新能源汽车动力蓄电池及管理技术 课件 项目三 新能源汽车电池管理系统：任务3动力电池管理系统故障诊断

项目三：新能源汽车电池管理系统任务3：动力电池管理系统故障诊断CONTENTS目录PART01PART02PART03PART04PART05PART06任务目标

知识准备

任务导入

任务实训知识拓展

任务练习

第一部分任务目标任务目标1知识目标1.了解动力电池管理系统常见故障的类型、原因及排除方法；2.掌握动力电池管理系统故障诊断的基本流程；3.学会BMS系统数据流与故障代码的读取与分析方法。32能力目标1.能独立完成BMS系统故障代码与数据流的读取与故障分析；2.小组合作完成动力电池管理系统的故障诊断与排除。素养目标1.培养互相交流、相互沟通以及阅读资料、自主学习的能力；2.培养认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风； 3.培养敬业爱岗、团结协作、勇于创新和具有安全意识的精神。第二部分任务导入任务导入任务情景一辆2021年款吉利几何A，客户起动车辆时，发现仪表内“READY”灯无法点亮，且整车系统故障指示灯常亮，车辆无法挂档行驶。任务分析维修技师用诊断仪调取U347287、U111487等三个故障代码，代码含义是动力CAN总线数据丢失、BMS与整车控制器丢失通讯，请按规范完成故障诊断与排除。03第三部分知识准备知识准备引导问题：动力电池管理系统常见故障有哪些？一、动力电池管理系统常见的故障类型系统通信故障主要有两类，一是BMS主控模块与整车控制系统的通信；二是BMS主控模块与电池包内部BMS分控模块的通信。故障原因有BMS主控模块供电异常、接地异常、通信总线异常等。1.系统通信类故障2.信息采集类故障常见的信息采集故障包括电压采集异常、电流采集异常、温度采集异常等。信息采集异常可以造成动力电池系统报警、仪表信息显示异常，严重情况可以导致动力输出下降和高压系统无法上电。知识准备一、动力电池管理系统常见的故障类型充放电故障包括预充电故障、慢充故障、快充故障。预充电故障通常不影响车辆低压上电，但会造成车辆无法高压上电；慢充和快充故障一般不影响车辆起动，但是动力电池无法补充电能。3.充放电类故障4.安全管理类故障安全管理类故障包括漏电（绝缘）故障、高压互锁故障、温度过高故障等。这类故障一般会造成动力电池输出功率降低，严重情况导致车辆无法高压上电，车辆不能起。知识准备二、BMS常见故障的原因及排除方法表3-3-1G11车型BMS常见故障原因及排除方法BMS系统的故障类型较多，故障会涉及到单体电池、电池模组、电池安全监控电路、充放电电路、通信电路等，下面对吉利GE11车型常见故障案例从故障描述、故障代码、故障可能原因、故障解决方法进行介绍，如表3-3-1所示。引导问题：动力电池管理系统常见故障原因和排除方法有哪些？序号故障描述及参考代码可能原因排除方法1BMS模块供电电压低，U3006161.电池包过度充电2.电池包过度放电3.CSC电压采样异常1.测保险，烧断则更换2.修复线路必要时更换线束3.蓄电池充电必要时更换4.测量DCDC输出电压，若损坏需更换BMS模块供电电压高，U300617高压上电时蓄电池电压无效，U300629知识准备二、BMS常见故障的原因及排除方法序号故障描述及参考代码可能原因排除方法2动力CAN总线数据丢失，U3472871.CAN总线断路、短路。2.CAN-H与CAN-L接反。3.终端电阻损坏4.BMS模块故障。1.测量总线的导通性，有短路或断路进行修复2.测量CAN-H和CAN-L波形，发现接反进行对调3.模块针脚若虚接，进行修复4.更换BMU主控模块与整车控制器丢失通讯，U111487与电机控制器丢失通讯，U011087序号故障描述及参考代码可能原因排除方法3电池包总电压过压，P1526171.电池包过度充电2.电池包过度放电3.CSC电压采样异常1.使用诊断仪读取故障代码，优先排除其它故障代码指示的故障。2.对控制器进行复位，确认故障是否排除，若未排除进行下一步操作。3.更换动力电池总成。4.写控制器数据。5.确认系统是否恢复正常。4总电流采样失效，P1524091.电流传感器故障2.电流传感器线路故障3.BMU自身故障续表3-3-1G11车型BMS常见故障原因及排除方法知识准备二、BMS常见故障的原因及排除方法序号故障描述及参考代码可能原因排除方法6主正继电器无法闭合故障，P1539071.继电器线圈故障2.继电器触点故障3.继电器电源或信号线故障4.BMU自身故障1.使用诊断仪读取故障代码，优先排除其它故障代码指示的故障。2.对控制器进行复位，确认故障是否排除，若未排除进行下一步操作。3.更换动力电池总成。4.写控制器数据。5.确认系统是否恢复正常。主正或主负继电器粘连故障，P1539007BMU检测到高压互锁开路，P158D011.电池包内高压互锁线故障2.高压线断路3.BMU自身故障高压回路断路，P159013序号故障描述及参考代码可能原因排除方法5电池低温，P152B211.温度传感器故障2.单体电池内部故障3.冷却系统故障4.入口与出口温度传感器故障1.使用诊断仪读取故障代码，优先排除其它故障代码指示的故障。2.对控制器进行复位，确认故障是否排除，若未排除进行下一步操作。3.更换动力电池总成。4.写控制器数据。5.确认系统是否恢复正常。电池过温，P152B98电池温差过大，P152D00续表3-3-1G11车型BMS常见故障原因及排除方法知识准备二、BMS常见故障的原因及排除方法序号故障描述及参考代码可能原因排除方法8高压继电器闭合的前提下，绝缘故障(严重)，P1541001.动力电池高压线束绝缘不良2.动力电池绝缘不良3.直流充电座绝缘不良4.车载充电机绝缘不良1.测动力电池与直流充电座间高压线绝缘，不符合要求则更换2.测动力电池与车载充电机间高压线绝缘，不符合要求则更换3.测动力电池绝缘性，不符合要求进行更换4.测直流充电座与车载充电机的绝缘性，不符合要求进行更换高压继电器断开的前提下，绝缘故障(严重)，P154300序号故障描述及参考代码可能原因排除方法9碰撞信号发生(仅有ACAN信号)，P153E081.BMU仅能接收VCU通过CAN传来的碰撞信号2.BMU从安全气囊接收到3次碰撞信号1.测量ACU碰撞信号线路，发现问题进行修复2.检查ACU，若损坏进行更换3.检查BMU，若损坏进行更换4.检查VCU，若损坏进行更换碰撞信号发生(硬线PWM)，P153F12续表3-3-1G11车型BMS常见故障原因及排除方法知识准备二、BMS系统故障诊断的基本流程引导问题：BMS系统故障诊断应遵循什么程序呢？图3-3-1BMS系统故障诊断的基本流程图1.准备工作2.确认故障现象3.连接诊断仪4.读取BMS故障代码5.故障诊断排查6.确认故障是否排除7.车辆交接工作第四部分任务实训任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断

（一）实训要求

（1）实操前小组成员做好分工，故障诊断过程中加强沟通合作。

（2）学会正确观察BMS系统故障现象，根据故障现象分析故障的可能原因。

（3）正确操作诊断仪，对读取的故障代码进行合理分析，明确诊断的方向。

（4）查阅维修手册，找到正确的电气测量点，对测量数据进行准确分析。

（二）实训准备

安全防护：佩戴防护手套和穿安全鞋、警示围栏、警示牌、绝缘防护用具等。

设备工具：吉利GE11电动车、数字万用表、绝缘工具套装、普通工具套装。

参考资料：吉利GE11维修手册、吉利GE11电路图。

（三）注意事项

（1）诊断仪与车辆OBD连接前，确保车辆下电，诊断仪关机!

（2）电路带电的情况下，只能测量电压信号，禁止测量电阻!

（3）断开和连接电池管理系统的线路连接器前，关闭车辆电源。任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断

（四）实施步骤1.观察故障现象根据故障现象推断车辆IG供电正常，动力电池包内高压继电器没有闭合，高压无法完成上电控制，初步分析高压动力系统存在故障，可用诊断仪对BMS、VCU等进行详细诊断。起动车辆，观察组合仪表正常工作，整车故障指示灯点亮，“READY”指示灯不能点亮，车辆底部动力电池包内无法听到高压继电器工作“咔嗒”声。2.故障分析任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断

3.连接诊断仪读取故障代码（1）将故障诊断仪连接到诊断接口上。（2）车辆低压上电（电源处于ON模式）。（3）诊断仪开机，选择BMS进行诊断。（4）读取的故障代码为U111487-与整车控制器丢失通讯；U111587-与车载充电机丢失通讯。（5）分析BMS电路控制原理，如图3-3-3所示。（6）使用诊断仪对VCU进行诊断。读取的故障代码为U011287-与BMS通讯丢失。结论分析：VCU与BMS无法通讯，与其他模块通讯正常，说明故障原因在BMS模块总线、电源或自身故障。图3-3-3BMS模块电源及总线电路任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断4.测量BMS电路按照由简至繁的原则，先检查BMS模块的供电、接地；其次检查BMSCAN总线；如果没发现问题再检查更换BMS模块。（1）电路分析，G11车型BMS电源及总线电路如图3-30所示。根据电路图可以看出BMS模块供电是线束连接器CA69的1号和7号端子；接地是CA69的2号和5号端子；CAN总线是CA69的3号和4号端子。表3-3-2为BMS模块线束连接器CA69各端子的具体名称及含义。表3-3-2BMS模块连接器CA69端子的名称及含义端子端子名称接线颜色端子说明1B+R/W12V常电源2GNDB电源接地3HBCAN-HY/BrHBCAN-H4HBCAN-LY/LHBCAN-L5GNDB壳体接地6CRASHINY碰撞硬线输出信号7IG1R/LIG电源8---9CHARGEPORTATEMP+B/G快充插座正极柱温度+10CHARGEPORTATEMP+B/W快充插座正极柱温度-11BMSCANHY/WBMSCANH12BMSCANLY/BBMSCANL任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断4.测量BMS电路（2）测量BMS供电保险丝a．检查蓄电池电压，标准值：11～14V，结果正常。b．测量供电保险丝。电源模式至于OFF，测量保险丝EF03和IF12是否熔断，测量结果正常。（3）测量BMS模块线束连接器端子电压a.车辆电源模式至于OFF状态。b.断开BMS模块线束连接器CA69，如图3-3-4所示。c.车辆电源模式至于ON状态。d.万用表测量BMS模块线束连接器CA69端子1、7对车身接地的电压。电压标准11～14V，测量结果正常。图3-3-4BMS连接器供电电压端子任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断4.测量BMS电路（4）测量BMS接地线路a.车辆电源模式至于OFF状态。b.断开BMS线束连接器CA69，如图3-3-5所示。c.使用万用表测量BMS模块线束连接器CA69端子2、5对车身接地的电阻。d.确认阻值是否符合标准，标准电阻小于1Ω，测量结果正常。图3-3-5BMS连接器接地端子任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断4.测量BMS电路（5）测量BMS与VCU之间的数据通讯线a.车辆电源模式至于OFF，断开蓄电池负极。b.断开BMS线束连接器CA69，如图3-3-6所示。d.从VCU上断开线束连接器CA66，如图3-3-7所示。e.测量CA69端子3与VCU连接器CA66端子8之间的电阻值，即测量HBCAN-H导线电阻值，电阻值小于1Ω。f.测量连接器CA69端子4与VCU连接器CA66端子7之间的电阻值，即测量HBCAN-L导线电阻值，测量电阻值小于1Ω，但是发现CA69端子4存在退针情况。图3-3-6BMS连接器总线端子图3-3-7

VCU连接器总线端子任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断4.测量BMS电路（6）测量结果分析：BMS的HBCAN-H线路正常，BMS的HBCAN-L由于连接器针脚存在退针，导致BMS与VCU等其他模块无法通讯。（1）由于BMS连接器CA69的4号针脚已经无法锁定，所以更换CA69连接器，12个针脚都能锁定。（2）起动车辆，组合仪表正常工作，“READY”指示灯点亮，如图所示，车辆底部动力电池包内听到高压继电器“咔嗒”声，说明车辆高压上电恢复正常。（3）连接诊断仪，清除BMS存储器的故障代码。（4）恢复现场，车辆交接。5.故障修复任务实训任务实训一：吉利几何GE11动力电池管理系统的故障诊断

（五）任务工单

第五部分知识拓展知识拓展动力电池绝缘性能的故障分析故障代码说明故障可能部位P154100高压继电器闭合的前提下，绝缘故障(严重)1.高压线路2.直流充电插座3.车载充电机4.动力电池P154300高压继电器断开的前提下，绝缘故障(严重)1.故障代码说明（参见表3-3-3）表3-3-3

动力电池绝缘故障代码表步骤1：使用故障诊断仪读取故障代码。步骤2：高压回路断电A.电源模式至OFF状态，断开蓄电池负极电缆。B.断开动力电池高压线连接器BV16、BV23。C.等待5分钟。E.使用万用表测量BV16-1端子与BV16-2端子、BV23-1端子与BV23-2端子的电压值，要求电压小于5V。2.

故障检测与分析步骤知识拓展动力电池绝缘性能的故障分析步骤3：检测动力电池供电线路绝缘阻值A.将高压绝缘检测仪的档位调至500VDC。B.高压绝缘检测BV16-1与车身、BV16-2与车身的绝缘电阻值。如图3-3-8所示。标准电阻：大于或等于20MΩ。C．如绝缘不符合标准，修理、更换线束或更换车载充电机。步骤4：检测动力电池充电线路绝缘阻值。A.将高压绝缘检测仪的档位调至500VDC。B.测量BV23-1与车身接地、BV23-2与车身接地的绝缘电阻值。标准电阻：大于或等于20MΩC．如不符合标准，修理、更换线束或更换直流充电插座。步骤5：更换动力电池A.如果步骤1-4未发现故障，则更换动力电池。B.确认故障排除。2.

故障检测与分析步骤图3-3-8BV16、BV23动力电池线束连接器第六部分任务练习任务练习一、选择题1.当BMS检测到高压电池系统有漏电故障时，可能导致（）。A．车辆无法