摘要：纯电动汽车的保有量越来越多，这对习惯于传统燃油汽车维修的广大从业人员来说，既是机遇又是挑战。纯电动汽车的故障主要是电池系统的故障。本文主要从动力电池的种类、特点，管理系统的功能、结构、常见故障进行分析，并结合实践经验总结出一系列故障排除的方法。 关键词：动力电池 管理系统 结构 故障 检修
一、前言
由于环保的压力和能源的制约，近年来新能源汽车发展迅猛。我国纯电动汽车的保有量也越来越多。动力电池可以说是电动汽车的心脏，是车辆的核心部件。电池管理系统就是为了保证电池安全使用，充分发挥电池的能力和延长它的使用寿命而设计的一个系统。本文就是针对此系统，根据日常维修中常见的故障，进行深入的分析研究而总结出一些检修方法，这对今后维修这种新型的汽车是有很大帮助的。
二、动力电池的种类
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1、铅酸电池
铅酸电池是一种比较常见的车用蓄电池。它作为一种动力电池，有很长的使用历史，具有技术成熟，可靠性强，成本低等特点。但是，铅酸电池的比能量、比体积都较小，直接导致其一次充电行驶的里程较短，运行的效率较低。所以，铅酸电池一般用在叉车、场内搬运车、观光车等专用机动车辆上。
2、镍镉电池
镍镉电池属于一种碱性电池，在各种电子设备当中使用较多。它比铅酸电池的充放电倍率更高，循环使用的次数更多，可达2000多次，是铅酸电池的两倍多，所以在推出市场之后得到一定的发展。但是，由于镍镉电池具有记忆性，而且电池中的镉元素对环境有污染性，一些环保要求比较高的国家和地区明文禁止镍镉电池使用在电动汽车上。镍镉电池已逐步淘汰。
3、镍氢电池
镍氢电池是继镍镉电池之后的新一代高能二次电池。它具有高容量、大功率、无污染等优
点。与镍镉电池相比，它的容量提高50％，可实现快速充电。镍氢电池比镍镉电池具有更高的储存能力。高能量的镍氢电池的比能量可达到95Wh/kg，比功率达到9000W/kg，循环使用寿命可达1000多次。这种电池工作环境温度为-40—+55℃，高低温工作电池容量较少。此外，镍氢电池的工作电压为1.2V，可与镍镉电池互换使用。
4、锂离子电池
锂离子电池是继镍氢电池之后推出的又一款新型高性能电池。它与铅酸电池、镍氢电池对比，有如下的优点：
1.
2.
单节工作电压高达3.2—4.2V，相当于3节镍氢电池或镍镉电池连接起来的电压，大大减少了电池组合体的数量，从而使到由于单体电池之间电压差引起的电池故障大大减少，延长了电池的使用寿命。
3.
坐式安全带能量密度高，是镍氢电池的两倍。
4.
能量效率高，镍氢电池的平均水平是55—65％，锂离子电池可以达到99％以上。
5.
自放电率低，低于6％。
6.
循环使用寿命长，可循环充电1000次以上，没有任何记忆效应。
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不含重金属和其它有害物质，是一款真正的绿电源，所以目前电动汽车上用得较多。
三、动力电池管理系统（BMS）
电池管理系统是电动汽车能量管理的核心，英文Battery Management System的缩写即BMS。它的主要作用是通过对电压、电流、温度等数据进行检测监控，实现对电池系统的控制、保护、故障报警等操作，从而保证动力电池使用安全可靠，并延长电池的使用寿命。 1、BMS的功能
防水栓电池管理系统具有如下五项主要功能：
①电池状态的监控超导电机
对电池系统的电压、电流、温度等数据进行采集与监测，并且与整车控制器和其它控制系统交互，这是BMS最基本的功能。
②电池状态的分析
这个功能主要包括两个方面，一是对电池的荷电状态进行评估，即电池现在还剩下多少电量，这个信息会在仪表上显示。二是对电池的健康状态进行评估，主要是通过监测电池容量的衰减状态，评估电池性能的优劣。
③电池的安全保护和诊断
电池的过流、过充、过放、过温等都是通过电池管理系统监测并保护的，它属于电池管理系统中十分重要的功能。如果这些异常一旦被监测，系统就会采取切断回路、发出警告信息等措施。
④能量控制管理
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BMS会进行充电控制、放电控制、电池均衡等管理，保证电池在最高效、最节能的状态下运行。
⑤电池的信息管理
主要是数据对内和对外的通信，以及信息的储存。对内就是与电池系统内部各子部件的数据交互，对外就是和整车控制器与电动机控制器数据的交互。此外，BMS还需要对电池的历史信息进行储存，用于数据的缓冲。
２、BMS的结构
电池管理系统主要由硬件和软件两部份组成。
如图1所示，硬件的组成是：主板、从板、高压保护盒、高低压接口以及连接各组成部件的线束。
图1
（1）硬件部份
主板
主板即Battery Control Unit，简称BCU。它主要通过收集来自各个从板对温度、电压、电流等采样信息，实时监控电池的各项状态，计算电池的荷电状态（SOC）等重要参数。低压接口是它与整车进行通信的接口，它同时控制着高压保护盒（BDU）内的继电器，保证电池在充放电过程中安全使用。
从板
从板即Local Control Unit，简称LCU。它安装在模组的内部，用于检测模组内各电芯的电压、电流、温度，并且把数据传给主板。从板还可以对电芯实施均衡控制。
高压保护盒
高压保护盒即Battery Disconnect Unit，简称BDU。它主要由预充电电路和继电器构成，受主板控制，用于保证动力电池的充放电安全。
（2）软件部份
如图2所示，电池管理系统的软件主要由应用层（Application Layer）和基础软件层（Basi
c Software，BSW）构成。它们两者之间是一个运行时环境（Run Time Environment，RTE），同时负责两者的通信，形成了一个分层体系架构。应用层是电池管理的核心，包括电池保护、故障诊断、热管理、继电器控制、从板控制、均衡控制、荷电状态估计以及通信管理等模块。
图2
四、动力电池管理系统故障的检修步骤
动力电池管理系统的主要故障是：电压异常、温度采集异常、CAN通信故障、绝缘故障、内/外总电压检测故障、预充电故障以及无法充电等故障。
对于故障的诊断和维修，要遵循由简到繁，由外到内的原则，一步步由浅入深，逐一分析查原因，步骤如下所述：
1、耐心倾听客户对故障的描述，特别要重点了解车辆在出现故障时候的运行时间、使用工况、出现故障的前后情况，并做好相应记录。对于有疑问的地方，要仔细询问，尽可能全面了解故障。
