【新能源汽車動(dòng)力電池常見故障及維修方法探討5900字（論文）】

XI頁(yè)3.新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的常見故障及維護(hù)方法在進(jìn)行使用電源和鋰電池的工作過(guò)程中，容易發(fā)生管理制度的故障和鋰離子電池原材料的故障。如果這些問(wèn)題得不到有效的解決，必然會(huì)影響電源電池的壽命。如果新能源車的電源動(dòng)作系統(tǒng)發(fā)生了故障，車輛的實(shí)時(shí)動(dòng)作信息就會(huì)無(wú)法經(jīng)由系統(tǒng)準(zhǔn)確地發(fā)送，即使是電池進(jìn)行了過(guò)充電，車輛的動(dòng)作系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生故障，也經(jīng)常影響到電池的運(yùn)行性能。另外，在點(diǎn)火線圈長(zhǎng)時(shí)間處于高溫壓力的條件下，絕緣層容易損傷，在新能源車的行駛過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致短路斷層，威脅車輛的駕駛安全性。電動(dòng)新能源車主要通過(guò)電池發(fā)電提供電能，驅(qū)動(dòng)行駛的車輛。運(yùn)行過(guò)程的損失比較小，能量利用率會(huì)提高。電動(dòng)汽車新能源車的推廣應(yīng)用會(huì)大大降低空氣中二氧化碳的排放。多年來(lái)我國(guó)液化石油汽車的柴油、汽油渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)和技術(shù)的積累，提高了此類車輛的工作可靠性和運(yùn)行穩(wěn)定性，柴油、汽油渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命也變得很長(zhǎng)。但是，電動(dòng)新能源車已經(jīng)很久沒(méi)有投入使用了，運(yùn)用時(shí)各類問(wèn)題也不可避免。新能源車的主要缺陷之一就是在電動(dòng)新能源車的使用中有一些電池裝置會(huì)過(guò)充電或過(guò)放電，從而縮短電池設(shè)備的壽命。在我國(guó)新能源動(dòng)力汽車混合動(dòng)力電池質(zhì)量管理通信系統(tǒng)(BMS)中，常見的故障表現(xiàn)有幾個(gè)方面：系統(tǒng)溫度控制信號(hào)錯(cuò)誤采集異常通信故障、絕緣異常故障、預(yù)充電異常故障、CAN系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信異常故障、電壓異常通信故障、BMS異常通信故障、內(nèi)外部能源電壓差別檢測(cè)異常故障、不能充電故障等。3.1溫度異常故障首先，溫度傳感器可能有問(wèn)題，具體的診斷過(guò)程是:如果丟失了單一的溫度數(shù)據(jù)，則需要集中于篩選，檢查中央可調(diào)整部分的插頭。如果連接沒(méi)有問(wèn)題，則傳感器故障最有可能，需要及時(shí)地更換。其次，與溫度傳感器連接部分可能發(fā)生松動(dòng)，要徹底且慎重地檢查和確認(rèn)好中間及控制端口兩個(gè)插頭上的球棒式溫度傳感器連接線，當(dāng)連接部分發(fā)生松動(dòng)或者線路脫落時(shí)，需要立即采取補(bǔ)救措施，如強(qiáng)化連接部位、重新連接線路、更換一條新的連接線等。如果BMS有一個(gè)硬件問(wèn)題，判明BMS無(wú)法正確地收集車輛的溫度數(shù)據(jù)，確認(rèn)從汽車的控制電源線束向適配器連接至溫度傳感器的探頭線束都處于正常狀態(tài)，BMS的一個(gè)硬件也存在問(wèn)題，需要更換主板對(duì)應(yīng)的那個(gè)配電盤時(shí)，表示車輛工作狀態(tài)正常，更換一個(gè)主板后汽車是否已經(jīng)接通了電源，電源將從主板背面重新連接。否則，監(jiān)視器值不會(huì)恢復(fù)到正常顯示狀態(tài)。3.2絕緣的故障問(wèn)題在新能源汽車的電源電池管理系統(tǒng)中，連接器的內(nèi)核和作業(yè)線束的外殼之間的短路、高電壓線的破損和車身的短路會(huì)導(dǎo)致絕緣不良，電池箱的電壓獲取線和短路的破損也會(huì)導(dǎo)致絕緣不良。在新能源汽車的電池管理系統(tǒng)中，絕緣不良是由短連接器的電路核心和外殼的損傷、短連接車的高壓電纜和主體、電壓獲取線的破損和短連接電池箱的主體引起的。診斷方法如下:首先是高電壓負(fù)荷的泄漏。此時(shí)，PCU、充電器、DC/DC、空調(diào)和其他設(shè)備必須立即切斷，直到發(fā)現(xiàn)實(shí)際故障原因，然后修理或更換新零件。第二，高壓電線和連接器損壞。在這種情況下，實(shí)際測(cè)量必須使用測(cè)力計(jì)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最終確定故障源，及時(shí)修理和更換缺陷零件。第三，電池罐浸水，電池泄漏。在這種情況下，電池盒必須完全清洗和干燥。如果電池整個(gè)都不能使用，需要立即更換。第四，電壓取得線的損傷。如果漏了，就需要找到正確地漏點(diǎn)，找到漏的位置，修理和更換破損的管線。第五，高壓印刷版檢測(cè)錯(cuò)誤。在平面高檢測(cè)誤差的條件下，及時(shí)改變需要考慮高壓板效力的措施。3.3內(nèi)外電壓測(cè)量故障首先，全壓集輸線端子的連接變?nèi)醯睦碛?。如果想知道是否是連接問(wèn)題，需要使用萬(wàn)用表測(cè)量測(cè)試點(diǎn)的總電壓，并與監(jiān)視點(diǎn)的總電壓進(jìn)行比較。如果有異常，需要考慮線路問(wèn)題，加強(qiáng)連接不可靠的地方，更換破損的地方。另一個(gè)是連接高壓電路的異?，F(xiàn)象。解決方法是使用數(shù)字測(cè)試器監(jiān)視各點(diǎn)的總壓力，最后檢測(cè)兩個(gè)數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)立即檢查、修理或更換開關(guān)、螺栓、連接器和其他組件。第三，高電壓印刷版的故障檢測(cè)。測(cè)量實(shí)際電壓后，需要與數(shù)據(jù)監(jiān)視的總電壓進(jìn)行比較。偏差大時(shí)，需要考慮高壓板的問(wèn)題。變更高壓板，兩個(gè)值一致。3.4預(yù)充電故障首先，外部高電壓組件有問(wèn)題。BMS預(yù)充電故障時(shí)，總正極和總負(fù)極被切斷。若預(yù)充電成功，外部高電壓組件很有可能會(huì)引發(fā)故障。用高壓接線盒和PCU定期監(jiān)視，判斷原因和理由后予以妥善處理。其次，主板存在有問(wèn)題，不能及時(shí)停止關(guān)閉預(yù)充電的繼電器。實(shí)際測(cè)試確認(rèn)預(yù)充電繼電器的實(shí)際電壓。若不能滿足12伏的標(biāo)準(zhǔn)供電要求，則必須嘗試使用新型主板替代電路來(lái)進(jìn)行預(yù)充電。若充電成功，故障必須被認(rèn)為是主板存在的問(wèn)題。第三，主要風(fēng)險(xiǎn)和抗預(yù)性充電有問(wèn)題。經(jīng)過(guò)檢查后，如果預(yù)充電保險(xiǎn)和預(yù)充電電阻異常，為了保證新能源汽車的正常使用，需要立即更換。第四，高壓模板外側(cè)的整體總壓。這時(shí)候就需要改裝或更換一個(gè)新的高電壓板，嘗試預(yù)充電。當(dāng)預(yù)充電成功時(shí)，可以確認(rèn)其原因?yàn)楦邏壕€路故障。故障電池的性能良好，無(wú)需更換。對(duì)應(yīng)的故障是單電池的低SOC和單電池的高SOC。如果一個(gè)單電池組的SOC較低，電池組的輸出電壓首先在汽車驅(qū)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到放電截止的輸出容量，減少電池組的實(shí)際輸出容量，因此需要對(duì)單電池進(jìn)行充電。如果單電池的SOC位于高端，充電結(jié)束時(shí)電池首先會(huì)達(dá)到充電切斷電壓，從而影響充電容量，需要單獨(dú)對(duì)單電池進(jìn)行放電。電池的性能嚴(yán)重下降，需要立即更換。對(duì)應(yīng)的故障包括單電池容量不足和單電池較大的內(nèi)阻。在電池組中，電池組整體的容量受到最小單一電池容量的限制，因此單一電池容量不足的障礙會(huì)影響車輛的驅(qū)動(dòng)范圍。鋰離子型蓄電池的內(nèi)部充電阻力過(guò)大，會(huì)嚴(yán)重直接影響其蓄電池的內(nèi)部電化學(xué)性能，例如循環(huán)充電運(yùn)行過(guò)程中的嚴(yán)重產(chǎn)生偏振光、活性物質(zhì)低于再利用率、循環(huán)充電性能明顯下降等；對(duì)于缺陷型的蓄電池阻力可能會(huì)過(guò)大會(huì)影響其電池運(yùn)行安全，對(duì)應(yīng)的故障包括單電池的內(nèi)部短路。單個(gè)蓄電池外部短路；如果單個(gè)鋰離子電池極性反轉(zhuǎn)，則會(huì)使鋰離子電池的極片和端子部分的活性物質(zhì)、端子、外部連接和焊縫等接頭部分可能受到損壞，或在強(qiáng)烈的振動(dòng)下脫落，從而導(dǎo)致單電池的內(nèi)部短路或外部短路的故障。通常，單個(gè)單元的前兩種故障首先可能是由于功率單元分組時(shí)的單個(gè)單元一致性和單個(gè)單元的SOC、容量和內(nèi)部電阻不同的兩個(gè)原因造成的。3.5無(wú)法充電故障首先，充電器和底板可能連接不正確。使用檢查工具檢查車輛整體CAN系統(tǒng)的作業(yè)數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，需要全面詳細(xì)地檢查CAN通信路徑。CAN中所指的總線是一種完全屬于現(xiàn)場(chǎng)總線，它就是采用了一種完全能夠有效地同時(shí)支持分布式數(shù)據(jù)控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視的模擬串行數(shù)據(jù)通信總線網(wǎng)絡(luò)。與許多基于高級(jí)R-485線路的低級(jí)RS-485分布式控制管理系統(tǒng)產(chǎn)品相比，基于CAN總線的高級(jí)分布式控制系統(tǒng)在總線網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)之間同時(shí)進(jìn)行的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和離線數(shù)據(jù)通訊控制能力相比較強(qiáng)這一點(diǎn)上更加突出具有明顯的技術(shù)特殊性。首先，CAN等微控制器以多種訪問(wèn)方式同時(shí)進(jìn)行訪問(wèn)工作，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每個(gè)總線節(jié)點(diǎn)都必須可以相互競(jìng)爭(zhēng)，以便根據(jù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)的優(yōu)先級(jí)在各種無(wú)損結(jié)構(gòu)的位置或者字節(jié)化和仲裁處理模式下向每個(gè)網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)(根據(jù)消息標(biāo)識(shí)符)。此外，CAN兩個(gè)協(xié)議已經(jīng)完全取消了兩個(gè)工作站的通訊地址數(shù)據(jù)編碼，替換為不同工作站的兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼，從而可以允許不同的兩個(gè)工作站通信節(jié)點(diǎn)同時(shí)可以獲取相同的通信地址編碼數(shù)據(jù)。這些特殊的網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)使得基于CAN兩個(gè)總線節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)總線節(jié)點(diǎn)之間的所有數(shù)據(jù)通訊都通常是實(shí)時(shí)的，容易用于建立冗余的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的工作可靠性和系統(tǒng)操作靈活性。但是，RS-485僅僅還是只能直接運(yùn)行形成一個(gè)基于主從主站架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通訊輪詢模式僅僅還是只能通過(guò)一個(gè)從從主站直接輪詢的通信方式來(lái)直接執(zhí)行，因此系該架構(gòu)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度實(shí)時(shí)和可靠性都比較差。開發(fā)周期短的芯片CAN總線可以經(jīng)由短的CAN收發(fā)器間的接口形成芯片82C250的連接CANH和CANL兩個(gè)物理輸出輸入終端子與一個(gè)物理輸出總線相互連接，CANH輸出終端在運(yùn)行物理狀態(tài)一般通常只能被明確認(rèn)為終端是一個(gè)高電平或者高度浮動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)，CANL輸出終端的電子在運(yùn)行時(shí)一般只能被明確認(rèn)為終端是一個(gè)低電平或者高度浮動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)。這樣，如果是在RS-485網(wǎng)絡(luò)中未經(jīng)任何傳輸過(guò)的信號(hào)沒(méi)有顯示，即使在系統(tǒng)中沒(méi)有任何的傳輸錯(cuò)誤，則多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向一條網(wǎng)絡(luò)總線上的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線將會(huì)可能自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)短路，某些節(jié)點(diǎn)會(huì)損壞。此外，CAN總線節(jié)點(diǎn)還特別具有在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的安全錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)選擇停止或暫時(shí)關(guān)閉各個(gè)總線數(shù)據(jù)輸出的特殊安全功能，因此絕對(duì)不會(huì)影響總線上其他節(jié)點(diǎn)的行為，從而有效防止網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)總線節(jié)點(diǎn)之間的安全問(wèn)題相互引起而使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)陷入死鎖狀態(tài)。此外，可通過(guò)CAN微控制器接口芯片及其通信接口上的芯片來(lái)直接設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這種CAN完美通信協(xié)議，大大減少了通信系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)工作人員的難度，僅通過(guò)這種電氣協(xié)議就大大縮短了RS-485無(wú)與倫比的通訊系統(tǒng)開發(fā)周期。發(fā)生連接器接觸不良或配線破損時(shí)，請(qǐng)立即修理或更換新的配線線束。其次，由于充電器和主板的問(wèn)題，車不能正常運(yùn)行。在這種情況下，需要更換充電器或基板來(lái)施加電壓。充電正常時(shí)，可以判斷原來(lái)的充電器和基板有什么問(wèn)題。第三，BMS檢測(cè)到故障，不能充電。通過(guò)監(jiān)視和判斷故障的原因，最終可以解決故障，給新能源車輛充電。第四，充電保險(xiǎn)絲壞了。請(qǐng)用萬(wàn)用表測(cè)試充電保險(xiǎn)絲，根據(jù)保險(xiǎn)絲的開閉條件判斷理由，更換保險(xiǎn)絲進(jìn)行充電。4.結(jié)論伴隨著社會(huì)的進(jìn)步,為保護(hù)環(huán)境、減少污染、開發(fā)清潔能源,發(fā)展來(lái)源豐富、環(huán)保節(jié)能的新能源汽車引起了各國(guó)的重視與研究。而開發(fā)環(huán)境友好、性能優(yōu)越的動(dòng)力電池是有效發(fā)展新能源汽車、提升其應(yīng)用價(jià)值與前景的核心問(wèn)題。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的心臟，是新能