新能源汽车检测与故障诊断技术 课件 项目二 动力蓄电池系统的故障诊断

动力蓄电池常见故障

：

单体蓄电池电压高

动力蓄电池电压低

电压跳变

动力蓄电池温度故障模式

动力蓄电池内部漏电动力蓄电池常见故障1.单体蓄电池电压高故障现象：1）动力蓄电池电压高

2）满电静止后，动力蓄电池单串或几串电压明显偏高，

其他单体蓄电池正常。故障原因：1）采集器采集误差；

2）BMS信息采集器功能出现误差或失效；

3）动力蓄电池容量低，充电时电压上升较快。动力蓄电池常见故障动力蓄电池常见故障2.动力蓄电池电压低故障现象：满电静止后，动力蓄电池单串或几串电压明显偏低，其他单体蓄电池正常。故障原因：1）采集误差；

2）BMS采集器功能出现误差或失效；

3）动力蓄电池单体自放电率大；

4）动力蓄电池单体容量变小，放电时电压下降过快。动力蓄电池常见故障3.电压跳变

故障现象：车辆在运行或充电时，单体蓄电池电压跳变。

故障原因：电压采集线连接点松动、BMS信息采集器功能失效。动力蓄电池常见故障4.动力蓄电池温度故障模式

动力蓄电池故障温度通常分为一个或多个点温度偏低或温度偏高，在运行中或充电中达到报警阈值，一旦达到报警阈值后将切断动力蓄电池的电能输出或输入。温度高故障原因：温度传感器故障；相关线路故障；电连接异常局部发热；风扇未开启，散热差；靠近电机等热源；过充电。温度低故障原因：温度传感器故障；相关线路故障；局部加热片异常。动力蓄电池常见故障5.动力蓄电池内部漏电故障原因：

1）模组与模组之间的铜排连接片绝缘层破损；

2）信息采集器内部短路或采集线挤压破损；

3）动力蓄电池由于外部碰撞导致单体蓄电池漏液造成绝缘故障；

4）绝缘监测模块（如设计在动力蓄电池内部）内部电路板短路；

5）动力蓄电池内部高压配电箱（如设计在动力蓄电池内部）内部短路；

6）动力蓄电池进水导致或水冷冷却管路（动力蓄电池内部）漏液。动力蓄电池常见故障动力蓄电池高压电控制原理1正极主继电器2预充电阻13预充继电器14快充继电器5预充电阻26预充继电器27主负继电器8电流传感器9模组110模组N/211模组N/2+112模组N1.辅助元器件构造工作原理

①预充电阻

②电磁继电器

③电流传感器

④高低压插接件动力蓄电池高压电控制原理动力蓄电池高压电控制原理动力蓄电池高压电控制原理动力蓄电池高压电控制原理1正极主继电器2预充电阻13预充继电器14快充继电器5预充电阻26预充继电器27主负继电器8电流传感器9模组110模组N/211模组N/2+112模组N2.电路工作流程

动力蓄电池高压放电过程：

首先吸合负极继电器，再吸合预充继电器，预充继电器吸合之后当检测到高压母线上的电压与动力蓄电池电压相差50V以内（母线电流减小到安全电流）时，预充完成，然后接通正极继电器、断开预充继电器，这时上电完成。动力蓄电池高压电控制原理

动力蓄电池的高压电控制原理图中，各个继电器的控制方式：有的车型继电器由VCU控制；有的是BMS控制（比如比亚迪）；有的是VCU控制一部分（主负继电器）、BMS控制一部分（主正和预充继电器）。动力蓄电池高压电控制原理

动力蓄电池高压充电过程：

充电过程和放电过程类似，接通负极继电器后，先通过预充继电器2连通预充电阻2，对动力蓄电池回路预充电，然后通过正极继电器正式充电。动力蓄电池高压电控制原理3.动力蓄电池安全管理

动力蓄电池安全管理主要包括动力蓄电池安全、高压互锁、高压绝缘、碰撞安全这四方面的管理。

1）动力蓄电池安全。动力蓄电池安全主要包括内部短路、大电流、气体排放、燃烧四个方面。

2）高压互锁。

3）高压绝缘。

4）碰撞安全。动力蓄电池高压电控制原理4.动力蓄电池热管理

动力蓄电池最佳的工作温度为25℃左右，其热管理包括运行预热、运行散热（冷却）、充电预热、充电散热（冷却）四种情况。动力蓄电池高压电控制原理1.外部构造

绝大多数的纯电动汽车动力蓄电池都安装在车辆的前轴和后轴之间，处于驾驶舱的正下方，这个位置可以平衡前后轴的重量、降低车辆的重心，有利于增加车辆的高速稳定性。动力蓄电池内部构造2.内部构造动力蓄电池内部构造1）蓄电池模组2）MSD维修开关3）蓄电池管理系统BMS4）继电器区动力蓄电池内部构造1）三元锂电池2）磷酸铁锂电池3）钛酸锂电池动力蓄电池内部构造3.动力蓄电池主要类型1）三元锂电池动力蓄电池内部构造3.动力蓄电池主要类型2）磷酸铁锂电池动力蓄电池内部构造3.动力蓄电池主要类型3）钛酸锂电池动力蓄电池内部构造3.动力蓄电池主要类型动力蓄电池无法上电常见的故障现象有三种（2.3将在后续内容中学习）：1）踩制动踏板，打开起动开关，上电运行“ready”灯无法点亮，动力蓄电池主正和预充继电器接通后立即断开或直接不动作，系统无法上电。2）连接慢充设备和电缆，动力蓄电池主正和主负继电器接通后立即断开或直接不动作，系统无法充电。3）连接快充设备和电缆，动力蓄电池主正和主负继电器接通后立即断开或直接不动作，系统无法充电。高压无法上电故障分析

蓄电池管理系统BMS是决定车辆高压是否上电的主要条件之一。如果BMS出现故障，将造成整车其他控制单元无法获知动力蓄电池电量，同时BMS无法无法获知高压系统连接的完整性、其他高压系统的绝缘状态、车辆准备状态以及车辆运行状态（行驶、充电），造成BMS无法控制内部主正、主负、预充继电器的动作，致使高压不上电，同时车辆行驶及其他辅助功能也将受限。高压无法上电故障分析高压无法上电故障分析蓄电池管理系统BMS常见的故障现象是车辆上电失败或输出功率受限，而其成因主要包括：1）至蓄电池管理系统BMS的CAN总线开路、虚接或短路故障；2）蓄电池管理系统BMS电源线路开路、虚接、短路或其自身故障；3）动力蓄电池组输出线路故障；4）动力蓄电池组内部电流、电压传感器或其线路开路、虚接、短路故障；5）动力蓄电池组内部主正、主负、预充继电器控制、线路以及自身故障；6）动力蓄电池内部高压互锁信号及线路开路、虚接、短路故障；7）电池组内部温度传感器信号及线路开路、虚接、短路故障；8）蓄电池管理系统BMS对动力蓄电池进行过温保护；9）蓄电池管理系统BMS对动力蓄电池进行过压保护；10）蓄电池管理系统BMS对动力蓄电池进行过流保护；11）蓄电池电量过低，导致整车无法启动。高压无法上电故障分析

常见的故障现象为：踩制动踏板数次并保持，起动车辆后，仪表正常点亮，可运行指示“ready”灯无法点亮，蓄电池指示灯、动力蓄电池故障指示灯（红色）点亮，如图所示，此时制动踏板高度没有变化，同时组合仪表上没有其他系统故障灯点亮。高压无法上电故障分析具体表现为：

1）BMS的P-CAN通信线路开路、虚接或短路故障；

2）BMS电源线路开路、虚接或短路故障；

3）BMS自身故障。高压无法上电故障分析1.故障现象描述

小王的吉利帝豪EV450，踩制动踏板数次并保持，起动车辆后，仪表点亮正常，可运行指示“ready”灯无法点亮，蓄电池指示灯、动力蓄电池故障指示灯（红色）点亮；动力蓄电池主正、主负继电器不动作，高压不上电，且制动踏板高度没有变化；组合仪表上没有其他系统故障灯点亮。高压无法上电故障诊断2.故障现象分析根据故障现象以及前面的分析可推断出故障原因：

1）BMS的P-CAN通信线路开路、虚接或短路故障；

2）BMS电源线路开路、虚接或短路故障；

3）BMS自身故障。高压无法上电故障诊断高压无法上电故障诊断

为了进一步确认及缩小故障部位，借用诊断仪器读取蓄电池管理系统BMS模块内故障代码和数据流，对故障部位做进一步解析。第一步：读取故障代码（DTC）第二步：故障代码（DTC）分析导致这个故障的可能原因有：

1）蓄电池管理系统BMS模块常火供电线路（开路、虚接、短路）故障；

2）蓄电池管理系统BMS与整车控制器VCU之间P-CAN总线（开路、虚接、短路）故障；

3）蓄电池管理系统BMS模块自身故障。高压无法上电故障诊断第三步：测量蓄电池管理系统BMS模块的供电高压无法上电故障