黃景鵬　蔣翠翠　鄭少鵬

摘 要：本文根據(jù)2018款比亞迪E5結(jié)構(gòu)與原理，通過(guò)對(duì)比亞迪E5車輛電池管理系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析、診斷，并結(jié)合維修手冊(cè)和相關(guān)資料去思考，找到該故障所在位置，排除車輛無(wú)法上電的故障，恢復(fù)該車正常行駛。這充分證明了如何運(yùn)用所掌握的知識(shí)和原理，以及車輛新技術(shù)，并結(jié)合維修手冊(cè)和相關(guān)資料去思考和解決車輛故障修理難題。

關(guān)鍵詞：比亞迪汽車 電池管理系統(tǒng) OK電 動(dòng)力系統(tǒng)故障 故障診斷

Talking about the Fault Diagnosis and Troubleshooting of BYD E5 Battery Management System

Huang Jingpeng Jiang Cuicui Zheng Shaopeng

Abstract：Based on the structure and principles of the 2018 BYD E5， this article analyzes and diagnoses the fault of the BYD E5 vehicle battery management system， and combines the maintenance manual and related materials to think， find the location of the fault， eliminate the fault that the vehicle cannot be powered on， and restore.the cars normal driving. The article fully shows how to use the knowledge and principles mastered， as well as the new vehicle technology， and combine the maintenance manual and related materials to think and solve the problem of vehicle fault repair.

Key words：BYD car， battery management system， OK power， power system failure， fault diagnosis

1 BMS的組成

1.1 BMS的組成

電動(dòng)汽車主要由整車控制器、動(dòng)力子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)三大主要部件組成，三大主要部件通過(guò)高速的通信總線進(jìn)行連接，是整個(gè)電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)最重要的部分。而能源子系統(tǒng)主要由動(dòng)力電池組以及BMS來(lái)構(gòu)成。動(dòng)力電池組包括了通過(guò)某種串、并聯(lián)方式組合在一起的多個(gè)動(dòng)力電芯以及連接器件、線材等，它負(fù)責(zé)為車輛儲(chǔ)存并輸送電能，但其本身不具備信息傳遞、控制管理的功能，一切的監(jiān)測(cè)功能都交給了電池管理系統(tǒng)（BMS）來(lái)完成。

BMS是一個(gè)為管理電池而設(shè)計(jì)的電子控制系統(tǒng)，包括傳感器、控制器、各種控制、驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)以及信息通信儲(chǔ)存模塊等等。

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（ BMS）是電池保護(hù)和管理的核心部件，它的作用要保證電池安全可靠的使用，控制動(dòng)力電池組的充放電，并向vcu上報(bào)動(dòng)力電池系統(tǒng)的基本參數(shù)及故障信息。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測(cè)、控制與管理為一體的、復(fù)雜的電氣測(cè)控系統(tǒng)，也是電動(dòng)汽車商品化、實(shí)用化的關(guān)鍵。

1.2 BMS在整車上的重要性

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池緊密結(jié)合在一起，對(duì)動(dòng)力電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)，同時(shí)還進(jìn)行漏電檢測(cè)、熱管理、電池均衡管理、報(bào)警提醒，計(jì)算剩余容量、放電功率，報(bào)告SOC（State Of Charge荷電狀態(tài)）、SOH（ State Of Health性能狀態(tài)，也稱健康狀態(tài)），還根據(jù)動(dòng)力電池的電壓、電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大行駛里程，以及用算法控制充電機(jī)進(jìn)行最佳電流的充電，通過(guò)CAN總線接口與車載，控制器、電動(dòng)機(jī)控制器、能量控制系統(tǒng)、車載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。BMS最核心的功能是根據(jù)使用環(huán)境對(duì)電池的充放電過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制，從而在保證電池安全的前提下最大限度地利用電池儲(chǔ)存的能量。如圖1所示為電池管理系統(tǒng)的框圖。

1.3 電池管理系統(tǒng)的主要功能

電池管理系統(tǒng)的主要目的就是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能，從安全性、耐久性、動(dòng)力性三個(gè)方面提供作用。安全性方面，即BMS管理系統(tǒng)能保護(hù)電池單體或電池組免受損壞，防止出現(xiàn)安全事故。耐久性方面，即使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi)，延長(zhǎng)電池的使用壽命。動(dòng)力性方面，即要將電池的工作狀態(tài)在維持在滿足車輛要求的情況下。

常見(jiàn)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的功能主要包括數(shù)據(jù)釆集、數(shù)據(jù)顯示、狀態(tài)估計(jì)、熱管理、數(shù)據(jù)通信、安全管理、能量管理（包括動(dòng)力電池電量均衡功能）和故障診斷。

2 故障診斷與排除

2.1 故障確認(rèn)及初檢

車輛進(jìn)廠后，機(jī)電維修技師對(duì)車輛進(jìn)行故障確認(rèn)。操作起動(dòng)按照后發(fā)現(xiàn)儀表出現(xiàn)相應(yīng)的故障指示燈“”—?jiǎng)恿ο到y(tǒng)故障指示燈和故障提示信息—“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”，其中包括“OK”燈未點(diǎn)亮，如圖2所示。由以上故障現(xiàn)象可初步確認(rèn)整車高壓上電沒(méi)有完成，高壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

確認(rèn)故障后，通過(guò)電路圖，找到相關(guān)部件的連接器，檢查連接器是否連接穩(wěn)固，外觀是否有損壞等，經(jīng)過(guò)檢查，并未發(fā)現(xiàn)異常。

2.2 讀取故障碼及數(shù)據(jù)流

起動(dòng)車輛，利用診斷儀讀取車輛故障碼和數(shù)據(jù)流。

如圖3所示為通過(guò)診斷儀讀取到電池管理系統(tǒng)存在故障碼，故障代碼為P1A6000—高壓互鎖故障。

讀取相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，包括接觸狀態(tài)數(shù)據(jù)、預(yù)充狀態(tài)數(shù)據(jù)、高壓互鎖數(shù)據(jù)等，如圖4所示。

有時(shí)我們還可以通過(guò)讀取故障的凍結(jié)幀，來(lái)分析故障產(chǎn)生時(shí)候車輛的相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣能更好地對(duì)故障進(jìn)行診斷與排除。

2.3 故障分析

從數(shù)據(jù)流可以看到高壓互鎖1處于鎖止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明高壓互鎖1存在故障，根據(jù)高壓互鎖信號(hào)回路的工作原理，其通過(guò)低壓系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)高壓系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)，如果互鎖回路不正常，故障信息會(huì)發(fā)送到相應(yīng)的控制單元，控制單元收到信息后進(jìn)行處理，禁止高壓上電。綜上所述，高壓互鎖1處于鎖止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致了整車高壓系統(tǒng)無(wú)法上電，就出現(xiàn)如前面所述的故障現(xiàn)象和儀表故障信息。

2.4 故障排除

對(duì)整車進(jìn)行高壓下電，然后進(jìn)行故障診斷作業(yè)。

查找車輛電路圖，可以總結(jié)出如圖5所示的高壓互鎖回路。

從圖中可以得知，高壓互鎖信號(hào)從BMS的BK45（B）/10輸出后，經(jīng)B74/14輸入到充配電總成里面，然后由B74/15輸出，經(jīng)BK45（B）/11進(jìn)入BMS，再由BMS來(lái)完成回路信號(hào)的檢測(cè)。

查找電路圖，找到互鎖回路上BMS和充配電總成的連接器。

先斷開(kāi)連接器BK45（B）連接器，利用萬(wàn)用表檢查端子10與端子11的電阻，阻值為無(wú)窮大，證明回路上出現(xiàn)斷路故障。

斷開(kāi)充配電總成連接器B74，測(cè)量BK45（B）/11至B74/15端子的導(dǎo)通性，如圖6所示。阻值為1Ω，正常。

測(cè)量BK45（B）/10至B74/14端子的導(dǎo)通性，如圖7所示。阻值為無(wú)窮大，異常。

檢查該段導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線存在斷開(kāi)現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行維修，并恢復(fù)車輛。重新對(duì)車輛進(jìn)行掃描，清除故障碼并驗(yàn)證故障是否排除，試車后，整車高壓上電正常，故障指示燈熄滅，OK燈點(diǎn)亮，儀表上也沒(méi)有任何維修提示信息，故障排除。

在上診斷方只是多種診斷方法的一種，我們還可以通過(guò)讀取PWM波形和測(cè)量導(dǎo)線導(dǎo)通性相結(jié)合等方法來(lái)實(shí)施故障診斷，確定故障部件，排除故障。

3 分析和體會(huì)

在進(jìn)行故障排除時(shí)應(yīng)從故障現(xiàn)象、故障碼、數(shù)據(jù)流及凍結(jié)幀數(shù)據(jù)入手，對(duì)故障進(jìn)行確認(rèn)、分析，縮小故障范圍，再根據(jù)故障診斷流程對(duì)故障涉及的線路、部件進(jìn)行逐一檢查，確定導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因并排除故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于現(xiàn)代汽車維修，尤其是那些技術(shù)含量較高的新裝置，我們必須在充分理解的基礎(chǔ)上用知識(shí)，用理論，用頭腦，用經(jīng)驗(yàn)去思考問(wèn)題，解決問(wèn)題。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，汽車維修和知識(shí)含量，技術(shù)含量也越來(lái)越高，對(duì)維修人員的要求也越來(lái)越高。

參考文獻(xiàn)：

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