【澤世科技】課堂：動力電池常見故障以(yǐ)及處理

動力電池管理系統（BMS ）對于(yú)保障電動汽車電池組的(de)安全及使用壽命，最大(dà)限度發揮電池系統效能具有重要(yào / yāo)作用。通常對單體電壓、總電壓、總電流和(hé / huò)溫度等進行實時(shí)監控采樣，并将實時(shí)參數反饋給整車控制器。

若動力電池管理系統發生故障，就(jiù)失去了(le／liǎo)對電池的(de)監控，不(bù)能估計電池的(de)荷電狀态，容易造成電池過充、過放、過載、過熱以(yǐ)及不(bù)一(yī / yì ／yí)緻性問題的(de)增加，影響電池的(de)性能、使用壽命甚至行車安全。

下面列舉了(le／liǎo)電動汽車動力電池管理系統的(de)常見故障類型，并針對其可能原因進行了(le／liǎo)簡單的(de)分析，并提供了(le／liǎo)常見的(de)分析思路和(hé / huò)處理方法，供參考：

動力電池管理系統常見故障類型和(hé / huò)處理方法

動力電池管理系統（BMS ）常見故障類型包括：CAN系統通信故障、BMS未正常工作、電壓采集異常、溫度采集異常、絕緣故障、内外總電壓測量故障、預充電故障、無法充電、電流顯示異常故障、高壓互鎖故障等。

1、CAN通信故障

CAN線或電源線脫落、端子(zǐ)退針都會導緻通信故障。在(zài)保證BMS供電正常的(de)狀态下，将萬用表調至直流電壓擋，紅表筆觸碰内部CANH，黑表筆觸碰内部CANL，測量通信線路的(de)輸出(chū)電壓，即通信線路内部CANH與CANL之(zhī)間的(de)電壓，正常電壓值爲(wéi / wèi)1、5V左右，若電壓值異常，則可判定爲(wéi / wèi)BMS硬件故障，需更換。

2、BMS未正常工作

當出(chū)現此現象時(shí)，可重點考慮以(yǐ)下幾個(gè)方面：

（1）BMS的(de)供電電壓：首先測量整車接插件處，整車給BMS的(de)供電電壓是(shì)否有穩定的(de)輸出(chū)。

（2）CAN線或低壓電源線連接不(bù)可靠：CAN線或電源輸出(chū)線連接不(bù)可靠會導緻通信故障。應對主闆到(dào)從闆或高壓闆的(de)通信線、電源線進行檢查，發現脫落斷開的(de)線束，應進行更換或重新連接。

（3）接插件退針或損壞：低壓通信航空插頭退針會導緻從闆無電源或從闆數據無法傳輸到(dào)主闆，應檢查插頭和(hé / huò)接插件，發現退針或損壞的(de)進行更換。

（4）控制主闆：換闆進行監控，更換後故障解除則确定爲(wéi / wèi)主闆有問題。

3、電壓采集異常

當出(chū)現電壓采集異常現象時(shí)，重點考慮下列幾種情況：

（1）電池本身欠壓：将監控電壓值與萬用表實際測量的(de)電壓值對比，确認後更換電池。

（2）采集線端子(zǐ)緊固螺栓松動或采集線與端子(zǐ)接觸不(bù)良：螺栓松動或端子(zǐ)接觸不(bù)良會導緻單體電壓采集不(bù)準，此時(shí)輕搖采集端子(zǐ)，确認接觸不(bù)良後，緊固或更換采集線。

（3）采集線保險絲損壞：測量保險絲阻值，若在(zài)l S2、以(yǐ)上(shàng)，需進行更換。

（4）從闆檢測問題：确認采集電壓與實際電壓不(bù)一(yī / yì ／yí)緻，其它從闆若采集電壓與電池電壓一(yī / yì ／yí)緻，則需要(yào / yāo)更換從闆并收集現場數據，讀取曆史故障數據，進行分析。

4、溫度采集異常

出(chū)現溫度采集異常現象時(shí)，重點考慮下列幾種情況：

（1）溫度傳感器失效：若單個(gè)溫度數據缺失時(shí)，檢查中間對接插頭，若無連接異常，可确定爲(wéi / wèi)傳感器損壞，更換即可。

（2）溫度傳感器線束連接不(bù)可靠：檢查中間對接插頭或者控制口溫度傳感器線束，發現松動或者脫落，應更換線束。

（3）BMS存在(zài)硬件故障：監測發現BMS無法采集整口溫度，并确認從控制線束到(dào)轉接頭到(dào)溫度傳感器探頭的(de)線束導通正常，則可判定爲(wéi / wèi)BMS硬件問題，更換對應的(de)從闆。

（4）更換從闆後是(shì)否重新加載電源：在(zài)更換故障從闆後要(yào / yāo)重新加載電源，否則監控值會顯示異常。

5、絕緣故障

動力電池管理系統中工作線束的(de)接插件内芯與外殼短接、高壓線破損與車體短接會導緻絕緣故障，同時(shí)電壓采集線破損與電池箱體短接，也(yě)會導緻絕緣故障。針對此類情況，按下列方法分别分析診斷維修：

（1）高壓負載漏電：依次斷開DC/DC、 PCU、充電機、空調等，直到(dào)故障解除，然後對故障件進行更換。

（2）高壓線或連接器破損：使用兆歐表進行測量，檢查确認後進行更換。

（3）電池箱進水或電池漏液：對電池箱内部進行處理或更換電池。

（4）電壓采集線破損：确定電池箱内部漏電後檢查采集線，若發現破損進行更換。

（5）高壓闆檢測誤報：對高壓闆進行更換，更換後故障解除則确定爲(wéi / wèi)高壓闆檢測故障。

6、内部總電壓檢測故障

導緻總電壓檢測故障的(de)原因可分爲(wéi / wèi)：采集線與端子(zǐ)間松動或脫落，導緻總壓采集故障；螺帽松動導緻打火和(hé / huò)總壓采集故障；高壓連接器松動導緻打火和(hé / huò)總壓檢測故障；維修開關按下導緻總壓采集故障等。實際檢測過程中，可分别按下列方法進行維修處理：

（1）總壓采集線兩端端子(zǐ)連接不(bù)可靠：用萬用表測量檢測點總電壓與監控總壓對比，然後檢查檢測線路，發現連接不(bù)可靠，進行緊固或更換。

（2）高壓回路連接異常：用萬用表測量檢測點總壓與監控總壓，并進行對比，然後從檢測點依次檢查維修開關、螺栓、連接器、保險等，發現異常，進行更換。

（3）高壓闆檢測故障：對比實際總壓和(hé / huò)監控總壓，更換高壓闆後，若總壓恢複正常，則可确定爲(wéi / wèi)高壓闆故障，予以(yǐ)更換。

7、預充電故障

導緻出(chū)現預充電故障的(de)原因可分爲(wéi / wèi)：外總壓采集端子(zǐ)松動脫落導緻預充電故障；主闆控制線無12V電壓導緻預充電繼電器不(bù)閉合；預充電電阻損壞導緻預充電失敗等。結合實車，可按以(yǐ)下幾類情況分别進行檢查。

（1）外部高壓部件故障：當BMS報預充電故障時(shí)，斷開總正、總負後，若預充電成功，則故障由外部高壓部件引起，分段排查高壓接線盒和(hé / huò)PCU。

（2）主闆問題不(bù)能閉合預充電繼電器：檢測預充電繼電器是(shì)否有12V電壓，如果沒有則更換主闆，若更換後預充電成功，則确定主闆故障。

（3）主保險或預充電阻損壞：測量預充電保險導通情況和(hé / huò)電阻阻值，若異常則更換。

（4）高壓闆外部總壓檢測故障：換高壓闆後預充電成功，則可确定高壓闆故障，更換即可。

8、無法充電

無法充電現象大(dà)緻可總結爲(wéi / wèi)下列兩種情況：一(yī / yì ／yí)是(shì)接插件兩端CAN線端子(zǐ)退針或脫落，導緻主闆與充電機無法通信，從而(ér)導緻無法充電；二是(shì)充電保險損壞會導緻充電回路無法形成，充電無法完成。實際車輛檢測中若遇到(dào)無法充電的(de)情況，可從以(yǐ)下幾個(gè)方面入手，進行故障的(de)維修處理：

（1）充電機與主闆未正常通信：使用儀器讀取整車CAN系統工作數據，若發現無充電機或者BMS工作數據時(shí)，立即檢查CAN通信線束，有接插件接觸不(bù)良或線路中斷，立即進行修複。

（2）充電機或主闆故障不(bù)能正常啓動：對充電機或主闆進行更換，然後重新加載電壓，若更換後可以(yǐ)充電，則可确定爲(wéi / wèi)充電機或主闆故障。

（3）BMS檢查到(dào)故障，不(bù)允許充電：通過監控判斷故障類型，然後解決故障直至充電成功。

（4）充電保險絲損壞，無法形成充電回路：使用萬用表檢測充電保險絲導通情況，若無法導通，則立即更換。

9、電流顯示異常

動力電池管理系統控制線束的(de)端子(zǐ)脫落或螺栓松動、端子(zǐ)或螺栓表面氧化均會導緻電流誤差。出(chū)現電流顯示異常時(shí)，應完整詳細地(dì / de)檢查電流采集線的(de)安裝情況。

（1）電流采集線未正确連接：此時(shí)會導緻電流正負颠倒，更換即可；

（2）電流采集線連接不(bù)可靠：首先确定高壓回路有穩定電流，而(ér)當監控電流波動較大(dà)時(shí)，檢查分流器兩端電流采集線，發現螺栓松動應立即進行緊固。

（3）檢測端子(zǐ)表面氧化情況：首先确定高壓回路有穩定電流，而(ér)當監控電流遠低于(yú)實際電流時(shí)，檢測端子(zǐ)或螺栓表面是(shì)否有氧化層，有則對其表面進行處理。

（4）高壓闆電流檢測異常：斷開維修開關後，若監控電流值在(zài)0、2A以(yǐ)上(shàng)，則高壓闆電流檢測異常，應對高壓闆進行更換。

10、高壓互鎖故障

打開ON擋時(shí)，測量此處是(shì)否有高壓輸入，檢查4個(gè)端子(zǐ)是(shì)否插接牢靠，并測量驅動端是(shì)否有12V電壓（細線爲(wéi / wèi)電壓驅動線）。按照具體情況，可分爲(wéi / wèi)以(yǐ)下三類：

（1）DC/DC故障：測量DC/DC高壓輸入航插，在(zài)打開ON擋時(shí)是(shì)否有短時(shí)高壓，有則确定爲(wéi / wèi)DC/DC故障，予以(yǐ)更換。

（2）DC/DC繼電器端子(zǐ)未插接牢靠：檢查繼電器高、低壓端子(zǐ)，不(bù)可靠的(de)重新插接牢靠。

（3）主闆或轉接闆故障，導緻DC/DC繼電器不(bù)閉合：測量DC/DC繼電器電壓驅動端，打開ON擋短時(shí)間無12V電壓，則更換主闆或轉接闆。

一(yī / yì ／yí)、電壓類故障

1、電池電壓高：滿電靜置後，電池單串或幾串電壓明顯偏高，其它單體正常。

故障原因：①采集誤差 ； ②LMU均衡功能差或失效；③電芯容量低，充電時(shí)電壓上(shàng)升較快。

處理方法：①單體電壓顯示值較其餘單體偏高，測量單體實際電壓值進行比對，若實際值較顯示值低，且與其它單體電壓相同，則以(yǐ)實際值爲(wéi / wèi)标準對LMU單體電壓進行校準；若測量值與顯示值相符，則人(rén)工對單體電池進行放電均衡。②檢查電壓采樣線是(shì)否斷裂，虛接；③更換LMU。

2、電池電壓低：滿電靜置後，電池單隻或幾隻單體電壓明顯偏低，其它單體正常。

故障原因：①采集誤差 ；②LMU均衡功能差或失效；③電芯自放電率大(dà)；④電芯容量低，放電時(shí)電壓下降較快。

處理方法：①單體電壓顯示值較其餘單體偏低，測量單體實際電壓值進行比對，若實際值較顯示值高，且與其它單體電壓相同，則以(yǐ)實際值爲(wéi / wèi)标準對LMU單體電壓進行校準；若測量值與顯示值相符，則人(rén)工對單體電池進行充電均衡。②檢查電壓采樣線是(shì)否斷裂，虛接；③更換LMU；④對故障電池包進行更換。

3、壓差：動态壓差/靜态壓差。充電時(shí)單體電壓迅速至滿電截止電壓跳槍；踩油門時(shí)，單體電壓比其它串下降迅速；踩刹車時(shí)，單體電壓比其它串上(shàng)升迅速。

故障原因：①連接電池銅牌緊固螺母松動；②連接面有污物；③電芯自放電率大(dà)；④電芯焊接連接銅牌開焊(造成該串單體容量低)；⑤個(gè)别單體電芯漏液。

處理方法：①對螺母進行緊固；②清除連接面異物；③對單串電池進行充/放電均衡；④對問題電池包進行更換。

4、電壓跳變：車輛運行或充電時(shí)，單體電壓跳變。

故障原因：①電壓采集線連接點松動；②LUM故障。

處理方法：①對連接點進行緊固；②更換LMU。

二、溫度類故障

1、熱管理故障；

①加熱故障(加熱片)；溫度低于(yú)某一(yī / yì ／yí)數值時(shí)，在(zài)充電時(shí)，加熱不(bù)開啓。

故障原因：①加熱繼電器或BMU故障；②加熱片或繼電器供電電路異常。

處理方法：①修複或更換加熱繼電器或BMU；②檢查修複供電電路。

②散熱故障(風扇)；溫度高于(yú)某數值後，風扇未工作。

故障原因：①風扇繼電器或BMU故障；②風扇或繼電器供電電路異常。

處理方法：①修複或更換風扇繼電器或BMU故障；②檢查修複供電電路異常。

2、溫度高：電池系統中某個(gè)或者某幾個(gè)溫度點偏高，運行或充電中達到(dào)報警阈值。

故障原因：①溫度傳感器故障；②LMU故障 ；③電連接異常局部發熱；④風扇未開啓， 散熱差；⑤靠近電機等熱源；⑥過充電。

處理方法：①測量溫度傳感器電阻值與顯示值進行比對，若實際值較顯示值低，且與其它溫度值相同，則以(yǐ)實際值爲(wéi / wèi)标準對LMU溫度值進行校準；②緊固電連接點，清楚連接點異物；③确保風扇開啓；④增加隔熱材料與熱源進行隔離；⑤暫停運營進行散熱；⑥立即停止充電；⑦更換LMU。

3、溫度低：電池系統中某個(gè)或者某幾個(gè)溫度點偏低，運行或充電中達到(dào)報警阈值。

故障原因：①溫度傳感器故障；②LMU故障 ；③局部加熱片異常。

處理方法：①測量溫度傳感器電阻值與顯示值進行比對，若實際值較顯示值高，且與其它溫度值相同，則以(yǐ)實際值爲(wéi / wèi)标準對LMU溫度值進行校準；②檢查修複加熱片；③更換LMU。

4、溫差；參照高低溫排查方法。電芯發熱差異。

三、充電故障

1、 直流充電故障； GB/T 27930-2015         充電無法啓動，充電跳槍，充電結束後SOC不(bù)複位。

故障原因：

① 電池故障(電壓、溫度、絕緣等異常)

② BMU故障(充電模塊或充電CAN異常)

③ 主負、充電繼電器異常

④ CC1對地(dì / de)電阻、CC2對地(dì / de)電壓異常

⑤ PE地(dì / de)異常

處理方法：

① 排除電池故障

② 修複/更換失效部件

③ 截存充電報文，分析故障原因。

2、交流充電故障；

故障原因：

①電池故障(電壓、溫度、絕緣等異常)

②BMU故障(充電模塊或充電CAN異常)

③主負、充電繼電器異常

④CC對地(dì / de)電阻、CP對地(dì / de)電壓異常

⑤PE地(dì / de)異常

處理方法：

①排除電池故障

②修複/更換失效部件

③截存充電報文，分析故障原因。

四、絕緣故障

故障原因：電池箱或插件進水，電芯漏液，環境濕度大(dà)，絕緣誤報，整車其他(tā)高壓部件(控制器、壓縮機等)絕緣不(bù)過。

處理方法：①正極對地(dì / de)，如果有電壓或絕緣阻值小于(yú)規定值，則判處負極電路漏電；負極對地(dì / de)，如果有電壓或絕緣阻值小于(yú)規定值，則判處正極電路漏電。根據其漏電電壓大(dà)小除以(yǐ)此時(shí)的(de)單串電壓值就(jiù)可以(yǐ)計算出(chū)漏電點位，然後根據不(bù)同情況分析處理。

五、通訊故障

LUM通訊故障，BMU通訊故障；整車卻是(shì)1個(gè)或幾個(gè)LMU信息，或整車沒有BMS信息。

故障原因：①LMU/BMU故障；②LMU/BMU供電電路或通訊線路接觸不(bù)良/故障；③信号幹擾。

處理方法：①更換LMU/BMU；②檢查修複供電電路/通訊線路；③檢屏蔽查線，查找消除幹擾源。

六、SOC異常

1、不(bù)準确；

充電電量÷标稱容量=充電的(de)SOC  若“充電的(de)SOC”+“剩餘的(de)SOC”較實際顯示值有偏差或者根據SOC與OCV的(de)對應關系估算實際電量與SOC不(bù)對應，我們認爲(wéi / wèi)SOC不(bù)準确。

2、不(bù)變化；

故障原因：①通訊異常(數據缺失)；②電流異常(霍爾及其輸入輸出(chū)電路)；③BMU故障；④其它電池報警。

處理方法：①确保數據完整；②修複/更換失效部件；③消除所有電池報警。

3、下降快；

故障原因：①通訊周期異常②電流異常(霍爾正向電流大(dà)、反饋電流小)；③單體電壓偏低，下降快；④BMU故障；⑤低溫。

處理方法：①更新BMU程序；②修複/更換失效部件；

4、下降慢；

故障原因：①通訊周期異常②電流異常(霍爾正向電流小、反饋電流大(dà))③BMU故障。

處理方法：①更新BMU程序；②修複/更換失效部件。

5、跳動；确認程序版本号是(shì)否正确

七、電流異常

故障原因：①霍爾及其輸入輸出(chū)電路；②霍爾反裝；③直流充電時(shí)如果BMS需求電壓或電流爲(wéi / wèi)0時(shí)，充電機按最小輸出(chū)能力輸出(chū)。

處理方法：①更新BMU程序；②修複/更換失效部件。