桑雷
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摘要:动力电池管理系统是电动汽车电池组使用寿命和行车安全的保障,基于此本文从动力电池管理系统入手,讨论动力电池管理系统常见故障,最后分析如何对电动汽车动力电池管理系统控制,希望对相关研究带来帮助。
关键词:电动汽车;动力电池管理系统;控制方法
在电动汽车的运行过程中,需要对动力电池系统进行合理设计,做好管理工作,以此让电池处于良好的工作状态下。为此,技术人员需要对电性能、电池性能、安全性能、使用寿命进行检验,并且明确常见故障类型与方法,以下对相关内容进行分析。
一、动力电池管理系统
对于动力电池管理系统来说,主要是对总电压、单体电压、总电流、温度进行实时监控和采样,然后把参数反馈到整车控制器当中。除了能够对电池性能参数有效监控以及管理,电性能还可以为热管理提供良好的应用环境,达到对电池冷却和加热的目标,确保其与环境温度接近。如果动力电池管理系统存在故障就不能对电池状态监控、分析电池核电状态,由此导致电池出现过热、过载等问题出现,严重威胁行车安全[1]。
二、动力电池管理系统常见故障
当前动力电池管理系统当中,CAN系统通信故障、电压采集异常、BMS未正常、工作温度采集异常、预充电故障绝缘故障、电流显示异常故障、内外总电压测量故障、高压互锁故障是较为常见的故障类型,要求针对不同故障采取技术性措施解决。
三、如何对电动汽车动力电池管理系统控制
(一)CAN通信故障
如果出现电源线脱落、CAN脱落,端子退针都会埋下安全隐患,解决措施为在确保BMS供电处于正常状态的基础上,把万用表的电流调节到直流电压档,之后技术人员使用红表笔触碰内部部CANH、利用黑表笔接触CANL,尽快分析通信电路中输出电压大小,通常情况下电压值为1.5伏,如果电压值异常即可说明BMS存在硬件故障,要及时更换[2]。
(二)BMX未正常工作
导致该现象出现时主要从以下几个方面考虑:其一是BMS供电电压问题,要求对整车接插件部位测量,分析是否有稳定的电压输出;其二是CAN线或者低压电源线接触不良,这一问题会造成通信故障,主要是对主板、高压板的电源线通信线检测,如果发现存在脱落的线束需要重新连接或者更换;其三,如果出现接插件退针或者损坏问题,会导致数据不能传输到主板当中,需要更换已损坏的退针;其四如果控制主板存在问题需要监控换版,更换之后如果解除故障即可判定故障发生在主板上,然后采取进一步措施维修。
(三)电压采集异常
如果发生电压采集异常,主要考虑以下几个方面:其一是电池自身电压不足,通过对比万用表实际测量电压值和监控电压值能够分析电池是否存在问题,之后进行更换;其二是采集线端子紧固螺栓出现松动或者接触不良该问题造成单体电压采集数值不准,技术人员轻微摇晃采集端子即可判定是否存在接触问题,之后采取紧固措施;其三,如果采集线保险丝发生损坏,需要对保险丝电阻值进行测量,如果超出1欧姆必须更换。
(四)温度采集异常
一旦出现温度采集异常情况,主要考虑到以下方面:其一是温度传感器失效,如果单个温度器缺失数据,需要对中间的对接插头检测,存在连接异常要及时更换;其二温度传感器线束连接问题,主要是检查控制口温度传感器线束以及中间对接线束连接情况,发现松动或者脱落要及时处理;其三,如果出现BMS硬件故障,主要体现在BMS不能采集整口的温度,需要更换从板;其四,如果更换从板后不能重新加载电源,监控值会出现异常[3]。
(五)绝缘故障
当动力电池管理系统工作线束插接件内芯和外壳存在短接,或者电压采集线破损和电池箱体连接等问题都会导致绝缘故障出现,主要解决措施如下:其一如果确定为高压负载漏电,要求技术人员断开DC、PCU、空调充电机,在解除故障后及时进行部件更换;其二,如果分析是否为高压线或者连接器破损,需要技术人员利用兆欧表测量,进而对相关配件更换;其三,如果出现电池箱进水或者漏液情况需要及时更换电池;其四,如果电压采集线破损,在电池箱内部漏电之后对破损的采集线进行更换。
(六)内/外总电压检测故障
造成总电压检测故障出现的原因如下:其一是采集线和端子之间松动或者脱落而导致总电压采集发生故障;其二是螺帽松动造成总压采集故障;其三是维修开关接触问题导致中央采集故障。在检测过程中主要处理方法如下:如果总压采集线两侧端子接触不良,要利用万用表对检测点的总电压和监控总压进行对比,之后分析检测限度,如果连接不可靠要及时紧固或者更换;如果高压回路联结存在异常,需要使用万用表测量检测点的总电压,之后与监控总压进行对比,然后维修开关连接器保险,发现异常部件及时更换;如果高压板检测存在故障,需要让监控总压和实际的总电压进行对比,更换高压板之后如果总压恢复正常状态,则说明存在高压版故障。
(七)预充电故障
造成预充电故障出现的因素主要体现在总压采集端子松动或者滑脱、主控制线电压未达到12伏造成充电继电器未能处于闭合状态、预充电电阻损坏造成预充电失效。通过实际分析需要对以下情况进行检查:其一是外部高压部件故障,如果BMS出现预充电故障需要技术人员分别排查高压接线盒以及PCU;其二,如果主板不能闭合预充电继电器,需要分析预充电继电器电压是否达到12伏,如果未能达到12伏需要更换主板,之后预充电成功可判定为主板故障;其三,如果出现多保险或者预充电组损坏情况,需要分析预充电保险的通电情况以及电阻值;其四,如果高压板外部总电压存在故障需要对电压板更换,然后预充电[4]。
(八)无法充电
无法充电主要体现在接插件两端CAN线端子退针造成主板和充电机不能通行,还体现在充电保险丝坏之后造成充电回路不能形成,在车辆检测过程中遇到该问题主要从以下几个方面入手:其一是确保充电机和主板的正常通信,使用仪器分析整车CAN系统工作数据,如果发现无BMS工作数据必须马上检查CAN通信线束,中断接触不良的位置,然后进行修复;其二处理充电机或者主板故障,要求技术人员更换充电机或者主板,之后重新加载电压,在更换之后即可判定是否为主板故障;其三分析BMS故障问题,通过监测即可分析故障类型,通常表现为不允许充电,故障解除后可以实现顺利充电;其四,充电保险丝损坏问题,技术人员使用万用表进行检测,如果无法导通需要及时更换。
结束语:
综上所述,在电动汽车的运行过程中,保证电池管理系统的运行十分关键,这是延长电池使用寿命的关键,也是汽车安全的保证。本文对电动汽车动力电池管理系统存在的故障以及解决措施进行了分析,希望今后研究更加深入,进而实现汽车行业的健康发展。
参考文献:
[1]白国军.动力电池管理系统核心控制策略开发[J].汽车零部件,2019,23(10):10-14.
[2]王维强,李文杰,乔雪.分布式电动汽车锂电池智能均衡系统设计[J].电源技术,2019,43(2):312-314.
[3]程浩,蒋立琴,何志辉.电动汽车用电池管理系统测试平台的设计与实现[J].自动化与仪表,2019,34(8):55-59.
[4]赵涛,李强,邢紫筱.基于ADVISOR的纯电动汽车驱动转矩双模糊控制策略[J].浙江科技学院学报,2019,31(5):419-425.