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摘要:鋰電池管理系統是電動汽車的重要組成部分,它是車載動力電池和電動汽車之間連接的關鍵紐帶。因此,電動汽車鋰電池管理系統能否正常運行對電動汽車至關重要,鋰電池管理系統故障的診斷成為保障電動車安全正常運行的關鍵。本文先對電動汽車鋰電池管理系統做了簡單介紹,然后論述根據實際經驗總結得出的電池管理系統故障診斷的方法
關鍵詞:鋰電池電動汽車;管理系統;故障診斷
目前,我國大力倡導綠色經濟,電動汽車的出現正好響應了這個號召,所以現在電動汽車的使用量大幅增加。鋰電池管理系統是電動汽車中的一個重要的組成部分,并且該系統帶有高壓,他的正常運轉對電動汽車的正常使用十分重要。電動汽車中的鋰電池管理系統故障具體可分為以下三種:一是執行器發生故障,二是傳感器發生故障,三是元部件發生故障。以上三種故障輕則可降低鋰電池管理系統使用性能,重則可導致電動汽車發生交通事故,給電動汽車使用者造成人身安全和經濟損失。因此,電動汽車電池管理系統故障的診斷十分重要。
一、電池管理系統的簡單介紹
電動汽車鋰電池管理系統有被叫做電池管家,他是連接電動汽車動力系統和電動汽車的紐帶。鋰電池管理系統的主要作用是:一是對電池狀態估算,二是對電動汽車電壓系統診斷和預警,三是控制電動汽車行車時的放電。鋰電池管理系統可以通過控制電池的充放電過程避免的電池的過度使用,增加了電池的使用壽命。
二、電動汽車鋰電池管理系統故障的分類
(一)充放電電路故障
充放電電路故障是一種由于電流短路造成的故障。當電動汽車鋰電池發生充放電路故障時,輕則會造成鋰電池損壞,重則會引發電池爆炸和電動汽車爆炸,后果十分嚴重。所以,電動汽車應根據鋰電池相對應的電池容量配備電路熔斷器,在電路發生短路時自動斷開電路連接,防止充放電路故障的發生,保護電動汽車鋰電池的安全。
(二)電池組故障
電池組時電動汽車鋰電池管理系統的重要組成部分,電池組能否安全有效的運行對電動汽車的正常使用特別重要。電池組是由多個相同的鋰電池組成,而這些電池個體的性能參數是有差異的,在電池組長時間的充放電運行過程中,對單個電池造成的疲勞損傷都是不同的,這種不同會隨著電池組使用時的增加而逐漸累加,所用使用時間較長的電池組中的單個電池充放電時間差距會越來越大。電池組可供電動汽車使用的時間也越來越短。因此,為避免過度充放電造成的電池損傷,電動汽車應及時更換老化電池。
(三)BMS故障
BMS系統的作用是監視和管理電動汽車鋰電池組,加入BMS系統出現故障,則無法對電動汽車電池組進行有效的監管。BMS系統的組成部件很多,出故障的可能性也較大,所以加強對BMS系統故障的預防和處理是什么有必要的。
(四)電動汽車鋰電池管理系統故障診斷系統的介紹
電動汽車鋰電池管理系統故障診斷主要是從車和人的安全出發,預防并制止一些危險狀況。由于電動汽車中電壓遠遠高于人體所能承受的安全電壓,所以,電動汽車一旦出現電壓和電解液泄露的狀況,將會導致汽車自燃、爆炸等危險現象。因此電動汽車鋰電池管理系統在這些危險動作將要發生時迅速做出反應進行制止,避免造成電動汽車損傷和人員傷亡。
(五)接觸器故障診斷
接觸器對于電動汽車鋰電池管理系統有著十分重要的作用。當電動汽車鋰電池管理系統出現故障時,必須迅速切斷接觸器,已達到保護鋰電池組合電動汽車的目的。
(六)高壓絕緣檢測
高壓電系統是電動汽車中非常重要的組成部分,電動汽車高壓系統的主要作用包含以下三個方面:一是可以保證整個電動汽車電力系統的正常輸送;二是可以自由地對高壓系統的故障進行檢測;三是能夠確保整個電動汽車中的設備和人員的安全性。BCM對整個電動汽車的高壓系統安全起到控制作用。BCM在監測過程中發現車內電壓異常和電池絕緣異常,為保證安全可以采用分級報警的策略保證安全。
(七)碰撞安全介紹
電動汽車鋰電池組中都存在高壓,如果發生泄漏會其他一些故障都可對人的生命安全造成威脅。電池組是由多個單體電池組合而成,在電動汽車運行期間難免會產生碰撞與摩擦,如果碰撞比較劇烈則可能會造成高壓回路短接的危險狀況。所以,我們應當在電動汽車的BCM上接入一個加速度傳感器的信號輸入電路,用來防止這種危險情況的發生。
三、結束語
綜上所述,電動汽車屬于綠色環保型交通工具,為響應國家綠色環保的號召,將來會有越來越多的人使用電動汽車出行。所以,對動力鋰電池組進行系統故障診斷有利于提高電動汽車系統的可靠性和安全性,對電動汽車的大力推廣有積極促進的作用。本文對電動汽車鋰電池管理系統的故障診斷功能做了簡單介紹,從充放電電路、電池組以及BMS三個方面進行分析,較好的證實了故障診斷系統對于提高整車可靠性的重要作用。
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作者:宋玲安 單位:山東理工職業學院汽車工程學院