电动汽车动力电池系统故障
电动汽车动力电池系统中,主要发生的故障有传感器故障、执行器故障(接触器故障)和部件故障等;按故障发生的部位又可分为单体电池故障、电池管理系统故障、线路或连接件故障三类。
单体电池故障
单体电池故障主要有下列三种:
01 故障电池性能正常,无需更换,对应故障有单体电池SOC 偏低和单体电池SOC 偏高。
02 故障电池再活性能衰退严重,应及时更换,对应故障有单体电池容量不足和单体电池内阻偏大。
03 故障电池影响行车安全,对应故障有单体电池内部短路;单体电池外部短路;单体电池极性装反;在强振动下锂离子电池的极耳、极片上的活性物质、接线柱、外部连线和焊点可能会折断或脱落, 引发单体电池内部短路或者外部短路故障。
一般情况下,造成单体电池前两种故障的原因可能是,动力电池成组时单体电池一致性问题,单体电池的SOC、容量、内阻本身就有差异;单体电池在成组应用过程中由于应用环境差异(如
温度、充放电电流)导致的一致性差异增加,加剧单体电池的不一致性。
电池管理系统故障
电池管理系统故障包括
CAN 通信故障、总电压测量故障、单体电压测量故障、温度测量故障、电流测量故障、
继电器故障、加热器故障和冷却系统故障等。
线路或连接件故障
线路或连接件故障的
诊断对于保证行车安全和整车的可靠性同样重要。例如,由于汽车的振动,电池间的连接
螺栓可能会出现松动,电池间接触
电阻增大,发生电池间虚接故障,导致电池组内部能量损耗增加,造成汽车动力不足和续驶里程短,在极端情况下还能导致高温,产生电弧,熔化电池电极和连接片,甚至造成电池着火等极端的电池
安全事故。
在电动汽车运行过程中,单体电池之间可能出现相对跳动,造成两电池间的连接片折断。电池箱与电动汽车的电气连接也是故障的高发点,电插接器在经历长时间振动后容易虚接,出现易
烧蚀、接触不良等故障。
动力电池系统常见故障原因及排除方法见下表:
几种电动汽车电池装置常见故障见下表:
电动机驱动系统
电动机驱动系统的故障主要有电动机故障和电动机控制器故障两种。
电动机的故障可分为机械故障和电气故障。
机械方面的主要故障有定子铁芯损坏、转子铁芯损坏、轴承损坏和转轴损坏,其故障原因有振动、润滑不充分、转速过高、静载过大或过热而引起的磨损、压痕、腐蚀、电蚀和开裂等;电气方面的故障则主要是定子绕组故障和转子绕组故障,故障原因有电动机绕组接地、短路、断路、接触不良和笼型转子导条断条等。
电动机控制器的故障主要有IGBT 故障、输入电源线与接地线故障、整流
二极管短路、直流母线接地错误、直流侧电容短路、晶闸管短路、温度超限报警、相电流过流、过
电压和欠电压等高压电气系统故障。
注意:
01 控制器的检查应在断电的情况下进行,至少3 个月1 次。
02
控制器的各项功能出厂时已经调好,检查时不应拆开和
调整。
03 接触器接线不得调整;断开电锁后,控制器功率单元内的滤波电容器要保持几分钟的放电时间。
04 经常清洁控制器外表的灰尘和杂物,切记用水冲洗电容器件,可以用刷子或高压气体去尘。
驱动电动机常见故障及排除方法见下表:
主电动机控制器常见故障及排除方法见下表: