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電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池系統常見(jiàn)故障及處理

作者: 編輯: 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2017.09.16
信息摘要:
電動(dòng)汽車(chē)的主要部件----動(dòng)力電池系統屬于高壓部件,其設計的好壞直接影響著(zhù)整車(chē)安全性及可靠性。在動(dòng)力電池系統中,從故障發(fā)生的部位看,分為傳感…

電動(dòng)汽車(chē)的主要部件----動(dòng)力電池系統屬于高壓部件,其設計的好壞直接影響著(zhù)整車(chē)安全性及可靠性。在動(dòng)力電池系統中,從故障發(fā)生的部位看,分為傳感器故障、執行器故障(接觸器故障)和部件故障(電芯故障)等,動(dòng)力電池系統故障診斷及處理十分必要。

動(dòng)力電池系統故障按照故障發(fā)生的部位可以分為三類(lèi),即單體電池故障、電池管理系統故障、線(xiàn)路或連接件故障。

(1)單體電池故障單體電池的故障包括三種。

①第一種故障電池性能正常,無(wú)需更換,對應故障有單體電池soc偏低和單體電池soc偏高。如果單體電池SOC偏低,則該電池在汽車(chē)行駛過(guò)程中,電壓最先達到放電截止電壓,使得電池組實(shí)際容量降低,應對該單體電池進(jìn)行補充充電。如果單體電池soc偏高,則該電池在充電末期最先達到充電截止電壓,影響充電容量,需對該單體電池進(jìn)行單獨補充放電。

②第二種故障電池性能衰退嚴重,應立即更換,對應故障有單體電池容量不足和單體電池內阻偏大。在電池組中,最小的單體電池容量也限制了整個(gè)電池組的容量,因此發(fā)生單體電池容量不足故障會(huì )影響車(chē)輛續駛里程。鋰離子電池內阻如果過(guò)大,會(huì )嚴重影響電池的電化學(xué)性能,如充放電過(guò)程中的極化嚴重、活性物質(zhì)利用率低、循環(huán)性能差等。

③第三種故障電池影響行車(chē)安全,對應故障包括單體電池內部短路;單體電池外部短路;單體電池極性裝反,在強振動(dòng)下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質(zhì)、接線(xiàn)柱、外部連線(xiàn)和焊點(diǎn)可能會(huì )折斷或脫落,造成單體電池內部短路或者外部短路故障。

通常情況下,造成單體電池前兩種故障的原因可能包括兩個(gè):一是動(dòng)力電池成組時(shí)單體電池一致性問(wèn)題,單體電池的soc、容量、內阻木身就存在差異;二是單體電池在成組應用過(guò)程中因為應用環(huán)境差異(如溫度、充放電電流)造成的一致性差異增加,加劇單體電池的不一致性。

(2)電池管理系統故障電池管理系統對于保障電池組的安全及使用壽命,最大限度發(fā)揮電池系統效能具有重要作用。電池管理系統通常對單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監控采樣,并將實(shí)時(shí)參數反饋給整車(chē)控制器。電池管理系統除了對電池性能參數進(jìn)行監控、實(shí)施電性能管理以外,還具有熱管理為主的應用環(huán)境管理,實(shí)施對電池的加熱和冷卻,確保電池的良好應用環(huán)境溫度以及溫度場(chǎng)的一致性。若電池管理系統發(fā)生故障,就失去了對電池的監控,不能估計電池的soc,容易造成電池的過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱以及不一致性問(wèn)題的增加,影響電池的性能、使用壽命和行車(chē)安全。

電池管理系統故障包括CAN通信故障、總電壓測量故障、單體電壓測量故障、溫度測量故障、電流測量故障、繼電器故障、加熱器故障和冷卻系統故障等。

(3)線(xiàn)路或連接件故障線(xiàn)路或連接件故障的診斷對于確保行車(chē)安全和整車(chē)的可靠性同樣重要。例如,因為車(chē)輛的振動(dòng),電池間的連接螺栓可能會(huì )出現松動(dòng),電池間接觸電阻增大,發(fā)生電池間虛接故障,以致電池組內部能量損耗增加,造成車(chē)輛動(dòng)力不足和續駛里程短,在極端情況下還能引起高溫,產(chǎn)生電弧,熔化電池電極和連接片,甚至造成電池著(zhù)火等極端電池安全事故。

在電動(dòng)汽車(chē)運行過(guò)程中,單體電池之間可能發(fā)生相對跳動(dòng),造成兩電池間的連接片折斷。電池箱和電動(dòng)汽車(chē)的電氣連接也是故障的高發(fā)點(diǎn),電插接器在經(jīng)歷長(cháng)時(shí)間振動(dòng)后容易產(chǎn)生虛接,出現易燒蝕、接觸不良等故障。

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