内容。故障检测，故障数据管理和诊断服务接口。故障诊断主要是针对电池系统的各个小部件，看样子心的对每个小部件的失效模式进行分析，故障数据管理室锂电池系统的核心内容，他的主要任务是执行故障诊断和处理的算法过程。诊断服务接口提供了标准所定义中的电控单元和，外部诊断设备，通讯的底层驱动以及协议。外部诊断仪是车辆在，修理的过程中维修人员需要用到的，它能够读取车辆存储的故障码，以便于维修人员进行更合理的维修。
对于锂电池管理系统常见的故障案例进行以下分析。首先是系统供电后，整个系统不工作。主要原因是锂电池的供电不正常，或者某些线路或者部件出现短路或者断路的现象，还可能最根本就是没有电压的输出。其次是绝缘检测报警，他可能出现的原因就是电池或者是驱动器出现漏电的情况，绝缘模块板检测线或者可能出现接错的现象。第三是通电以后主继电器不吸合。诊断的原因是负载检测线没有接好，预充继电器出现开路或者是电阻出现开路。电池出现最大的问题就是电池的温差过大，温度过高或者过低。主要原因是，汽车内所含有的散热风扇工作的不正常，插头松动或者是散热风扇出现故障，导致整个电池的散热效果不好。
4、结语
未来的电动汽车将以锂电池作为主要的驱动，因此在电池管理系统方面也需要不断的加强。通过锂电池管理系统对其电量以及各种参数进行监测，可以有效的控制电动汽车可能出现的故障，减少了意外的发生。目前针对锂电池管理故障检测已经探索出了很多的方法，但是在未来的发展过程中电动汽车将占有主导的地位，能够减少环境的污染。因此锂电池管理系统也需要不断的更新与进步，让电动汽车可靠性更高。
参考文献：
[1]电动汽车动力电池管理系统常见故障及处理方法[J].郭伟伟.技术与市场.2020（05）
[2]纯电动汽车动力电池管理系统原理及故障诊断[J].许建忠.汽车与驾驶维修（维修版）.2017（S1）