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    关于电池管理系统(BMS)12种常见故障类型的分析

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    • 在所有故障当中,相对其他系统,BMS的故障是相对较高的,也是较难处理的。

      电池管理系统BMS(Battery Management System)负责控制电池的充电和放电以及实现电池状态估算等功能,与电池、整车系统密切相关。

      但是,国内很多汽车厂商及电池PACK企业对于BMS的重要性认识不足。部分车企甚至认为,将各个单体电池芯链接上,就能保证车辆运行,对其安全性心存侥幸。

      据悉,部分车企(以低速车为例)为了抢占市场占有率,在BMS采购中一味地追求低价格。而某些不良BMS供应商为获得合同的签订,以降低BMS功能指标或“阉割”部分功能,来达到低成本的效果。

      但事实上,在所有故障当中,相对其他系统,BMS的故障是相对较高的,也是较难处理的。如此不负责任,在埋下安全隐患的同时,对行业的良性发展造成了损害。

      因此,起点锂电大数据记者对BMS常见故障的类型分析,进行了整理,以供业内参考。

      1、上电后主继电器不吸合

      可能原因:

      负载检测线未接、预充继电器开路、预充电阻开路。

      故障排除:

      使用 BDU 显示模块查看母线电压数据,查看电池母线电压,负载母线电压是否正常;检查预充过程中负载母线电压是否有上升。

      2、BMS 不能与ECU 通信

      可能原因:

      BMU(主控模块)未工作、CAN 信号线断线

      故障排除:

      检查 BMU 的电源 12V/24V 是否正常;检查 CAN 信号传输线是否退针或插头未插;监听 CAN 端口数据,是否能够收到 BMS 或者ECU 数据包。

      3、BMS 与 ECU通信不稳定

      可能原因:

      外部 CAN 总线匹配不良、总线分支过长

      故障排除

      检测总线匹配电阻是否正确;匹配位置是否正确,分支是否过长。

      4、BMS 内部通信不稳定

      可能原因:

      通信线插头松动、CAN 走线不规范、BSU 地址有重复。

      故障排除:

      检测接线是否松动;检测总线匹配电阻是否正确,匹配位置是否正确,分支是否过长;检查 BSU 地址是否重复。

      5、系统供电后整个系统不工作

      可能原因:

      供电异常、线束短路或是断路、DCDC无电压输出。

      故障排除:

      检查外部电源给管理系统供电是否正常,是否能达到管理系统要求的最低工作电压,看外部电源是否有限流设置,导致给管理系统的供电功率不足;可以调整外部电源,使其满足管理系统的用电要求;检查管理系统的线束是否有短路或是断路,对线束进行修改,使其工作正常;外部供电和线束都正常,则查看管理系统中给整个系统供电的DCDC是否有电压输出;如有异常可更换坏的DCDC模块。

      6、电池电流数据错误

      可能原因:

      霍尔信号线插头松动、霍尔传感器损坏或接反、采集模块损坏。

      故障排除:

      重新拔插电流霍尔传感器信号线;检查霍尔传感器电源是否正常,信号输出是否正常;更换采集模块。

      7、电池温差过大

      可能原因:

      散热风扇插头松动,散热风扇故障,冷却液失效,冷区系统未启动。

      故障排除:

      重新拔插风扇插头线;给风扇单独供电,检查风扇是否正常,更换冷却液,检查冷却系统。

      8、继电器动作后系统报错

      可能原因:

      继电器辅助触点断线,继电器触点粘连

      故障排除:

      重新拔插线束;用万用表测量辅助触点通断状态是否正确,检查熔断报错原因排除后更换继电器。

      9、不能使用充电机充电

      可能原因:

      充电机与 BMS 通信不正常

      故障排除:

      更换一台充电机或 BMS,以确认是 BMS 故障还是充电机故障;检查 BMS 充电端口的匹配电阻是否正常。

      10、车载仪表无 BMS 数据显示

      可能原因:

      主控模块线束连接异常

      故障排除:

      检查主控模块线束是否有连接完备,是否有汽车正常的低压工作电压,该模块是否工作正常

      11、部分电池箱的检测数据丢失

      可能原因:

      整车部分接插件可能接触不良,或者BMS从控模块不能正常工作

      故障排除:

      检查接插件接触情况,或更换BMS模块;。

      12、SOC异常

      现象:SOC在系统工作过程中变化幅度很大,或者在几个数值之间反复跳变;在系统充放电过程中,SOC有较大偏差;SOC一直显示固定数值不变。

      可能原因:

      电流不校准;电流传感器型号与主机程序不匹配;电池长期未深度充放电;数据采集模块采集跳变,导致SOC进行自动校准;霍尔传感器故障;

      SOC校准的两个条件:1)达到过充保护;2)平均电压达到xxV以上。客户电池一致性较差,过充时,第二个条件无法达到。通过显示查看电池的剩余容量和总容量;电流传感器未正确连接;

      故障排除:

      在触摸屏配置页面里校准电流;改主机程序或者更换电流传感器;

      对电池进行一次深度充放电;更换数据采集模块,对系统SOC进行手动校准,建议客户每周做一次深度充放电;修改主机程序,根据客户实际情况调整“平均电压达到xxV以上”这个条件中的xxV。设置正确的电池总容量和剩余容量的;正确连接电流传感器,使其工作正常。

      总结:

      据悉,BMS是动力和储能电池包中不可或缺的重要部件,随着新能源产业链的发展,BMS的技术和市场规模都在高速增长。

      技术方面,起点研究(SPIR)统计显示,2017年时,BMS成本平均占据电池组总成本20%,到2018年技术高速发展后,已缩减至的15%以上,占据整车成本的6%左右。

      某管理系统厂家相关人员表示,以前还有绝缘检测报警、采集模块数据为 0等情况,如今较少出现。

      现在,BMS技术快速发展,在绝缘检测方面,已基本不会出现相关问题警报;同时,采集模块数据为0的情况,也基本很少见。

      市场方面,起点研究(SPIR)预测,2018 到2025 年全球新能源汽车带来的BMS 市场的复合年均增长率将达到30%左右。

      由此可见,市场发展良莠不齐,除了部分良不健康现象,BMS的技术开发和市场规模相比之前,有了质的飞跃,并且不断进步。

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