电池管理系统故障自诊断的系统研究
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是 否 正 常 工 作 。 因 此 , 设 计 一 个 指 示 灯 , 由 电池 管
3 4
温 度 采 样
故 障
单体 电压正常,总 电压故障 总电压的 比例系数不对 全 部温度 满量程 温度 传感器地线断开或 AD基准 不对 温度超 出正常工作范围 单 路 或 多 路温 度 满 量 程
单 路 或 多 路温 度 值 为 0
温度 的比例系数不对、温度传感器工作不正常 连 接 线松 脱
现就 是 :电池在 运行 过程 中无法 及 时准 确 地预测 与 监控 其状 态 , 电池经 常 出现过 充 、过 放 、过热 ,且
电池 充放 电特 性受环 境条 件影 响较大 。这 些情 况不 仅损 害 了 电池 本身 的寿命 ,而 且造 成车辆 使用 者成 本 的增加 ,严 重 的还 将造 成车 辆停驶 、损 坏甚 至烧
根 据 以往 的 经 验 和 对 电池 管 理 系 统 本 身 的分 析 ,本文 设计 了一套 故 障诊断策 略 。通过 对故 障现
象 的分析来确 定 故障类 型和故 障可 能产 生 的原因 。
故障诊 断表如表 1 示 。 所
快 速 的排查 故 障和进 行维修 。
故 障 上 电后 B S不 工作 M C AN 通 信 故 障
量蓄 电池质 量 的几项指 标 。采用 高性 能 、安全 、环
用 寿命和 驾驶 员安 全 。 由于 电池管 理系 统性 能的优 劣 会严 重影 响 电池 安全 和整 车控制 策略 的执行 ,所 以必须对 电池管理 系统 进行 故障诊 断 , 以便整 车控 制 系统 根据 当前 的 电池 及其 管理系 统 的状态优 化整
车 控制 策略 ,提高整 车 的动 力性和 行车 安全性 。 本 文针 对 电池 管理 系统 可能 出现 的一系 列故 障 进 行剖 析 ,对可 能造成 故障 的原 因进行 分析 ,详 细
境友 好且在 能量 密度 、功率 密度 、循环 寿命 等方 面
都有优 势 的 电池 ,在 续驶里 程 、功率表 现和 电池 寿 命上 为车辆 提供 了很好 的保 障 。然而 ,尽 管采用 了 各方 面性 能都较 为优 秀 的电池 ,但现有 的车用 电池 在 随车 使 用 中依 然 存 在 一 系列 的 问题, 突 出 的表 最
研 究 与 开 发
电池 管理 系统 故 障 自诊 断的系统研 究
刘文珍 金 鹏
( 北方 工业 大学机 电工程 学院 ,北 京 10 4 ) 0 14 摘要 电池 的 电流 、 电压 及 温度是 判 断 电池是 否 稳定 工作 的重 要指标 ,对 电流 、 电压 及温 度采 样 的诊 断 ,是 对 电池进行 管 理和 维护 的重要 手段 。有效 管理 和监 控 电池就 成为 电动 汽车关 键 技术 之 一, 电池管理 系统 ( MS)高 效 、安全 、可靠地 运行 是 电动 汽车发展 的关键 , 因此 , B 对 电池 管理 系统 的故 障进行 在 线诊 断是 一个必 要措施 。本 文基 于二 汽东风 混合 动力公 交 车 的电 池管理 系统 ,针 对这 3个方 面 ,详细描述 了故 障成 因 以及判 断方法 。 关键 词 :电池管 理系 统;B ;故 障;诊 断 MS
表 1 电 池 管 理 系 统 诊 断 策 略
可 能 的 故 障 原 因 / 断 策 略 诊 利 用 蜂 鸣 器 判 断 B S与 E U 之 间互 相 收 发 特 定 的数 据 包 M C 故 障显 示 码 0 0 0 1
继电器故障 电 流 采 样 故
障
单片机发控制命令控制 指示灯 , 正常吸合指示灯亮, 发生故障时 ,
毁爆 炸等极 端危 险的情 况 。 因此 , 了保护任 意车 辆工 况下 电池 的安全性 , 为
2 ll 燕 22 第 期 6嘲| o 年 4 l 技 1
研 究 与 开 发
向整 车控 制器 ( C E U)发送 工 作 正常 的信 号 ,汽 车 可 以正 常行驶 。如果诊 断 出故 障 ,则产 生故 障报 警 并通 过数 码管 显示 对应 的故障码 , 以便 于维 修人 员
的研 究了 电池 管理 系统故 障 的在线 诊 断。
1 诊 断策 略
电池 管理 系统 的在线 故障 诊断主 要是 为 了确定
电池 管理 系统 自身 的工作状 态 ,因此 ,整个 诊 断过 程在 汽车 上 电过程 中完成 。诊 断完成 后 ,如果 电池 管理 系统无 故障 , 电池 管理系 统就通 过 C N 总线 , A
航 空 头 短 路
11 B . MS状 态故障 诊 断策 略 B MS 状 态 故 障 诊 断首 先 要确 定 电池 管 理 系统 能够 在上 电后正 常运 行 。因此 ,在 电池管 理系 统 内 部设 计一 个蜂 鸣器 ,由车 载 2 V 电源供 电,默 认状 4 态 为接通 ,并且 由管 理系 统来 控制 电源 的通 断 。上 电后 ,若 电池 管理 系统 工作 正常 ,则输 出控 制命 令 , 断开 蜂 鸣器 的 电源 ,蜂鸣 器不 响 。若 电池 管理 系统
TheR e e r h o te y M a g m e tS se l- i g ssS se sa c f Ba t r na e n y t m Sefd a no i y t m
Li n he u We z n Pe g n
( r hn ies yo cn lg , Meh ncl n lc i l n ier gcl g , e g1 0 Not C ia h Unv ri f eh oo y t T c a ia a d et c g ei ol e B in 0 4) e rae n n e j i 1 4
电动汽车 的各种特性依赖于动力源——蓄 电池 , 蓄 电池优 劣直 接影 响 电动汽 车 的研 究与 发展 。 量、 容
同时将 电池 的实 时参数 反馈给 车辆控 制器 ,需 要设 计 电池 管理 系统 ,保证 电池 正常运行 、保 护 电池使
比功 率和峰 值功 率、快 速充 电、寿命 、价格 等是 衡
A b t a t Ba t r u r n , v la e n e p r t r a e m po t n n c t r o e em i e h sr c te y c re t o t g a d t m e a u e r i ra t l dia o s t d tr n t e sa iiy oft e b te y t b l h a tr .Th c r e t o t g n e pe aur s m pl g dig oss r t m p ra t t e u r n ,v la e a d tm rt e a i a n i,a e he i o tn n m e n f b te a a e e ta d m a n e a e a s o at r m n g m n n i t n nc .Efe tv a a e e ta d m o t rn a r a y f c i e m n g m n n nio i g ofb ke y h s b c m e o ft ek y t c no o i so ee e ti h c e , ee fc e t a e a eibl p r to f e o neo e e h l g e ft lc rcve i ls t fii n ,s f nd r la e o e a i n o h h h
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电流值 为固定值 ( 小于
最大值和最 小值) 单 体 电 部 分 单 体 电压 为 零
、
放 大 器 零 点 漂 移 、 基 准 源 不 对 、AD 故
2 1
压 为 全 部 单 体 电压 为零 采 电 零 样 压 苴 单 体 电压 一 路 高 采 体 故 样 明 电 一 路 低 ,偏 稳 定 障 故 显 压 单 体 电 压 波 动 障 波 , 动 不 稳 定
不 能 正常 工作 ,无 法发 出断开 蜂鸣器 电源 的命 令 ,
要的。
在 C N 通 信故 障诊 断中 ,首 先 B A MS 向 E U C 发送 一个 固定 的诊 断数据包 ,E U收 到此诊 断数据 C 包 后 ,将 会在规 定 时间 ( l O ) 内发送 一个表 如 O ms 示通 信正 常 的数据 包给 B MS ,若在诊 断预设 的 时间 ( 1)B 如 s MS 未 收到此 表示 通信 正常 的数据 包 , B MS将 会重 复发送 诊断数据 包 ;若超 过预设 发送次 数 ( 3次 ) MS始终未 收到表 示通 信正 常的数 如 ,B 据包 ,则说 明 B MS与 E U 通信 异常 ,进行故 障报 C 警 ,同时数码 管显 示 0 。 1 1 . 继 电器状 态故障 诊断检 测 3 继 电器 状态 故障 诊断是 要确 定风 扇和 高压控 制
来自百度文库
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Ke r s bt r n g met ytm;B S i n s ;j d e ywo d : a e ma a e n s ty s e M ;da o i u g g s
单 体 电 压 和 总 电 压 均 超 出误差范围
总 电压值 为零:AD故障 、隔离芯片故障 、隔离前的 电阻烧坏 了 总 电压值 正常:所 有采 样通道 故障
采 样 通 道 漏 电 隔 离 前 的 电阻 虚 焊 分 压 电阻 温 漂
、
2 2 2 3
2 4 2 5
AD故障
2 6 2 7 3 1 3 2 3 3
b t r n g me t ytm ( MS s h e ed v lp n fe c i vhc s T eeoe te at ma a e n s e y s e B )i tek yt t e eo me t l t c e i e. hrfr,h oh o e r l
指 示 灯 灭
0 2
电 流 值满 量 程
电流传感器故障 、电流传感器 连接线故障、放大器零点漂移 、基 准源 不对、A 故障 D 电流传感器连接线故障
障 采 样 通 道 没 有 打 开 或 者 通 道 芯 片 烧 坏 了、 采 样 通 道 连 接 线 断 开 、 采 样 通 道 上 电 阻烧 坏 了 、 I 引脚 使 用 错 误 / O
o ln a l a no i h a r a g m e ts t m sa n c s a e s r .Th spa r ba e n n i e f u tdig ssoft e b Re m na e n yse i e e s r m a u e y y i pe , s d o t e b te a a e e ts tm ft e Do g ̄ n yb i us s o h h e s cs c o d n o t e e h a tr m n g m n yse o h n y g h rd b e ,f rt e t r e a pe t,a c r i g t h s
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温 度 采 样
故 障
单体 电压正常,总 电压故障 总电压的 比例系数不对 全 部温度 满量程 温度 传感器地线断开或 AD基准 不对 温度超 出正常工作范围 单 路 或 多 路温 度 满 量 程
单 路 或 多 路温 度 值 为 0
温度 的比例系数不对、温度传感器工作不正常 连 接 线松 脱
现就 是 :电池在 运行 过程 中无法 及 时准 确 地预测 与 监控 其状 态 , 电池经 常 出现过 充 、过 放 、过热 ,且
电池 充放 电特 性受环 境条 件影 响较大 。这 些情 况不 仅损 害 了 电池 本身 的寿命 ,而 且造 成车辆 使用 者成 本 的增加 ,严 重 的还 将造 成车 辆停驶 、损 坏甚 至烧
根 据 以往 的 经 验 和 对 电池 管 理 系 统 本 身 的分 析 ,本文 设计 了一套 故 障诊断策 略 。通过 对故 障现
象 的分析来确 定 故障类 型和故 障可 能产 生 的原因 。
故障诊 断表如表 1 示 。 所
快 速 的排查 故 障和进 行维修 。
故 障 上 电后 B S不 工作 M C AN 通 信 故 障
量蓄 电池质 量 的几项指 标 。采用 高性 能 、安全 、环
用 寿命和 驾驶 员安 全 。 由于 电池管 理系 统性 能的优 劣 会严 重影 响 电池 安全 和整 车控制 策略 的执行 ,所 以必须对 电池管理 系统 进行 故障诊 断 , 以便整 车控 制 系统 根据 当前 的 电池 及其 管理系 统 的状态优 化整
车 控制 策略 ,提高整 车 的动 力性和 行车 安全性 。 本 文针 对 电池 管理 系统 可能 出现 的一系 列故 障 进 行剖 析 ,对可 能造成 故障 的原 因进行 分析 ,详 细
境友 好且在 能量 密度 、功率 密度 、循环 寿命 等方 面
都有优 势 的 电池 ,在 续驶里 程 、功率表 现和 电池 寿 命上 为车辆 提供 了很好 的保 障 。然而 ,尽 管采用 了 各方 面性 能都较 为优 秀 的电池 ,但现有 的车用 电池 在 随车 使 用 中依 然 存 在 一 系列 的 问题, 突 出 的表 最
研 究 与 开 发
电池 管理 系统 故 障 自诊 断的系统研 究
刘文珍 金 鹏
( 北方 工业 大学机 电工程 学院 ,北 京 10 4 ) 0 14 摘要 电池 的 电流 、 电压 及 温度是 判 断 电池是 否 稳定 工作 的重 要指标 ,对 电流 、 电压 及温 度采 样 的诊 断 ,是 对 电池进行 管 理和 维护 的重要 手段 。有效 管理 和监 控 电池就 成为 电动 汽车关 键 技术 之 一, 电池管理 系统 ( MS)高 效 、安全 、可靠地 运行 是 电动 汽车发展 的关键 , 因此 , B 对 电池 管理 系统 的故 障进行 在 线诊 断是 一个必 要措施 。本 文基 于二 汽东风 混合 动力公 交 车 的电 池管理 系统 ,针 对这 3个方 面 ,详细描述 了故 障成 因 以及判 断方法 。 关键 词 :电池管 理系 统;B ;故 障;诊 断 MS
表 1 电 池 管 理 系 统 诊 断 策 略
可 能 的 故 障 原 因 / 断 策 略 诊 利 用 蜂 鸣 器 判 断 B S与 E U 之 间互 相 收 发 特 定 的数 据 包 M C 故 障显 示 码 0 0 0 1
继电器故障 电 流 采 样 故
障
单片机发控制命令控制 指示灯 , 正常吸合指示灯亮, 发生故障时 ,
毁爆 炸等极 端危 险的情 况 。 因此 , 了保护任 意车 辆工 况下 电池 的安全性 , 为
2 ll 燕 22 第 期 6嘲| o 年 4 l 技 1
研 究 与 开 发
向整 车控 制器 ( C E U)发送 工 作 正常 的信 号 ,汽 车 可 以正 常行驶 。如果诊 断 出故 障 ,则产 生故 障报 警 并通 过数 码管 显示 对应 的故障码 , 以便 于维 修人 员
的研 究了 电池 管理 系统故 障 的在线 诊 断。
1 诊 断策 略
电池 管理 系统 的在线 故障 诊断主 要是 为 了确定
电池 管理 系统 自身 的工作状 态 ,因此 ,整个 诊 断过 程在 汽车 上 电过程 中完成 。诊 断完成 后 ,如果 电池 管理 系统无 故障 , 电池 管理系 统就通 过 C N 总线 , A
航 空 头 短 路
11 B . MS状 态故障 诊 断策 略 B MS 状 态 故 障 诊 断首 先 要确 定 电池 管 理 系统 能够 在上 电后正 常运 行 。因此 ,在 电池管 理系 统 内 部设 计一 个蜂 鸣器 ,由车 载 2 V 电源供 电,默 认状 4 态 为接通 ,并且 由管 理系 统来 控制 电源 的通 断 。上 电后 ,若 电池 管理 系统 工作 正常 ,则输 出控 制命 令 , 断开 蜂 鸣器 的 电源 ,蜂鸣 器不 响 。若 电池 管理 系统
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电动汽车 的各种特性依赖于动力源——蓄 电池 , 蓄 电池优 劣直 接影 响 电动汽 车 的研 究与 发展 。 量、 容
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比功 率和峰 值功 率、快 速充 电、寿命 、价格 等是 衡
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电流值 为固定值 ( 小于
最大值和最 小值) 单 体 电 部 分 单 体 电压 为 零
、
放 大 器 零 点 漂 移 、 基 准 源 不 对 、AD 故
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压 为 全 部 单 体 电压 为零 采 电 零 样 压 苴 单 体 电压 一 路 高 采 体 故 样 明 电 一 路 低 ,偏 稳 定 障 故 显 压 单 体 电 压 波 动 障 波 , 动 不 稳 定
不 能 正常 工作 ,无 法发 出断开 蜂鸣器 电源 的命 令 ,
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在 C N 通 信故 障诊 断中 ,首 先 B A MS 向 E U C 发送 一个 固定 的诊 断数据包 ,E U收 到此诊 断数据 C 包 后 ,将 会在规 定 时间 ( l O ) 内发送 一个表 如 O ms 示通 信正 常 的数据 包给 B MS ,若在诊 断预设 的 时间 ( 1)B 如 s MS 未 收到此 表示 通信 正常 的数据 包 , B MS将 会重 复发送 诊断数据 包 ;若超 过预设 发送次 数 ( 3次 ) MS始终未 收到表 示通 信正 常的数 如 ,B 据包 ,则说 明 B MS与 E U 通信 异常 ,进行故 障报 C 警 ,同时数码 管显 示 0 。 1 1 . 继 电器状 态故障 诊断检 测 3 继 电器 状态 故障 诊断是 要确 定风 扇和 高压控 制
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Ke r s bt r n g met ytm;B S i n s ;j d e ywo d : a e ma a e n s ty s e M ;da o i u g g s
单 体 电 压 和 总 电 压 均 超 出误差范围
总 电压值 为零:AD故障 、隔离芯片故障 、隔离前的 电阻烧坏 了 总 电压值 正常:所 有采 样通道 故障
采 样 通 道 漏 电 隔 离 前 的 电阻 虚 焊 分 压 电阻 温 漂
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2 2 2 3
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2 6 2 7 3 1 3 2 3 3
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指 示 灯 灭
0 2
电 流 值满 量 程
电流传感器故障 、电流传感器 连接线故障、放大器零点漂移 、基 准源 不对、A 故障 D 电流传感器连接线故障
障 采 样 通 道 没 有 打 开 或 者 通 道 芯 片 烧 坏 了、 采 样 通 道 连 接 线 断 开 、 采 样 通 道 上 电 阻烧 坏 了 、 I 引脚 使 用 错 误 / O
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