揭秘電動(dòng)汽車(chē)BMS系統及七大故障分析法

電動(dòng)車(chē)上的三電技術(shù)：電池、電機、電控技術(shù)是電動(dòng)車(chē)最核心的技術(shù)。因為這三項技術(shù)的用用，是每一輛電動(dòng)車(chē)都需要并且直接影響車(chē)輛的續航里程、加速時(shí)間等參數。

這三塊技術(shù)就是組成電動(dòng)汽車(chē)的木桶，其中的任意一塊存在短板的話(huà)都會(huì )直接影響車(chē)輛的性能表現。

三電技術(shù)中電池和電機對電動(dòng)車(chē)性能的影響表現的比較明顯。比如電機的功率大小直接影響車(chē)輛的動(dòng)力表現，而純電動(dòng)汽車(chē)電池的儲能多少與車(chē)輛的續航里程息息相。

但是同為三電系統中的電控技術(shù)，在電動(dòng)車(chē)中的具體技術(shù)應用又是什么呢？為什么能與電池和電機想齊并論在三電系統中占有一席之地呢？

電控中最核心的功能就是電池管理系統（Battery management system）簡(jiǎn)稱(chēng)BMS。

要是沒(méi)有這個(gè)系統，動(dòng)力電池的充放電、使用壽命都會(huì )大打折扣，如果把電池比作一隊參戰的士兵，那BMS系統就是這群士兵的參謀加將軍，讓電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際應用中達到事半功倍的效果。

為什么要有BMS系統

如果想把電動(dòng)汽車(chē)上這個(gè)“將軍”理解透徹首先還是要從下面的士兵說(shuō)起。BMS系統主要應用在二次電池上，尤其對于目前主流的使用鋰離子電池的電動(dòng)新能源汽車(chē)尤為重要。

不管車(chē)輛使用的是哪種鋰離子電池，動(dòng)力電池都是由一個(gè)個(gè)小的電池單體通過(guò)串、并聯(lián)的方式組成電池組，再由電池組最終組成車(chē)輛的動(dòng)力電池單元。

而在電池組中真正發(fā)揮儲能作用的是電池組中每一個(gè)小小的電池單體，比如特斯拉使用的18650鋰離子電池，其實(shí)數字代表的就是每一個(gè)電池單體直徑為18mm，長(cháng)度為65mm。

而一輛85kW?h版本的Tesla Model S的電池組就由接近7000節18650鋰電池構成。

一輛汽車(chē)上有如此多的電池單體，而每一個(gè)小的電池單體都是單獨制造的，因為電池的電化學(xué)特性的原因出廠(chǎng)后的電池存在每個(gè)單體儲能一致性存在差別的問(wèn)題。

而充電時(shí)又是從一個(gè)充電口來(lái)為車(chē)子充電，如何保證每一塊電池都充滿(mǎn)電，而又不會(huì )因為過(guò)度充電對電池造成損害就是BMS系統要解決的問(wèn)題之一。

BMS系統究竟是如何管理這么多電池單體的呢？

通常情況下，BMS系統都要通過(guò)兩部分來(lái)確定如何管理電池組，就是檢測模塊和原酸控制模塊。

Tesla的電池管理模塊

檢測模塊的實(shí)現相對簡(jiǎn)單一些，主要是通過(guò)傳感器收集電池在使用過(guò)程中的參數信息比如：溫度、每一個(gè)電池單體的典雅、電流，電池組的典雅、電流等。

這些數據在之后的電池組管理中起到至關(guān)重要的作用，可以說(shuō)如果沒(méi)有這些電池狀態(tài)的數據作為支撐，電池的系統管理就無(wú)從談起。

根據收集到的數據，BMS系統就會(huì )根據每一個(gè)電池單體的實(shí)際情況來(lái)分配如何為電池充電，哪一個(gè)電池單體已經(jīng)充滿(mǎn)可以停止給它充電等。

并且在使用過(guò)程中，通過(guò)狀態(tài)估算的方式確定每一顆電池的狀態(tài)，通過(guò)SOC（State Of Charge）、SOP（State Of Power）、SOH（State of Health）以及均衡和熱管理等方式來(lái)實(shí)現對電池的合理利用。

一個(gè)完整的BMS的軟件工作比例

電動(dòng)汽車(chē)BMS七大故障分析法

1.觀(guān)察法當系統發(fā)生通訊中斷或控制異常時(shí)，觀(guān)察系統各個(gè)模塊是否有報警，顯示屏上是否有報警圖標，再針對得出的現象一一排查。

2.故障復現法車(chē)輛在不同的條件下出現的故障是不同的，在條件允許的情況，盡可能在相同條件下讓故障復現，對問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行確認。

3.排除法當系統發(fā)生類(lèi)似干擾現象時(shí)，應逐個(gè)去除系統中的各個(gè)部件，來(lái)判斷是哪個(gè)部分對系統造成影響。

4.替換法當某個(gè)模塊出現溫度、電壓、控制等異常時(shí)，調換相同串數的模塊位置，來(lái)診斷是模塊問(wèn)題或線(xiàn)束問(wèn)題。

5.環(huán)境檢查法 當系統出現故障時(shí)，如系統無(wú)法顯示，我們先不要急于進(jìn)行深入的考慮，因為往往我們會(huì )忽略一些細節問(wèn)題。首先我們應該看看那些顯而易見(jiàn)的東西：如有沒(méi)有接通電源？開(kāi)關(guān)是否已打開(kāi)？是不是所有的接線(xiàn)都連接上了？或許問(wèn)題的根源就在其中。

6.程序升級法當新的程序燒錄后出現不明故障，導致系統控制異常，可燒錄前一版程序進(jìn)行比對，來(lái)進(jìn)行故障的分析處理。

7.數據分析法當BMS發(fā)生控制或相關(guān)故障時(shí)，可對BMS存儲數據進(jìn)行分析，對CAN總線(xiàn)中的報文內容進(jìn)行分析。