电动汽车锂电池管理系统故障诊断探究

电动汽车锂电池管理系统故障诊断探究

摘要:锂电池管理系统是电动汽车的重要组成部分,它是车载动力电池和电动汽车之间连接的关键纽带。因此,电动汽车锂电池管理系统能否正常运行对电动汽车至关重要,锂电池管理系统故障的诊断成为保障电动车安全正常运行的关键。本文先对电动汽车锂电池管理系统做了简单介绍,然后论述根据实际经验总结得出的电池管理系统故障诊断的方法

关键词:锂电池电动汽车;管理系统;故障诊断

目前,我国大力倡导绿色经济,电动汽车的出现正好响应了这个号召,所以现在电动汽车的使用量大幅增加。锂电池管理系统是电动汽车中的一个重要的组成部分,并且该系统带有高压,他的正常运转对电动汽车的正常使用十分重要。电动汽车中的锂电池管理系统故障具体可分为以下三种:一是执行器发生故障,二是传感器发生故障,三是元部件发生故障。以上三种故障轻则可降低锂电池管理系统使用性能,重则可导致电动汽车发生交通事故,给电动汽车使用者造成人身安全和经济损失。因此,电动汽车电池管理系统故障的诊断十分重要。

一、电池管理系统的简单介绍

电动汽车锂电池管理系统有被叫做电池管家,他是连接电动汽车动力系统和电动汽车的纽带。锂电池管理系统的主要作用是:一是对电池状态估算,二是对电动汽车电压系统诊断和预警,三是控制电动汽车行车时的放电。锂电池管理系统可以通过控制电池的充放电过程避免的电池的过度使用,增加了电池的使用寿命。

二、电动汽车锂电池管理系统故障的分类

(一)充放电电路故障

充放电电路故障是一种由于电流短路造成的故障。当电动汽车锂电池发生充放电路故障时,轻则会造成锂电池损坏,重则会引发电池爆炸和电动汽车爆炸,后果十分严重。所以,电动汽车应根据锂电池相对应的电池容量配备电路熔断器,在电路发生短路时自动断开电路连接,防止充放电路故障的发生,保护电动汽车锂电池的安全。

(二)电池组故障

电池组时电动汽车锂电池管理系统的重要组成部分,电池组能否安全有效的运行对电动汽车的正常使用特别重要。电池组是由多个相同的锂电池组成,而这些电池个体的性能参数是有差异的,在电池组长时间的充放电运行过程中,对单个电池造成的疲劳损伤都是不同的,这种不同会随着电池组使用时的增加而逐渐累加,所用使用时间较长的电池组中的单个电池充放电时间差距会越来越大。电池组可供电动汽车使用的时间也越来越短。因此,为避免过度充放电造成的电池损伤,电动汽车应及时更换老化电池。

(三)BMS故障

BMS系统的作用是监视和管理电动汽车锂电池组,加入BMS系统出现故障,则无法对电动汽车电池组进行有效的监管。BMS系统的组成部件很多,出故障的可能性也较大,所以加强对BMS系统故障的预防和处理是什么有必要的。

(四)电动汽车锂电池管理系统故障诊断系统的介绍

电动汽车锂电池管理系统故障诊断主要是从车和人的安全出发,预防并制止一些危险状况。由于电动汽车中电压远远高于人体所能承受的安全电压,所以,电动汽车一旦出现电压和电解液泄露的状况,将会导致汽车自燃、爆炸等危险现象。因此电动汽车锂电池管理系统在这些危险动作将要发生时迅速做出反应进行制止,避免造成电动汽车损伤和人员伤亡。

(五)接触器故障诊断

接触器对于电动汽车锂电池管理系统有着十分重要的作用。当电动汽车锂电池管理系统出现故障时,必须迅速切断接触器,已达到保护锂电池组合电动汽车的目的。

(六)高压绝缘检测

高压电系统是电动汽车中非常重要的组成部分,电动汽车高压系统的主要作用包含以下三个方面:一是可以保证整个电动汽车电力系统的正常输送;二是可以自由地对高压系统的故障进行检测;三是能够确保整个电动汽车中的设备和人员的安全性。BCM对整个电动汽车的高压系统安全起到控制作用。BCM在监测过程中发现车内电压异常和电池绝缘异常,为保证安全可以采用分级报警的策略保证安全。

(七)碰撞安全介绍

电动汽车锂电池组中都存在高压,如果发生泄漏会其他一些故障都可对人的生命安全造成威胁。电池组是由多个单体电池组合而成,在电动汽车运行期间难免会产生碰撞与摩擦,如果碰撞比较剧烈则可能会造成高压回路短接的危险状况。所以,我们应当在电动汽车的BCM上接入一个加速度传感器的信号输入电路,用来防止这种危险情况的发生。

三、结束语

综上所述,电动汽车属于绿色环保型交通工具,为响应国家绿色环保的号召,将来会有越来越多的人使用电动汽车出行。所以,对动力锂电池组进行系统故障诊断有利于提高电动汽车系统的可靠性和安全性,对电动汽车的大力推广有积极促进的作用。本文对电动汽车锂电池管理系统的故障诊断功能做了简单介绍,从充放电电路、电池组以及BMS三个方面进行分析,较好的证实了故障诊断系统对于提高整车可靠性的重要作用。

参考文献:

[1]基于物联网技术的锂电池故障在线测量和远程诊断[J].曹阅,李云飞,陈良.苏州大学学报(工科版).2012(02)

[2]一种延长电动汽车蓄电池寿命的均衡充电控制策略[J].徐顺刚,王金平,许建平.中国电机工程学报.2012(03)

[3]电动汽车动力电池成组应用现状及研究趋势[J].王震坡,孟祥峰.新材料产业.2007(08)

[4]简俊鹏.纯电动汽车锂电池管理系统研究与设计[D].江西理工大学,2015.

作者:宋玲安 单位:山东理工职业学院汽车工程学院