動力電池常見故障分析及處理方法

動力電池常見故障分析及處理方法摘要如今，新能源電動汽車已經(jīng)在我國汽車行業(yè)中已經(jīng)占有十分重要的主導(dǎo)地位。而關(guān)于動力電池安全上和性能上的問題則仍然是未來新能源電動汽車首先被廣泛關(guān)注和優(yōu)先考慮的。近年來，電動汽車時常被報道出自燃、起火等事故的發(fā)生，其主要原因還是由于動力電池故障引起的。關(guān)鍵詞：動力電池；故障診斷；電池管理系統(tǒng)一、常見故障分析及處理方法1、電壓類故障（1）電池的電壓比較高，當(dāng)滿載的電動機(jī)靜置一段時間后，電池的單串或多串電壓會明顯偏高，而其它的單體為正常。其故障發(fā)生的主要技術(shù)原因是電源數(shù)據(jù)包所采集的信息出現(xiàn)了誤差、LMU均衡轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障導(dǎo)致功能不佳或發(fā)生均衡失效、或者自動充電芯片的容量變化較小，導(dǎo)致每次充電運(yùn)行過程中，自動會發(fā)生一定的交流電壓頻率波動現(xiàn)象。處理方法有測量一個單體的電壓，測量后如果用一個單體的實(shí)際測得電壓顯示值與其單體進(jìn)行比對，若實(shí)際電壓值比其他兩個單體測得電壓值所顯示出的值相對要小，且與其它兩個單體測得電壓相同，則以實(shí)際顯示值電壓作為單體測量電壓標(biāo)準(zhǔn)，并用LMU單體內(nèi)的電壓校正器對其進(jìn)行電壓測量；但是，若單體測得的電壓數(shù)值與單體所需要顯示的單體數(shù)值不一致，則可能需要同時使用測量人工在整個單體內(nèi)的鋰電池中再次進(jìn)行電壓放電均衡、仔細(xì)檢查有源電壓表和取樣器的線路是否有過熔斷或有過虛焊的現(xiàn)象或者及時進(jìn)行更換LMU電源。（2）電池電壓較低時，將一個滿載的電動機(jī)電池進(jìn)行電壓靜置處理，電池的一個充電單只或幾個充電單體的工作電壓通常會明顯地有所偏低，并且其它的幾個單體正常。其故障可能發(fā)生的主要原因有電源數(shù)據(jù)包的采集方式發(fā)生錯誤、LMU均衡啟動時功能不是最佳狀態(tài)或均衡發(fā)生失效、磷酸鋰離子復(fù)合電池具有很高的自放電性性能或者是由于離子電池容量較小，在啟動過程中因自放電后的電池電壓突然升高，導(dǎo)致啟動速度變慢。處理方法有測量單體電壓，如果其它單體的電壓會明顯高于被測單體的電壓顯示值，再通過與被測單體的真正實(shí)際電壓值進(jìn)行比較，若所有的顯示值低于實(shí)際的電壓值，且與其他單體電壓值相同，則根據(jù)實(shí)際的值來校準(zhǔn)LMU單體的電壓；如果測得的數(shù)值和顯示的平衡值一致，則通過手動向電池進(jìn)行充放置、仔細(xì)檢查采樣的電壓和取樣線路有無出現(xiàn)損壞、更換LMU或者及時更換存在故障的蓄電池組。(3)一種動態(tài)/靜式的壓差比較明顯。在充電過程中，單位的電壓跳到了滿充電的截止值的過程很快，在腳踏進(jìn)入油門的過程中，單位的電壓下降的速度相對于其他串聯(lián)要緩慢，踩剎車的同時，單位電壓升高的速度又要快于其他串。其故障發(fā)生的主要原因有連接式驅(qū)動蓄電池的電芯銅牌中連接緊固件的螺母可能發(fā)生輕微松動、使用的連接件銅牌表面有大量污垢、使用電芯的銅牌具有高效率的自放電能力、采用一種電芯單體焊接的銅牌連接操作方式，但銅牌不能打孔或者開焊(這樣一來會容易造成電芯串聯(lián)的電池單體電芯容量相對較小）或者個別電芯單體配套后中的電芯發(fā)生泄露。處理方法有對電池螺母片的內(nèi)部零件進(jìn)行完全密封牢固、及時徹底地對電池連接部件表面的任何異物進(jìn)行清除、對一個型號的單串聯(lián)鋰電池進(jìn)行充放電平衡或者對存在問題的電池袋進(jìn)行更換。2、溫度類故障（1）供熱系統(tǒng)出現(xiàn)的原因有加熱器出現(xiàn)故障(加熱薄膜)或者當(dāng)溫度低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時，在進(jìn)行加熱充電的過程中，加熱器沒有自動打開。其影響因素包括自動加熱電源繼電器或電源BMU出現(xiàn)故障或者電源加熱片、電源繼電器的加熱供電的電源控制電路出現(xiàn)了錯誤。解決辦法包括及時進(jìn)行修復(fù)或重新替換需要加熱的風(fēng)扇繼電器或電路BMU、定期對風(fēng)進(jìn)行性能檢查以及及時修復(fù)風(fēng)扇供電器的電路或者通過防止發(fā)生風(fēng)扇散熱系統(tǒng)中的吹分機(jī)發(fā)生故障，可以設(shè)定倘若風(fēng)扇溫度高于某個正常數(shù)值時，風(fēng)扇就不能正常運(yùn)行工作。（2）溫度高，當(dāng)蓄電池在工作過程中，系統(tǒng)中如果某個或者一些溫度節(jié)點(diǎn)溫度偏高，在運(yùn)行的過程中或者在充電時會達(dá)到一個報警的閾值。故障發(fā)生的原因有高壓溫度傳感器內(nèi)部出現(xiàn)故障、LMU發(fā)生故障、電纜連接錯誤獲局部溫度過高導(dǎo)致燒損、散熱器風(fēng)扇不能正常啟動或散熱效果不佳或選擇靠近發(fā)動機(jī)等發(fā)熱源或者出現(xiàn)過充電。解決措施包括可以測量溫度傳感器的實(shí)際溫度，再與溫度顯示器的顯示溫度進(jìn)行對比，若實(shí)際電阻值比其它顯示溫度數(shù)據(jù)的電阻值低，且與其它的數(shù)據(jù)溫度顯示值相同，則以實(shí)際的數(shù)值溫度作為本次測量的溫度標(biāo)準(zhǔn)，并對電源LMU的顯示溫度和數(shù)值誤差進(jìn)行準(zhǔn)確校準(zhǔn)或及時緊固供電電源的連接點(diǎn)，及時清除供電連接點(diǎn)周圍的所有異物或特別注意及時確保各個門窗進(jìn)出口的散熱風(fēng)扇處于正常開啟狀態(tài)或留意門窗隔熱材料和與其他熱源的連接間隙的大小。其次臨時供電中斷時，在運(yùn)營后還需要及時進(jìn)行快速散熱處理、然后馬上自動停止繼續(xù)充電或者及時更換電源LMU。（3）溫度低，蓄電池系統(tǒng)中，如果某個或者一些溫度節(jié)點(diǎn)溫度偏低，在運(yùn)行或者充電時會達(dá)到一個報警的閾值。影響因素有溫度傳感器發(fā)生故障、LMU出現(xiàn)故障、或者局部的加熱片出現(xiàn)異常。解決措施包括將測量溫度傳感器的電阻值與顯示值進(jìn)行對比，若顯示值低于實(shí)際值偏低，且與其它溫度值相同，則按照實(shí)際值為標(biāo)準(zhǔn)對LMU溫度值進(jìn)行校準(zhǔn)或檢查修復(fù)的加熱片是否發(fā)生故障或者直接更換LMU。（4）溫差，參照高低溫進(jìn)行排查或者由于電芯發(fā)熱不正常引起的。3、充電故障（1）直流高壓充電運(yùn)行系統(tǒng)的發(fā)生故障；GB/T27930-2015充電時遇到SOC不斷后能自動開始，充電過程中出現(xiàn)不能自動跳槍現(xiàn)象，在直流充電的過程中，發(fā)現(xiàn)SOC不斷后可以進(jìn)行自動復(fù)位。、故障發(fā)生的主要原因有失效電池電壓發(fā)生了故障(地源電壓、溫度、絕緣等異常)、BMU出現(xiàn)故障(專用充電電池模塊或其他充電元件CAN異常)、電池主負(fù)極、充電器和繼電器發(fā)生異常、CC1的對地源電阻發(fā)生異常、CC2對地阻電壓不正?；蛘逷E地異常解決辦法有可以及時排除失效電池電源的故障、及時修復(fù)或重新替換一些失效電池零部件或者截存電池充電故障報文，分析電池可能發(fā)生的故障。（2）交流充電故障，故障原因包括電池內(nèi)部交流電池故障(包括電壓、溫度、絕緣等異常)、BMU故障(交流充電器的模塊或者可能是交流充電器的CAN異常)、主、負(fù)電源充電時的繼電器出現(xiàn)異常、CC對應(yīng)接地的交流電阻、CP對應(yīng)接地的交流電壓異?；蛘逷E地出現(xiàn)不正常。故障處理解決辦法：及時排除交流電池內(nèi)部故障、及時修復(fù)或者重新替換已經(jīng)失效的電池零部件或者截存交流充電故障報文，分析說明發(fā)生這種電池故障的主要原因。參考文獻(xiàn)

[1]崔勝民.新能源汽車技術(shù)[M].北京大學(xué)出