電池管理系統(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM),俗稱電池保姆或電池管家,是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。電池管理系統(BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用率,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。

　　電池管理系統不但與電池密切聯系,也與整車系統有著各種聯系,在所有故障當中,相對其他系統,電池管理系統的故障是相對較高的,也是較難處理的。本文總結了處理電池管理系統故障時的一些常用方法和電池管理系統常見故障的案例分析,供整車、電池、管理系統廠家相關人員參考。

　　BMS故障分析方法

　　觀察法

　　當系統發生通訊中斷或控制異常時,觀察系統各個模塊是否有報警,顯示屏上是否有報警圖標,再針對得出的現象一一排查。

　　故障復現法

　　車輛在不同的條件下出現的故障是不同的,在條件允許的情況,盡可能在相同條件下讓故障復現,對問題點進行確認。排除法當系統發生類似干擾現象時,應逐個去除系統中的各個部件,來判斷是哪個部分對系統造成影響。

　　替換法

　　當某個模塊出現溫度、電壓、控制等異常時,調換相同串數的模塊位置,來診斷是模塊問題或線束問題,

　　環境檢查法

　　當系統出現故障時,如系統無法顯示,我們先不要急于進行深入的考慮,因為往往我們會忽略一些細節問題。首先我們應該看看那些顯而易見的東西:如有沒有接通電源?開關是否已打開?是不是所有的接線都連接上了?或許問題的根源就在其中。

　　程序升級法

　　當新的程序燒錄后出現不明故障,導致系統控制異常,可燒錄前一版程序進行比對,來進行故障的分析處理。

　　數據分析法

　　當BMS發生控制或相關故障時,可對BMS存儲數據進行分析,對CAN總線中的報文內容進行分析。

　　常見故障案例分析

　　1、系統供電后整個系統不工作

　　可能原因

　　供電異常、線束短路或是斷路、DCDC無電壓輸出。

　　故障排除

　　檢查外部電源給管理系統供電是否正常,是否能達到管理系統要求的最低工作電壓,看外部電源是否有限流設置,導致給管理系統的供電功率不足;可以調整外部電源,使其滿足管理系統的用電要求;檢查管理系統的線束是否有短路或是斷路,對線束進行修改,使其工作正常;外部供電和線束都正常,則查看管理系統中給整個系統供電的DCDC是否有電壓輸出;如有異常可更換壞的DCDC模塊。

　　2、BMS不能與ECU通信

　　可能原因

　　BMU(主控模塊)未工作、CAN信號線斷線

　　故障排除

　　檢查BMU的電源12V/24V是否正常;檢查CAN信號傳輸線是否退針或插頭未插;監聽CAN端口數據,是否能夠收到BMS或者ECU數據包。

　　3、BMS與ECU通信不穩定

　　可能原因

　　外部CAN總線匹配不良、總線分支過長

　　故障排除

　　檢測總線匹配電阻是否正確;匹配位置是否正確,分支是否過長。

　　4、BMS內部通信不穩定

　　可能原因

　　通信線插頭松動、CAN走線不規范、BSU地址有重復。

　　故障排除

　　檢測接線是否松動;檢測總線匹配電阻是否正確,匹配位置是否正確,分支是否過長;檢查BSU地址是否重復。

　　5、絕緣檢測報警

　　可能原因

　　電池或驅動器漏電、絕緣模塊檢測線接錯。

　　故障排除

　　使用BDU顯示模塊查看絕緣檢測數據,查看電池母線電壓,負母線對地電壓是否正常;使用絕緣搖表分別測量母線和驅動器對地絕緣電阻。

　　6、上電后主繼電器不吸合

　　可能原因

　　負載檢測線未接、預充繼電器開路、預充電阻開路。

　　故障排除

　　使用BDU顯示模塊查看母線電壓數據,查看電池母線電壓,負載母線電壓是否正常;檢查預充過程中負載母線電壓是否有上升。

　　7、采集模塊數據為0

　　可能原因

　　采集模塊采集線斷開、采集模塊損壞。

　　故障排除

　　重新拔插模塊接線,在采集線接頭處測量電池電壓是否正常,在溫度傳感器線插頭處測量阻值是否正常。

　　8、電池電流數據錯誤

　　可能原因

　　霍爾信號線插頭松動、霍爾傳感器損壞、采集模塊損壞。

　　故障排除

　　重新拔插電流霍爾傳感器信號線;檢查霍爾傳感器電源是否正常,信號輸出是否正常;更換采集模塊。

　　9、電池溫差過大

　　可能原因

　　散熱風扇插頭松動,散熱風扇故障。

　　故障排除

　　重新拔插風扇插頭線;給風扇單獨供電,檢查風扇是否正常。

　　10、電池溫度過高或過低

　　可能原因

　　散熱風扇插頭松動,散熱風扇故障,溫度探頭損壞。

　　故障排除

　　重新拔插風扇插頭線;給風扇單獨供電,檢查風扇是否正常;檢查電池實際溫度是否過高或過低;測量溫度探頭內阻。

　　11、繼電器動作后系統報錯

　　可能原因

　　繼電器輔助觸點斷線,繼電器觸點粘連

　　故障排除

　　重新拔插線束;用萬用表測量輔助觸點通斷狀態是否正確。

　　12、不能使用充電機充電

　　可能原因

　　充電機與BMS通信不正常

　　故障排除

　　更換一臺充電機或BMS,以確認是BMS故障還是充電機故障;檢查BMS充電端口的匹配電阻是否正常。

　　13、車載儀表無BMS數據顯示

　　可能原因

　　主控模塊線束連接異常

　　故障排除

　　檢查主控模塊線束是否有連接完備,是否有汽車正常的低壓工作電壓,該模塊是否工作正常

　　14、部分電池箱的檢測數據丟失

　　可能原因

　　整車部分接插件可能接觸不良,或者BMS從控模塊不能正常工作

　　故障排除

　　檢查接插件接觸情況,或更換BMS模塊;。

　　15、SOC異常

　　現象:SOC在系統工作過程中變化幅度很大,或者在幾個數值之間反復跳變;在系統充放電過程中,SOC有較大偏差;SOC一直顯示固定數值不變。

　　可能原因

　　電流不校準;電流傳感器型號與主機程序不匹配;電池長期未深度充放電;數據采集模塊采集跳變,導致SOC進行自動校準;

　　SOC校準的兩個條件:1)達到過充保護;2)平均電壓達到xxV以上。客戶電池一致性較差,過充時,第二個條件無法達到。通過顯示查看電池的剩余容量和總容量;電流傳感器未正確連接;

　　故障排除:

　　在觸摸屏配置頁面里校準電流;改主機程序或者更換電流傳感器;對電池進行一次深度充放電;更換數據采集模塊,對系統SOC進行手動校準,建議客戶每周做一次深度充放電;修改主機程序,根據客戶實際情況調整“平均電壓達到xxV以上”這個條件中的xxV。設置正確的電池總容量和剩余容量的;正確連接電流傳感器,使其工作正常。