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關于電池管理系統(BMS) 12種常見故障類型的分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年11月07日  

在所有故障當中,相對其他系統,BMS的故障是相對較高的,也是較難處理的。


電池管理系統BMS(Battery Management System)負責控制電池的充電和放電以及實現電池狀態估算等功能,與電池、整車系統密切相關。


但是,國內很多汽車廠商及電池PACK企業對于BMS的重要性認識不足。部分車企甚至認為,將各個單體電池芯鏈接上,就能保證車輛運行,對其安全性心存僥幸。


據悉,部分車企(以低速車為例)為了搶占市場占有率,在BMS采購中一味地追求低價格。而某些不良BMS供應商為獲得合同的簽訂,以降低BMS功能指標或“閹割”部分功能,來達到低成本的效果。


但事實上,在所有故障當中,相對其他系統,BMS的故障是相對較高的,也是較難處理的。如此不負責任,在埋下安全隱患的同時,對行業的良性發展造成了損害。


因此,起點鋰電大數據記者對BMS常見故障的類型分析,進行了整理,以供業內參考。


1、上電后主繼電器不吸合


可能原因:


負載檢測線未接、預充繼電器開路、預充電阻開路。


故障排除:


使用 BDU 顯示模塊查看母線電壓數據,查看電池母線電壓,負載母線電壓是否正常;檢查預充過程中負載母線電壓是否有上升。


2、BMS 不能與ECU 通信


可能原因:


BMU(主控模塊)未工作、CAN 信號線斷線


故障排除:


檢查 BMU 的電源 12V/24V 是否正常;檢查 CAN 信號傳輸線是否退針或插頭未插;監聽 CAN 端口數據,是否能夠收到 BMS 或者ECU 數據包。


3、BMS 與 ECU通信不穩定


可能原因:


外部 CAN 總線匹配不良、總線分支過長


故障排除


檢測總線匹配電阻是否正確;匹配位置是否正確,分支是否過長。


4、BMS 內部通信不穩定


可能原因:


通信線插頭松動、CAN 走線不規范、BSU 地址有重復。


故障排除:


檢測接線是否松動;檢測總線匹配電阻是否正確,匹配位置是否正確,分支是否過長;檢查 BSU 地址是否重復。


5、系統供電后整個系統不工作


可能原因:


供電異常、線束短路或是斷路、DCDC無電壓輸出。


故障排除:


檢查外部電源給管理系統供電是否正常,是否能達到管理系統要求的最低工作電壓,看外部電源是否有限流設置,導致給管理系統的供電功率不足;可以調整外部電源,使其滿足管理系統的用電要求;檢查管理系統的線束是否有短路或是斷路,對線束進行修改,使其工作正常;外部供電和線束都正常,則查看管理系統中給整個系統供電的DCDC是否有電壓輸出;如有異常可更換壞的DCDC模塊。


6、電池電流數據錯誤


可能原因:


霍爾信號線插頭松動、霍爾傳感器損壞或接反、采集模塊損壞。


故障排除:


重新拔插電流霍爾傳感器信號線;檢查霍爾傳感器電源是否正常,信號輸出是否正常;更換采集模塊。


7、電池溫差過大


可能原因:


散熱風扇插頭松動,散熱風扇故障,冷卻液失效,冷區系統未啟動。


故障排除:


重新拔插風扇插頭線;給風扇單獨供電,檢查風扇是否正常,更換冷卻液,檢查冷卻系統。


8、繼電器動作后系統報錯


可能原因:


繼電器輔助觸點斷線,繼電器觸點粘連


故障排除:


重新拔插線束;用萬用表測量輔助觸點通斷狀態是否正確,檢查熔斷報錯原因排除后更換繼電器。


9、不能使用充電機充電


可能原因:


充電機與 BMS 通信不正常


故障排除:


更換一臺充電機或 BMS,以確認是 BMS 故障還是充電機故障;檢查 BMS 充電端口的匹配電阻是否正常。


10、車載儀表無 BMS 數據顯示


可能原因:


主控模塊線束連接異常


故障排除:


檢查主控模塊線束是否有連接完備,是否有汽車正常的低壓工作電壓,該模塊是否工作正常


11、部分電池箱的檢測數據丟失


可能原因:


整車部分接插件可能接觸不良,或者BMS從控模塊不能正常工作


故障排除:


檢查接插件接觸情況,或更換BMS模塊;。


12、SOC異常


現象:SOC在系統工作過程中變化幅度很大,或者在幾個數值之間反復跳變;在系統充放電過程中,SOC有較大偏差;SOC一直顯示固定數值不變。


可能原因:


電流不校準;電流傳感器型號與主機程序不匹配;電池長期未深度充放電;數據采集模塊采集跳變,導致SOC進行自動校準;霍爾傳感器故障;


SOC校準的兩個條件:1)達到過充保護;2)平均電壓達到xxV以上。客戶電池一致性較差,過充時,第二個條件無法達到。通過顯示查看電池的剩余容量和總容量;電流傳感器未正確連接;


故障排除:


在觸摸屏配置頁面里校準電流;改主機程序或者更換電流傳感器;


對電池進行一次深度充放電;更換數據采集模塊,對系統SOC進行手動校準,建議客戶每周做一次深度充放電;修改主機程序,根據客戶實際情況調整“平均電壓達到xxV以上”這個條件中的xxV。設置正確的電池總容量和剩余容量的;正確連接電流傳感器,使其工作正常。


總結:


據悉,BMS是動力和儲能電池包中不可或缺的重要部件,隨著新能源產業鏈的發展,BMS的技術和市場規模都在高速增長。


技術方面,起點研究(SPIR)統計顯示,2017年時,BMS成本平均占據電池組總成本20%,到2018年技術高速發展后,已縮減至的15%以上,占據整車成本的6%左右。


某管理系統廠家相關人員表示,以前還有絕緣檢測報警、采集模塊數據為 0等情況,如今較少出現。


現在,BMS技術快速發展,在絕緣檢測方面,已基本不會出現相關問題警報;同時,采集模塊數據為0的情況,也基本很少見。


市場方面,起點研究(SPIR)預測,2018 到2025 年全球新能源汽車帶來的BMS 市場的復合年均增長率將達到30%左右。


由此可見,市場發展良莠不齊,除了部分良不健康現象,BMS的技術開發和市場規模相比之前,有了質的飛躍,并且不斷進步。

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