新能源汽車檢測與故障診斷技術(shù) 課件 項目二 動力蓄電池系統(tǒng)的故障診斷

繼電器區(qū)蓄電池管理系統(tǒng)BMSMSD維修開關(guān)蓄電池模組動力蓄電池內(nèi)部構(gòu)造動力電池箱內(nèi)有幾十個軟包電芯通過并聯(lián)擴(kuò)大容量、串聯(lián)提升電壓，組成動力蓄電池模組一般集成主保險絲，將蓄電池組從中間分成兩部分，如果將維修開關(guān)斷開或主保險絲熔斷，此狀態(tài)下動力蓄電池?zé)o法充放電負(fù)責(zé)收集動力蓄電池電壓、溫度、電流，與整車進(jìn)行交互通訊，控制動力蓄電池高壓的輸出和斷開，實時監(jiān)控電池的狀態(tài)并判斷電池發(fā)生的故障。繼電器區(qū)含總正繼電器、總負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻，受BMS控制，BMS接受整車發(fā)送的指令，按時序閉合繼電器。三元鋰電池以吉利EV300電動汽車為例：額定電壓346V，儲能約為40KW/h優(yōu)點(diǎn)：一般能量密度比較高，續(xù)航里程長，輸出功率較大，低溫性能優(yōu)異，在-30℃的條件下可保持正常蓄電池容量缺點(diǎn)：高溫穩(wěn)定性差，蓄電池的三元材料會在200℃時發(fā)生分解，容易發(fā)生燃燒或爆炸的現(xiàn)象動力蓄電池主要類型概念預(yù)充電阻是在高壓回路上電初期對回路中的電容、負(fù)載進(jìn)行緩慢充電的電阻說明如果沒有預(yù)充電阻，一方面充電上電電流過大，可能擊穿電容；另一方面高壓電直接加在電容上，相當(dāng)于瞬間短路，過大的短路電流可能損壞線路、繼電器和電源結(jié)論設(shè)計高壓回路時都會串入預(yù)充電阻，確保電路安全預(yù)充電阻電磁繼電器一般由鐵心、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)等組成，在線圈兩端加上12V電壓，線圈中流過電流產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵受電磁力吸引克服彈簧拉力吸向鐵心，使銜鐵常開觸點(diǎn)吸合，當(dāng)線圈斷電，電磁的吸力隨之消失，銜鐵受彈簧拉力作用返回原位置，使常開觸點(diǎn)重新斷開，總體上控制線圈吸合、釋放，實現(xiàn)了電路的導(dǎo)通和切斷。電磁繼電器首先吸合負(fù)極繼電器，再吸合預(yù)充繼電器，預(yù)充繼電器吸合之后當(dāng)檢測到高壓母線上的電壓與動力蓄電池電壓相差50V以內(nèi)（母線電流減小到安全電流）時，預(yù)充完成，然后接通正極繼電器、斷開預(yù)充繼電器，這時上電完成。動力蓄電池高壓放電過程1正極主繼電器2預(yù)充電阻13預(yù)充繼電器14快充繼電器5預(yù)充電阻26預(yù)充繼電器27主負(fù)繼電器8電流傳感器9模組110模組N/211模組N/2+112模組N接通預(yù)充繼電器是為了防止瞬間高壓上電造成過載，損壞動力蓄電池和線路，通過預(yù)充電阻1和動力蓄電池形成串聯(lián)，再經(jīng)過負(fù)極繼電器形成回路，預(yù)充電阻1起到分壓限流作用，以相對小的電壓和電流預(yù)先對外電路負(fù)載電容充電動力蓄電池高壓放電過程1正極主繼電器2預(yù)充電阻13預(yù)充繼電器14快充繼電器5預(yù)充電阻26預(yù)充繼電器27主負(fù)繼電器8電流傳感器9模組110模組N/211模組N/2+112模組N故障現(xiàn)象動力蓄電池電壓高滿電靜止后，動力蓄電池單串或幾串電壓明顯偏高，其他單體蓄電池正常故障原因采集器采集誤差；BMS信息采集器功能出現(xiàn)誤差或失效；動力蓄電池容量低，充電時電壓上升較快。單體蓄電池電壓高動力蓄電池電壓低讀取數(shù)據(jù)流實際電壓確實低對單體蓄電池容量及電阻進(jìn)行檢測，若動力蓄電池異常，需要對動力蓄電池模組進(jìn)行均衡，再觀察。故障分析獲取動力蓄電池的單體電壓值，查看是否低于動力蓄電池的最低電壓，分解動力蓄電池，用萬用表測量異常單體蓄電池電壓的實際值，若實際值和其他單體蓄電池電壓數(shù)據(jù)相等，說明采集有誤差或BMS信息采集器功能失效，需要更換采集器或BMS。溫度低故障原因溫度傳感器故障相關(guān)線路故障局部加熱片異常溫度高故障原因L溫度傳感器故障相關(guān)線路故障電連接異常局部發(fā)熱風(fēng)扇未開啟，散熱差靠近電機(jī)等熱源過充電動力蓄電池溫度故障模式動力蓄電池由于外部碰撞導(dǎo)致單體蓄電池漏液造成絕緣故障信息采集器內(nèi)部短路或采集線擠壓破損動力蓄電池進(jìn)水導(dǎo)致或水冷冷卻管路（動力蓄電池內(nèi)部）漏液動力蓄電池內(nèi)部高壓配電箱（如設(shè)計在動力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部短路模組與模組之間的銅排連接片絕緣層破損絕緣監(jiān)測模塊（如設(shè)計在動力蓄電池內(nèi)部）內(nèi)部電路板短路動力蓄電池絕緣性能故障原因ONE現(xiàn)象一踩制動踏板，打開起動開關(guān)，上電運(yùn)行“ready”燈無法點(diǎn)亮，動力蓄電池主正和預(yù)充繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法上電。TWO現(xiàn)象二連接慢充設(shè)備和電纜，動力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法充電。THREE現(xiàn)象三連接快充設(shè)備和電纜，動力蓄電池主正和主負(fù)繼電器接通后立即斷開或直接不動作，系統(tǒng)無法充電。動力蓄電池?zé)o法上電常見的故障現(xiàn)象蓄電池管理系統(tǒng)BMS是決定車輛高壓是否上電的主要條件之一。如果BMS出現(xiàn)故障，將造成整車其他控制單元無法獲知動力蓄電池電量，同時BMS無法無法獲知高壓系統(tǒng)連接的完整性、其他高壓系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)、車輛準(zhǔn)備狀態(tài)以及車輛運(yùn)行狀態(tài)（行駛、充電），造成BMS無法控制內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器的動作，致使高壓不上電，同時車輛行駛及其他輔助功能也將受限。蓄電池管理系統(tǒng)BMS動力蓄電池組內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器控制、線路以及自身故障動力蓄電池組內(nèi)部電流、電壓傳感器或其線路開路、虛接、短路故障動力蓄電池內(nèi)部高壓互鎖信號及線路開路、虛接、短路故障蓄電池管理系統(tǒng)BMS電源線路開路、虛接、短路或其自身故障本至蓄電池管理系統(tǒng)BMS的CAN總線開路、虛接或短路故障動力蓄電池組輸出線路故障蓄電池管理系統(tǒng)BMS常見的故障現(xiàn)象蓄電池電量過低，導(dǎo)致整車無法啟動蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進(jìn)行過流保護(hù)蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進(jìn)行過壓保護(hù)蓄電池管理系統(tǒng)BMS對動力蓄電池進(jìn)行過溫保護(hù)電池組內(nèi)部溫度傳感器信號及線路開路、虛接、短路故障蓄電池管理系統(tǒng)BMS常見的故障現(xiàn)象小王的吉利帝豪EV450，踩