动力锂电池组及管理系统的故障诊断
锂电池故障及维修方法
锂电池故障及维修方法1. 故障：电池容量下降 / 维修方法：可使用恒流放电法进行电池再生当锂电池的容量大幅下降时，其性能就不能满足使用要求。
此时，采用恒流放电法，将电池放电至0伏特，不仅能够激活其所有电化学活性物质，而且可以消除电池内部的电池极面积不足、结构失效等问题，进而提高电池的容量和性能。
2. 故障：电池内阻过大 / 维修方法：可采用电池循环充放电法在使用锂电池过程中，经常会遇到电池内阻过大的现象。
此时，采用电池循环充放电法，即将电池充电至满电状态，然后放电到相对较低的电量。
在反复充放电使用过程中，可有效降低电池内阻，提高电池效率。
3. 故障：电池电量突然下降 / 维修方法：可采用锂电池电池病态诊断仪维修电池电量突然下降通常是由于电池内部化学反应过程异常所致。
在这种情况下，使用锂电池电池病态诊断仪对电池进行检测和诊断，从而确定电池的具体情况，随后针对性地进行维修，可以有效解决此问题。
4. 故障：电池温度异常 / 维修方法：可采用适宜的温度管理策略温度是影响锂电池寿命的重要因素。
电池异常温升可能导致电池内部化学反应变化，从而影响电池性能。
采用适当的温度管理策略可以有效控制电池的温度，提高其充放电效率和寿命。
5. 故障：电池化学反应发生变化 / 维修方法：可使用电化学还原法进行治理电池化学反应发生变化通常会导致电池性能严重下降。
在这种情况下，采用电化学还原法，即在电化学反应条件下，使用有机或无机还原剂还原电池内部化学物质，恢复电池的正常化学反应过程，进而提高其性能。
6. 故障：电池使用寿命过短 / 维修方法：可采用电池返修流程进行维修处理在使用锂电池过程中，由于一些原因，电池往往会出现寿命过短的问题。
此时，使用电池返修流程进行维修处理，包括电池同型号或者相似型号的电芯更换、历史问题的排查等，可以有效提高电池寿命。
7. 故障：电池使用过程中出现渗漏 / 维修方法：可采取零部件更换法进行修复如果锂电池内部的密封结构失效，电池就会出现漏电、渗漏等问题。
新能源故障诊断--动力电池系统故障诊断
动力电池总成通过两个插件与外界连接。 注意：为保证作业时人身安全， 务必先解锁低压插 件， 再解锁高压插件。
EV200高压母线插件 1脚：电源负极 2脚：电源正极 中间互锁端子
北汽 EV200 接插件 解锁方 法：
比亚迪e5 动力电池高压端接口与北汽略有不同，拆装高 压接口时，注意锁止机构锁片的字母提示，当锁片处于 OPEN位置才可拆装。
换器和充电电路组成。
低压辅助蓄电池电路
1）电动汽车低压辅助蓄电池一般采用动力电池，不是起动电 池，若低压辅助蓄电池具有良好的充放电功能就可判断其性 能是良好的。
2）判断DC/DC 变换器性能好坏比较方便， 在起动电动汽车 时， 维修人员测量一下低压辅助蓄电池两端的直流电压，正 常值在13.8~14.5V之间。 （3）故障排除
在进行电池组结构布置和 散热设计时，要尽量保证电 池组散热的均匀性。
动力电池风冷系统
1.6 电池管理系统结构原理
1.高压回路绝缘管理
绝缘性能检测是保障用电安全的重要措施，绝 缘监测电路通过绝缘监测电阻组成的电桥通过BMS 时刻监测高压电路的绝缘状况，如果绝缘阻值下降， BMS切断总正和总负接触器，防止产生漏电意外， 同时通过仪表报警。
检查时目测动力电池高、低压插接件外观有没有被泥 沙或污物覆盖，若有应给予清理，用气枪吹净灰尘。另外是 否有变形、松脱、过热、损坏的情况。要求部件完好、清洁， 与车身链接牢固、锁止可靠；线束无死弯、无破损、固定完 好、连接正常。
拔下接插件，检查两端针脚有无锈蚀、退针、弯曲、 烧蚀等异常，检查接插件内侧的橡胶密封胶垫是否完好，检 查插件中间位置是否有水迹，检查结果需要详细记录。如检 查无异常，在接插件内表面喷涂WD40，以保护插件顺利装 复，保护接触良好，防止水汽进入接插件内部。
电动汽车电池管理系统故障诊断与处理
图2 锂离子电池安全工作区域示意2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求标准》最新规定，电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散，进而导致乘员舱发生危险之前5 min，应提供一个热事件报警信号。
C项目管理系统，当电池包内某一单体发生热失控时，可实时上报报警信号，VCU识别到报警信号后提示客户离开，并启动电池液冷系统对电池包进行冷却降温，保证了客户的人身安全，见表1。
2.电池严重故障电池严重故障为可造成车辆动力中断的故障，影响车辆正常行驶。
此类故障主要包含电池外短路、电池绝缘、电池过充、过放、过温、充电过流和放电过流故障，见表2。
⺜Ԧ 䳌电池外短路故障：电池在充放电过程中，高压回路发生短VCU识别到故障码后迅速断开接触器—熔断器高压保护回路，避免电池发生损坏。
电池绝缘故障：电池绝缘阻值降低时，造成电池发生漏电现象，可能会导致客户发生触电，对客户人身安全产生影响。
C项目管理系统，通过电阻桥法对高压回路绝缘阻值进行实时测量，当绝缘阻值低于某一故障阈值后，BMS上报绝缘严重故障。
VCU识别到故障后，提示客户前往4S店保养电池。
电池过充、过放及过温故障：如图2所示，当电池过充时，电池容易形成锂枝晶造成电池内短路；电池过放时，正极破坏造成短路；电池过温时会导致电池发生热失控；电池过充、过放及过温均会对电池造成不可逆损坏，甚至发生热失控安全事故。
C项目管理系统，通过识别电池电压、温度来判断电池是否发生过充、过放及过温故障。
电池充电过流、放电过流故障：当电池充电电流或放电电流高于故障阈值时，会对电池造成不可逆的损坏。
VCU识别到BMS上报的电池充电过流或放电过流故障后，断开高压，停止当次充放电过程。
3.一般类电池故障一般电池故障不会造成车辆动力中断，但会对电池功能产生影响，如影响车辆续驶里程，对车辆进行限功率等，此类故障主要包括电池压差、电池温差故障，见表3。
电池压差过大故障：当电池中某一串模块自放电较为严重时，该模块电压与其他相比压差较大，当压差超过故障阈值时，BMS即会上报电池压差故障。
动力电池常见维修项目
动力电池常见维修项目
动力电池的常见维修项目包括电池内阻检查、充放电测试、电池管理系统检测以及必要时的开箱检查等。
电池内阻检查：通过内阻检查可以评估电池的健康状态，内阻过高通常意味着电池性能下降或存在潜在故障。
充放电测试：通过对电池进行充放电循环测试，可以检测电池的容量和充放电性能，确保电池能够正常储存和释放能量。
电池管理系统检测：电池管理系统(BMS)负责监控和管理电池的状态，包括温度、电压、电流等参数。
检测BMS可以确保电池在安全和最佳的工作状态下运行。
开箱检查：当上述检测发现问题或电池出现故障时，可能需要对电池箱进行开箱检查，检查电池箱连接器、AGPS以及电池内部的情况。
如果电池因为事故等原因损坏，可能需要进行更复杂的维修，如更换电池总成。
在进行动力电池的维护检修作业时，应由专业机构来完成，以确保安全和维修质量。
值得一提的是，动力电池是电动汽车的核心部件，其维护和维修对于车辆的性能和安全至关重要。
因此，建议车主定期对动力电池进行检查和维护，并遵循制造商的建议和指导。
同时，如果车辆发生碰撞或其他事故，应及时到专业的维修点进行检查和维修，以避免潜在的安全风险。
基于模糊数学的锂电池组故障诊断
Ｖｏ ．Ｏ １ ２
ＮＯ２ ．０
电子设 计 工程
Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
２１ ０ ２年 ｌ Ｏ月
０ｅ ．２ ２ ｔ ０１
基亏模 糊 数学 的锂 电池组故 障诊 断
付 腾 ， 志成 ，彭 建军 姚
（ 放 军 第二 炮 兵 工 程 大 学 陕 西 西 安 ７０ ２ ） 解 １０ ５ 摘 要 ：近 年 来 。 锂 电池 组 供 电 系统 的研 究 有 了长 远 的进 步 ， 由 于锂 电 池 组 随 着 使 用 期 限 的 延 长 和使 用条 件 的 变 对 但
化 会 发 生 多种 故 障 ， 多故 障现 象不 易被 发 现 ， 障 现 象 与故 障原 因之 间 的 关 系也 是 模 糊 不 清 。 许 故 因此 本 文 借 助 模 糊 数
学 的 方 法 ， 模 糊 现 象 与 因素 之 间 的 关 系 用数 学 式 进行 描 述 ， 把 寻找 故 障 出现 的 原 因。 过 实例 验 证 ， 果 表 明 ， 方 法 通 结 该
与 其 他 方 法有 较 好 的一 致 性 ， 故 障诊 断 方 面 有较 高 的 准 确 性 。 在 关 键 词 ： 电 池 组 ； 糊 数 学 ；隶 属 度 ； 障诊 断 锂 模 故 中图 分 类 号 ： Ｍ７ ７ Ｔ ２． ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：ｌ ７ — ２ ６ ２ １ ） ０ ０ １ — ３ ６ ４ ６ ３ （０ ２ ２ — １ ９ ０
有 以 下 优 点 目 １ 规 则 推 理 的前 件 和 后 件 可 以 是 模 糊 地 ； ） ：） ２ 推 理 规 则 的 前 件 与 实 时 进 行 部 分 匹 配 ： ）规 则 的 前 件 和 后 件 ３
新能源故障诊断--动力电池系统故障诊断
动力电池箱体是动力电池的承载件，是支撑、固定、包 围电池系统的组件，包含上盖和下托盘，还有辅助元器件， 如过渡件、护板、螺栓等，电池包内部部件即通过多个压条 固定在箱体内，并很好的密封。
1.3高圧回路检测与控制元件
高压回路主要控制部件在动力电池控制器里。
电池控制器结构组成
1.母线继电器（正负母线）
判定标准：正极对地缘阻值及负极对地绝缘阻值均大于等于 40MΩ为合格，小于40MΩ为不合格。
绝缘检测
4.母线电流传感器
“电流传感器”用来监测母线充、放电电流的大小，类型 为无感分流器，在电阻的两端形成毫伏级的电压信号，作 为监测总电流，以北汽EV200为例，其电流传感器型号 300A75mv。
无感分流器
在进行电池组结构布置和 散热设计时，要尽量保证电 池组散热的均匀性。
动力电池风冷系统
1.6 电池管理系统结构原理
1.高压回路绝缘管理
绝缘性能检测是保障用电安全的重要措施，绝 缘监测电路通过绝缘监测电阻组成的电桥通过BMS 时刻监测高压电路的绝缘状况，如果绝缘阻值下降， BMS切断总正和总负接触器，防止产生漏电意外， 同时通过仪表报警。
4）动力蓄电池通过预充继电器和预充电阻对车辆负载端的 电容充电，BMS检测到预充电压达到95%以上的动力蓄电池 总电压时，闭合总正接触器；
5）总正接触器闭合约10ms后，断开预充继电器；
6）此时VCU通过原车CAN线点亮仪表上ready灯，完成上 电过程。
1 低压电池故障的诊断与排除
低压辅助蓄电池一般是由铅酸蓄电池或锂离子电池构成， 其本身的电量大约在40~60A·h。 （1）故障现象
换器和充电电路组成。
低压辅助蓄电池电路
1）电动汽车低压辅助蓄电池一般采用动力电池，不是起动电 池，若低压辅助蓄电池具有良好的充放电功能就可判断其性 能是良好的。
锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统（BMS）是用来监控和控制锂电池组的电池管理系统。
以下是一些解决方案可以提高锂电池组的性能和安全性：
1. 电池状态监测：BMS可以实时监测锂电池的电流、电压、温度等参数，以确保电池的正常工作状态。
2. 电池均衡技术：BMS可以实现对电池组内单体电池的均衡充电，以避免某些电池充放电不平衡问题，延长整个电池组的寿命。
3. 温度管理：BMS可以根据电池组的温度情况进行智能控制，避免过热或过冷对电池性能的影响。
4. 充放电保护：BMS可以监测电池组的充放电过程，一旦出现异常情况，例如过充、过放、短路等，BMS将及时切断电流，以保护电池和系统的安全。
5. 故障诊断和报警：BMS可以检测电池组的故障，并及时发出警报以便用户采取相应的措施，避免进一步损害。
6. 数据记录和分析：BMS可以记录和存储锂电池的使用信息和性能参数，以便用户分析和评估电池组的健康状况，优化使用策略。
需要注意的是，使用BMS时应选择正规合法的厂家和产品，并按照厂家的指南安装和使用，以确保符合中国的法律政策和相关标准要求。
一种新型动力锂电池故障诊断系统
一
种新型动 力锂 电池故障诊断系统
Ａ ｎｏ ｖｅｌ ｐ ｏｗ ｅｒ Ｉ ｉ ｔ ｈｉ ｕｍ ｂ ａｔ ｔ ｅｒ ｙ ｆ ａｕｌ ｌ ｔ ｄｉ ａｇｎｏｓｉ ｓ ｓ ｙ ｓｔ ｅｍ
许 爽’ ，孙 冬ｚ 。 ，杨 胜
ＸＵ Ｓｈ ｕ ａ ｎ ｇ 。ＳＵＮ Ｄｏｎ ｇ ，Ｙ ＡＮＧ Ｓｈ ｅ ｎ ｇ
脱离整个设备，进行离线的判断处理 ，给实际工 程 应 用 带 来 了 不 便 ；同 时 ， 需 要设 计 复杂 的上 位
机 系统 ，增 加 了整个 系统设 计 的难 度 。 因此 ，本 文 在 考 虑 到 以上 因素 的基 础 上 ，提 出 了 由 锂 电 池 检 测 装 置 直 接 进 行 故 障 诊 断 的 系 统 ，可 实 现 实 时 在 线 的 故 障 诊 断 ，使 用 微 控 制 器
０ 引言
动 力 锂 电池 作 为 能 源 存 储 设 备 ，在 Ｅ ｌ 常 生 活
障 信 息通 过 Ｃ ＡＮ通 信 上 报 上 位机 系统 ，或 声 光 报
警 装 置 及 时 通 知 采取 相 应 措 施 。经 实 验 验 证 ，该
中发挥 着重 要的作 用 。为 了避免 动 力锂 电池发 生故
直 接 对 实 时 数 据 进 行 处 理 和 判 断 ， 采 用两 级 有限 锂 电池 故 障 进 行诊 断 ，再 将 故
收稳日期： ２ ０ １ ３ －１ １ － １ ２
图１ 动力锂 电池组故障诊断系统设计方案
基盒项目：国家 ８ ６ ３ 高技 术基金项 目 （ ２ ０ １ １ ＡＡ１ １ Ａ２ ４ ７ ） 作者简介：许爽 （ １ ９ ７ ８ 一 ），女 ，讲师 ，硕士 ，研究方向为计算机应用 。 Ｉ ２ ０ 】 第３ ６ 卷 第２ 期 ２ ｏ １ ４ —０ ２ （ 上）
锂电池故障诊断的实时监测系统
锂电池故障诊断的实时监测系统锂电池故障诊断的实时监测系统锂电池故障诊断的实时监测系统是一种能够及时检测和诊断锂电池故障的技术解决方案。
它通过收集电池的实时数据并进行分析，可以帮助用户快速了解电池的运行状态，并在发生故障时提供及时的警报和诊断结果。
该系统的工作原理如下：第一步：数据采集系统通过传感器或监测设备实时采集锂电池的关键参数，例如电压、电流、温度等。
这些参数是判断电池健康状况的重要指标。
第二步：数据传输采集到的数据通过有线或无线方式传输给监测系统的处理单元。
传输可以通过网络连接，或者使用专用的通信模块。
第三步：数据处理处理单元接收到数据后，会对其进行处理和分析。
这些处理和分析的算法可以根据实际情况进行优化，以提高故障诊断的准确性和效率。
第四步：故障诊断在数据处理的基础上，系统会根据预设的故障模型和诊断算法对电池的状态进行评估和判断。
系统会比对实时数据与预期的电池行为模式，如果发现异常情况则会触发故障诊断。
第五步：警报与通知一旦发现电池存在故障，系统会及时发送警报和通知给用户或相关人员。
这可以通过手机应用程序、电子邮件、短信等方式进行。
第六步：故障分析与解决方案故障诊断结果将提供给用户，用户可以通过系统提供的数据和分析结果进行故障分析，并采取相应的解决方案。
这可以包括更换电池、进行维修或调整电池使用方式等。
通过以上的步骤，锂电池故障诊断的实时监测系统能够帮助用户及时发现和解决电池故障，提高电池的可靠性和安全性。
这种系统在各个领域的电池应用中都有广泛的应用前景，例如电动车、储能系统、移动设备等。
随着技术的不断进步，这种系统的功能和性能也将不断得到提升，为用户提供更好的使用体验。
锂电池系统故障及维修策略
锂电池系统故障及维修策略
锂电池系统是一种高性能和高效能的能源储存和供应系统，但是在长期使用过程中也可能出现故障。
本文将介绍一些常见的锂电池系统故障及其维修策略。
1. 电池寿命短
电池寿命短可能是由于过度充电或过度放电等因素导致。
若是单个电池出现寿命短的情况，则需要更换该电池。
如果整个电池组出现寿命短的情况，则需要检查整个系统的充电和放电控制模块，以确保其正常工作。
2. 充电效率低
充电效率低可能是由于电池内部电阻过大，充电器输出电压不稳定等原因导致的。
检查充电器和电池连接线是否良好接触，以及检查充电控制模块是否正常工作。
3. 温度过高
锂电池系统在过热或过冷的环境下都会出现问题。
如果温度过高，可能会导致电池损坏或短路，从而导致电池组故障。
需要检查电池组内部的温度控制系统是否正常，以及检查电池组外部的散热系统是否正常工作。
4. 充电速度慢
充电速度慢可能是由于电池组内部电阻过大，充电器输出电压不稳定等原因导致的。
需要检查充电器和电池连接线是否良好接触，以及检查充电控制模块是否正常工作。
维修策略：
1. 更换电池组中的故障电池，以保证整个电池组的正常工作。
2. 检查电池组内部的充电和放电控制模块是否正常工作，以确保电池组的正常性能。
3. 检查充电器和电池连接线是否良好接触，以及检查充电控制模块是否正常工作，以解决充电效率低和充电速度慢的问题。
4. 检查电池组的温度控制系统和散热系统是否正常工作，以解决温度过高的问题。
锂电池系统故障的维修需要专业的技术和设备，建议在维修前先进行详细的故障诊断和安全评估。
新能源汽车的故障问题分析与维修关键技术
新能源汽车的故障问题分析与维修关键技术一、新能源汽车的故障问题分析1. 电池故障新能源汽车的动力源主要是电池，包括锂电池和燃料电池两种。
在实际使用中，电池的性能下降和故障是不可避免的。
锂电池老化、极化、损伤等问题会导致电池容量衰减，影响汽车续航里程；而燃料电池则可能出现离子膜损坏、催化剂失活等故障，影响氢气的制备和供应。
2. 电动机故障电动汽车的驱动系统主要由电机组成，电机的故障会导致汽车无法正常行驶。
比较常见的问题包括电机绕组断线、轴承磨损、控制器故障等。
3. 充电系统故障新能源汽车的充电系统包括充电桩、充电线和车载充电设备等，这些设备在使用过程中可能出现接触不良、线路短路、充电插座损坏等问题，影响汽车的充电效率和安全性。
4. 控制系统故障新能源汽车的控制系统包括车载电子控制单元（ECU）、电池管理系统（BMS）、动力分配系统等，这些系统的故障会导致汽车性能下降、能耗增加甚至安全隐患。
二、新能源汽车的维修关键技术1. 电池维护与管理技术针对新能源汽车电池的性能衰减和故障问题，需要开发相应的电池维护与管理技术。
通过电池健康状态监测、充放电控制优化等手段延长电池寿命；需要研究电池故障诊断与预测技术，提前发现电池故障并采取措施进行修复或更换。
2. 智能诊断与维修技术传统燃油汽车的维修主要依靠经验和试错，而新能源汽车的复杂性需要借助智能诊断与维修技术。
包括利用大数据分析和人工智能技术，对汽车的工况数据进行监测和诊断，快速准确地找出故障点并提出解决方案。
3. 充电设备安全管理技术新能源汽车的充电设备安全性对使用者和车辆都具有重要意义。
需要开发智能化的充电设备安全管理技术，包括故障自诊断功能、远程监控和报警功能等，确保充电过程安全可靠。
4. 高效电动机维修技术电动汽车的核心部件是电机，其维修技术对车辆的性能和使用寿命至关重要。
需要开发高效的电动机维修技术，包括电机拆装、绕组修复、磁场测试等，确保故障的快速定位和有效修复。
动力电池常见故障分析及处理方法
动力电池常见故障分析及处理方法摘要如今，新能源电动汽车已经在我国汽车行业中已经占有十分重要的主导地位。
而关于动力电池安全上和性能上的问题则仍然是未来新能源电动汽车首先被广泛关注和优先考虑的。
近年来，电动汽车时常被报道出自燃、起火等事故的发生，其主要原因还是由于动力电池故障引起的。
关键词：动力电池；故障诊断；电池管理系统一、常见故障分析及处理方法1、电压类故障（1）电池的电压比较高，当满载的电动机静置一段时间后，电池的单串或多串电压会明显偏高，而其它的单体为正常。
其故障发生的主要技术原因是电源数据包所采集的信息出现了误差、LMU均衡转换器发生故障导致功能不佳或发生均衡失效、或者自动充电芯片的容量变化较小，导致每次充电运行过程中，自动会发生一定的交流电压频率波动现象。
处理方法有测量一个单体的电压，测量后如果用一个单体的实际测得电压显示值与其单体进行比对，若实际电压值比其他两个单体测得电压值所显示出的值相对要小，且与其它两个单体测得电压相同，则以实际显示值电压作为单体测量电压标准，并用LMU单体内的电压校正器对其进行电压测量；但是，若单体测得的电压数值与单体所需要显示的单体数值不一致，则可能需要同时使用测量人工在整个单体内的锂电池中再次进行电压放电均衡、仔细检查有源电压表和取样器的线路是否有过熔断或有过虚焊的现象或者及时进行更换LMU电源。
（2）电池电压较低时，将一个满载的电动机电池进行电压静置处理，电池的一个充电单只或几个充电单体的工作电压通常会明显地有所偏低，并且其它的几个单体正常。
其故障可能发生的主要原因有电源数据包的采集方式发生错误、LMU均衡启动时功能不是最佳状态或均衡发生失效、磷酸锂离子复合电池具有很高的自放电性性能或者是由于离子电池容量较小，在启动过程中因自放电后的电池电压突然升高，导致启动速度变慢。
处理方法有测量单体电压，如果其它单体的电压会明显高于被测单体的电压显示值，再通过与被测单体的真正实际电压值进行比较，若所有的显示值低于实际的电压值，且与其他单体电压值相同，则根据实际的值来校准LMU单体的电压；如果测得的数值和显示的平衡值一致，则通过手动向电池进行充放置、仔细检查采样的电压和取样线路有无出现损坏、更换LMU或者及时更换存在故障的蓄电池组。
《动力蓄电池及管理系统检修》任务七 动力蓄电池故障诊断与维修
知识学习
电池充电结束时刻单体电压曲线图
动力蓄电池故障检测与维修（有故障码）
任务实施
动力蓄电池故障经典案例
➢ 故障诊断步骤： 步骤二：通过OBD口读取到最近一次充电数据和当前电压 值并使用excel分别画出充电结束时刻的全部单体电压数值 曲线图和当前全部单体电压数值曲线图（其中横轴表示单 体电池编号，纵轴表示单体电池电压）。
力蓄电池故障该如何检修？ 在无故障码的条件下，动 力蓄电池故障该如何检修？
任务目标
➢ 能按照故障诊断思路对有故障码的动力蓄电池故障进行分析， 利用诊断仪、万用表等设备、工具，规范完成动力蓄电池常 见故障检测，并出具维修方案。
➢ 能按照故障诊断思路对无故障码的动力蓄电池故障进行分析， 利用诊断仪、万用表等设备、工具，规范完成动力蓄电池常 见故障检测，并出具维修方案。
一致性问题 欠压
充低放低 补电处理
过压
充高放高 放电处理
容量衰减
充高放低 更换处理
容量偏大
充低放高 相对容量偏大
过放
按照过放参数分析 更换处理
过充
单体过压 一般不超过4.25V
其它
外观异常、内阻偏大 更换处理
电芯故障分类
知识学习
动力蓄电池故障检测与维修（有故障码）
￭ 每 5 人一组。 ￭ 组内推选出组长。
• 安全员进行安全监 督。
监督与管理
记录
协助与信息 查询
组内 分工
操作 操作
技能操作
5
分钟
动力蓄电池故障检测与维修（有故障码）
任务实施
操作准备-制定计划
分组/选组长
工作目标 完成动力蓄电池故障检测与维修
技能操作
5
教学课件3.4 动力电池温度管理系统故障诊断
学习单元3.4 动力电池温度管理系统故障诊断
理论知识
3.4.1 动力电池SOC估算
• 2. 电动势法 • 电动势法认为电池电动势Uoc与SOC之间存在一个稳定的关系，通过测得电
池电动势来确定电池SOC。图3-3-1所示的拟合曲线是标准环境下磷酸铁锂 电池的SOCUoc关系，通过测量磷酸铁锂电池的电动势，即可确定电池SOC。
3.4.2 动力电池的均衡
• 若不加以合理控制电池间即便是微小的差异，也会影响整个电池组的性能， 造成的危害主要有以下方面。
• 1）电池可用容量降低，使用寿命缩短，电动汽车的行驶里程减少。 • 2）电池之间的差异越来越大，一部分电池长期处于满负荷的工作状态，会
使其健康状况越来越差，工作性能也会大大降低。 • 3）影响输出功率，当输出功率较高时，需要较大的放电电流，而电池剩余
学习单元3.4 动力电池温度管理系统故障诊断
理论知识
3.4.1 动力电池SOC估算
• 4 卡尔曼滤波算法
• 卡尔曼滤波算法是一种对复杂动态系统的状态做最优估计的算法。实际应用 时，需要建立状态方程描述动态系统，观测方程描述状态信息，然后根据前 一时刻的估算值与当前时刻的观测值对需要求取的状态变量进行实时更新， 消除系统随机存在的偏差与干扰，达到最优估算的目的。卡尔曼滤波器的关 系式如下所示。
学习单元3.4 动力电池温度管理系统故障诊断
理论知识
3.4.2 动力电池的均衡
• 产生这些差异的原因如下：
• （1）生产工艺
• 电池是通过化学反应产生电能，其本质是一种化学产品，由于在电池生产过 程中使用的原料批次不同，即便使用同一批次原料，车间湿度温度等因素也 会导致电池电极材料颗粒大小及电导率有所差别。此外，SEI 膜是于电池充 放电过程中极化反应随机产生的，也会引起电池性能的差异。
教学课件3.2电池管理系统故障诊断
学习单元3.2 电池管理系统故障诊断
理论知识
3.2.2 电流的测量
• 某车型采用开环霍尔电流传感器，传感器安装于高压电控总成内部，如图
学习单元3.2 电池管理系统故障诊断
理论知识
3.2.2 电流的测量
• 磁通门传感器利用高磁导率、易饱和的线束铁芯在交变磁场的激励下，磁 感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场，从而达到测量电流的目 的。
学习单元3.2 电池管理系统故障诊断
理论知识
3.2.1 电压的测量
• 当外部向动力电池充电时，预充电继电器和负极继电器闭合，此时V1测量 动力电池电压，V2、V3测量外部充电线路电压，且有V1＜V2=V3；然后 预充电继电器断开，正负极继电器闭合，此时V1、V2、V3测量动力电池工 作电压，且有V1=V2=V3。
• 磁通门电流传感器优势在于无偏移误差、高精度、低线性误差以及完全的 电隔离。磁通门传感器多用于混合动力以及新能源汽车电池包，传统的铅 酸电池以及电池管理系统的精确测量模块，用于更精确的电池状态的输出。 在汽车级别的应用中，器件供应商在传感器中嵌入 CAN 模块，可以通过 CAN 通讯直接传送被测电流值。在本课题中，鉴于成本以及测量精度，母 线电流的检测使用磁通门式电流传感器，出于功能安全的考虑，本系统还 增加的冗余的霍尔电流传感器。
学习单元3.2 电池管理系统故障诊断
理论知识
3.2.3 典型电动汽车电池管理系统
• 日本对电池管理技术的研宄同样历史悠久，1995年日本的索尼公司首次研发 出第一款电动汽车，虽然这款电动汽车的行驶里程只有200公里，最高时速 120km/h，但是该电动汽车仅由96节锂电池构成，电源的动力系统得到了 有效的利用。丰田汽车公司于1997年在世界上首次实现了混合动力电动汽车 的大批量生产。而且日本汽车企业BMS技术的专利申请数目更是占据绝对的 优势，这其中既包括丰田、本田、三洋、富士、三菱等大规模的汽车厂商， 矢崎总业株式会社、株式会社电装等汽车零部件供应商，还包括松下等一些 非汽车企业。这些专利申请数目充分地表明了日本在电池管理系统技术方面 取得的突出成绩，同时也体现了汽车行业的发展带动了日本各个行业的研发 与进步。
锂电池故障诊断的数据分析
锂电池故障诊断的数据分析锂电池故障诊断的数据分析锂电池是现代科技中广泛使用的一种能量储存设备，但它们也存在着故障和失效的风险。
为了及时发现和解决锂电池故障，需要进行有效的数据分析。
下面将以逐步思考的方式讨论如何通过数据分析来诊断锂电池故障。
第一步：收集数据首先，需要收集与锂电池性能相关的数据。
这些数据可以包括电池的电压、电流、温度以及充放电时间等信息。
同时，还可以收集与电池性能相关的环境数据，例如环境温度和湿度。
第二步：数据清洗和预处理在收集到数据后，需要对其进行清洗和预处理。
这包括处理缺失数据、异常数据和噪声数据。
可以使用统计方法或机器学习算法来处理这些问题，以确保数据的准确性和一致性。
第三步：特征提取接下来，需要从数据中提取有用的特征。
特征是描述数据的属性或特点，可以帮助我们更好地理解和分析数据。
对于锂电池故障诊断，可能需要提取诸如电池容量、内阻、充放电效率等特征。
第四步：特征选择在得到一系列特征后，需要进行特征选择以减少数据维度并保留最相关的特征。
特征选择可以基于统计方法（如相关性分析）或机器学习算法（如特征重要性评估）进行。
第五步：建立模型在特征选择完成后，可以选择适当的模型来进行锂电池故障诊断。
常用的模型包括决策树、支持向量机和神经网络等。
根据实际情况和数据特点，选择合适的模型进行建立。
第六步：模型评估和优化建立模型后，需要对其进行评估和优化。
模型评估可以使用交叉验证、ROC曲线和混淆矩阵等指标来进行。
如果模型表现不佳，可以通过调整模型参数、增加数据样本或使用其他优化方法来提高模型性能。
第七步：故障诊断和解决最后，根据建立好的模型，可以对新的锂电池数据进行故障诊断和解决。
根据模型输出的结果，可以判断电池是否存在故障，并采取相应的措施进行解决。
通过以上的步骤，我们可以利用数据分析来诊断锂电池故障。
这种方法可以帮助我们及时发现和解决电池故障，提高电池的可靠性和使用寿命。
同时，数据分析还可以为锂电池的设计和改进提供有价值的参考。
锂电池故障诊断的特征提取技术
锂电池故障诊断的特征提取技术锂电池故障诊断的特征提取技术锂电池故障诊断是一项重要的研究领域，其目标是通过提取故障特征来准确识别和定位电池的故障。
以下是一种基本的步骤思路，来介绍锂电池故障诊断的特征提取技术。
第一步：数据采集首先，我们需要收集来自锂电池的数据。
这可以通过在电池上安装传感器来实现，传感器可以测量电池的各种参数，如电流、电压和温度。
采集的数据应该涵盖不同工作条件下的多个周期，以确保样本的多样性和代表性。
第二步：特征提取在有了采集的数据之后，下一步是从这些数据中提取特征。
特征可以是数学上定义的电池性能指标，也可以是数据的统计特征，如均值、方差和峰值等。
此外，还可以利用信号处理技术，如傅里叶变换和小波变换，从频域和时域提取特征。
特征提取的目标是找到能够准确描述电池状态的特征。
第三步：特征选择由于从采集数据中可能提取到大量的特征，为了提高诊断准确性和效率，需要进行特征选择。
特征选择是根据某些准则，如信息增益、相关性和重要性等，选择最相关和最有区分度的特征。
这可以通过机器学习算法和统计分析方法来实现。
第四步：特征融合在特征选择之后，我们可以将选择出的特征进行融合，以得到更全面和准确的特征表示。
特征融合可以通过简单的加权求和、主成分分析和多特征决策等方法来完成。
通过特征融合，我们可以综合考虑多个特征的信息，提高故障诊断的准确性和鲁棒性。
第五步：建立模型最后，基于提取和融合的特征，我们可以建立故障诊断模型。
模型可以是传统的统计模型，如支持向量机、随机森林和逻辑回归等，也可以是深度学习模型，如神经网络和卷积神经网络等。
模型的训练可以利用标记好的故障数据进行，其中正常和故障状态需要事先进行标记。
通过以上步骤，我们可以实现锂电池故障诊断的特征提取技术。
这些特征可以帮助我们准确地识别和定位电池的故障，从而提高电池的安全性和可靠性。
基于深度学习的锂电池故障诊断技术研究及应用
基于深度学习的锂电池故障诊断技术研究及应用随着科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而这些电子产品在维持正常运作过程中，往往会受到电源储能组件的制约。
而锂电池作为电子设备中最主要的储能元件之一，在使用中存在一定的损耗和故障风险。
因此，如何诊断和解决锂电池中的故障已经成为了一项重要的技术研究和应用领域。
本文将从锂电池故障诊断技术的背景、现状、技术研究及应用四个方面进行阐述。
一、背景当前，移动设备、无线网络、智能家居等新兴领域的蓬勃发展，给锂电池的应用带来了新的挑战。
在此背景下，用户对于手机、平板电脑等移动设备的依赖越来越强，一旦电池损坏或发生其他故障，将造成很大的不便。
同时，电池自身也存在着充电速度过慢、使用寿命短等问题，因此如何在保障电子产品正常使用的同时延长电池寿命，也是一个重要的课题。
二、现状锂电池故障诊断技术的现状，目前主要是通过测量电压、电流、温度和电阻等指标，来判断电池的状态。
同时，还应用了机器学习、人工智能等技术，对电池的使用情况和运行状态进行分析和预测。
然而，随着应用领域不断拓展，传统的故障诊断技术已经无法满足需求。
因此，研究基于深度学习的锂电池故障诊断技术是很有必要的。
三、技术研究基于深度学习的锂电池故障诊断技术，主要采用了卷积神经网络、长短时记忆网络等深度学习技术，通过对电池的充电、放电等行为进行学习和训练，从而更加准确地识别电池的健康状态和故障情况。
其中，卷积神经网络的应用可有效提高模型的精度，长短时记忆网络能够在处理序列数据上表现出色。
因此，在近期的研究中，基于深度学习的锂电池故障诊断技术得到了广泛的关注，并且得到了不断的改进和优化。
四、应用随着锂电池故障诊断技术的不断发展，其在移动设备、能源储存、新能源汽车等领域的应用也日渐广泛。
尤其是在智能家居、智慧城市等领域的快速发展中，电池的安全性和稳定性被更加重视。
而基于深度学习的锂电池故障诊断技术，则可以为这些新兴领域的应用提供更加准确和可靠的技术保障，提高电池的使用寿命和性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ａｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏｒ ｅ ｃ ｏｍ ｐ ｏｎ ｅｎ ｔ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈｉ ｃｌ ｅ Ｓ ｅｎ ｅｒ ｇｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ． Ｌ ｉ －ｉ ｏ ｎ ｂ ａｔ ｔ ｅｒ ｙ Ｓ ｒ ｕ ｎ ｎｉ ｎｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ａ ｆ ｅｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅｆ ｆ ｏｒ — ｍａｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅｈ ｉ ｃｌ ｅ， ａｎ ｄ ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ａｎ ｄ ｌ ｏｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｃ ａｎ ｇｕ ａｒ ａｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｈｉ ｃｌ ｅ． Ａ ｂａ ｔ ｔ ｅｒ ｙ ｍ ａ ｎ ａｇｅ —
ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ （ Ｂ Ｍ Ｓ ）ｗ ｉ ｔ ｈ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ 。 ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ Ｃ ａ Ｒ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ
《 工 业 控制 计 算 机 ｝ ２ ０ １ ４年 第 ２ ７卷 第 ８期
１ ４ ７
动力锂电池组及管理系统的故障诊断
Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ Ｄｉ ａ ｇｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｌ ｉ －ｉ ｏ ｎ Ｂａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ Ｐ ａ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
袁 学庆 赵 林 刘 ： 利 李 博 （ 中国 科学院沈阳自 动化研究所， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ７ １ ）
摘 要 锂 电池 作 为 电动 汽 车 能 源 系统 的核 心 部 件 ， 及 时 检 测 到 故 障 以及 准 确 定位 故 障 源 直接 关 系到 电动 汽 车 的 安 全 运行 。介
充／ 放 电电路
较全 面的分析 ； 文献 ［ ４ ］ 针 对 电 路 中 的 ＭＯＳ管 过 流 提 出一 种 保 护 措 施 。上 述 研 究 都 仅 针 对 电池 组 及 管 理 系 统 的某 一 部 分 或 某 方 面 进 行 了研 究 ，而 实 际 上 整 个 系 统 任 一 环 节 失 效 都 将 影 响
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｂ ａ ｔ ｅ ｒ ｙ Ｍ ａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ （ Ｂ Ｍ Ｓ ） ． Ｆ ａ ｕ ｌ ｔ Ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｉ ｓ ， Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ 国 内 外 关 于 锂 电 池 及 其 管 理 系 统 故 障 诊 断 的 研 究 中 ， 文献 ［ １ ］ 提 出一 种 基 于物 联 网 技 术 的锂 电 池 组 远 程 故 障 诊 断 系 统， 该 系 统 可 实 时 记 录 电池 工 作 时 的 电 流 、 电压 、 温度等参数 ， 并
ｔ ｈ ｅ ｒ ｅｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｅｒ ｇｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ａｎ ｉ ｎ ｇｆ ｕｌ ｆ ｏｒ ｔ ｈ ｅ ｏｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ ｖ ｅｈ ｉ ｃｌ ｅ．
ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｋ ｅ ｙ ｒ ｐ ａ ｃ ｋ ， ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ／ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｂ ＭＳ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ Ｂ ＭＳ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ
将 这 些 参 数 传 送 至监 控 平 台 ，该 方 法 对 于 实 现 电池 组 的 远 程 管 理具有重要 意义 ， 但实现成本过高 ， 且 对 于 锂 电池 组 的 故 障 诊 断 与 常规 Ｂ ＭＳ并 无 区 别 ； 文献 ［ ２ ］ 针对 Ｂ ＭＳ 的 高 压 安 全 方 面 进
行 了研 究 ， 并开发出一套具有高压绝缘监 测、 高 压 互 锁 电 路 失 效 报警功能 的 Ｂ ＭＳ； 文献 ［ ３ ］ 针对 Ｂ ＭＳ本 身 的故 障 自诊 断 作 了 比
绍 了一 种 自主 开 发 的 具 有 故 障诊 断 ： 畴能 的 锂 电池 管理 系统 ， 实现 了对 电池 组 、 充／ 放 电 电路 及 电 池 管 理 系统 全 面 的故 障诊
断， 有 效提 高 了 电动 汽 车 能 源 系统 的 可 靠 性 ， 对 于保 障整 车 安 全 可 靠 运 行 具 有 重 要 意 义 。
一
图 １ 能 源 系 统 基 本 原 理框 图
’
电 池组 的过 充 、 过 放 和 短路 等故 障 。 Ｂ ＭＳ通 过 Ｃ Ａ Ｎ 通 信 将 电 池 组 相 关 参 数 以及 故 障 情 况 传 递 给 整 车 控 制 系 统 。下 面 分别 针对
整 个 能 源 系 统 的 正 常 工 作 ， 因此 对 于 充 放 电 电 路 、 电池 组 以及 Ｂ ＭＳ进 行 全 面 的 故 障 诊 断 是 十 分 有 必 要 的 。 为 了 提 高 电 动 汽 车 能 源 系 统 的整 体 可 靠 性 ，我 们 建 立 了一