北汽动力电池系统及故障案例分析
5四模块-案例3电池报警故障案例分析
四单元案例三电动汽车动力蓄电池报警的故障案例分析一、车型故障资料一辆北汽新能源E150EV电动汽车，在正常行驶情况下，仪表盘突然发出警报提示音，几秒钟以后仪表盘显示红色字体“动力蓄电池故障”，导航面板显示“中度故障请立即安全停车，与车辆授权服务商联系”，同时电动汽车失去动力，油门踩到底也没有任何反应，即车辆无法行驶了。
二、锂离子电池的基本知识1.锂离子电池的组成：锂离子电池包括电极、电解液、隔离物和外壳，其基本组成如下图所示：2.锂离子电池的工作原理：锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理：当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子脱出，脱出的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高，放电则正好相反。
从中我们不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。
如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。
所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
3.锂离子电池不能过充放电的原因：这是由于放电时，锂离子不能完全移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下次充电时的锂离子畅通嵌入通道，否则，电池寿命就相当短。
为了保证碳层中放电后留有部分锂离子，也就是锂离子电池不能过放电，这就要严格限制放电终止最低电压；同时，根据锂离子工作原理最高充电终止应为4.2V，不能过充，否则会因正极L材料中的Li离子拿走太多时，造成晶型瘫塌，而使电池表现出寿命终结状态。
由此可见，锂离子充/放电控制精度要求相当高，既不能过充，也不能过放，否则都将影响电池寿命，这是由锂离子电池工作机理所决定的。
动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分组成。
下图是动力电池系统结构图：下图是动力电池组外观和各组成部分名称：4.动力电池组各部分名称及功能：（1）电池单体：构成动力电池模块的最小单元。
北汽纯电动汽车的工作原理与故障诊断——【新能源汽车 精品讲义】
（5）辅助系统控制。电动空调、暖风、散热风扇等，使乘员处 于一种舒适的环境中。
（6）整车安全管理。在汽车发生故障时跛行或停机保护，并避 免驾驶员产生误操作（如踩制动选挡无效）等，提高汽车使用过程 中的安全性。
（3）可以快速地补充能量。要有足够的充电或者换电速度，否则车辆的 行驶会受到较大限制，将只适用于城市内的通勤。
（4）较低的平均使用成本。由于在纯电动汽车的行驶过程中，电池处在 频繁的充电和放电的状态，这对电池的循环寿命有较高要求，因而电池的寿 命和价格综合起来要有竞争力。
北汽EV200纯电动汽车使用的电池被整合为动力电池包 后安装于汽车底盘下部，其安装位置如图6-2所示。
对于纯电动汽车来说，蓄电池所处的位置较为特殊，其选用上需要依 照一定的标准进行，优秀的蓄电池应该具有的特性如下：
（1）足够的能量密度。只有在单位体积（体积比能量）或单位质量（能 量密度）下能够存储足够多的能量，才能在电池充满后行驶较长的里程，同 时电池的质量和体积才能够尽可能小。
（2）足够的功率密度。只有在单位体积单位质量下能够产生足够大的功 率，才能使车辆在加速和上坡时产生足够的动能。
图6-2 高压蓄电池安装部位
EV200使用的是由 BESK生产的三元锂电池， 相比大多数纯电动汽车使用 的磷酸铁锂电池而言，这种 电池具有更高的能量密度、 更长的寿命、更轻的质量等 优势，但是其造价较高。其 外部形状如图6-3所示。
图6-3 高压蓄电池的外部形状
高压蓄电池的基本参数见表6-1。
表6-1 高压蓄电池的基本参数
动力电池系统的典型故障处理
动力电池系统的典型故障处理车型：北汽EV160/200故障类别三级故障：表明动力电池性能下降，电池管理系统降低最大允许充/放电电流。
二级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器停止充电或者放电；其他控制器应在一定的延时时间内响应动力电池停止充电或放电请求。
一级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器立即（1s内）停止充电或放电。
如果其他控制器在指定时间内未作出响应，电池管理系统将在2s后主动停止充电或放电（即断开高压继电器）。
备注：其他控制器响应动力电池二级故障的延时时间建议少于60s，否则会引发动力电池上报一级故障。
典型故障1：动力电池高压母线连接故障此故障的报出系BMS检测不到高低压互锁信号所致，所以排查步骤如下：（1）首先用万用表测量线束端的12V是否导通，若导通则进入（2）。
（2）检查MSD是否松动，重新插拔后若问题依然存在，则进入（3）。
（3）插拔高压线束，看是否存在接触不良问题，若问题依然存在，则需联系电池工程师进行检测维修。
根据统计，此故障除了软件的误报之外，MSD没插到位引起的故障占到70%，高压线束端问题占到20%，电池内部线束连接出问题的概率很小。
绝缘故障说明：无论电池自身还是电池外电路的高压回路上存在绝缘故障，电池都会上报，直接导致高压断开，在排查时要先断开动力电池与其他不见的连接，然后用摇表一次测量各部件的绝缘值。
建议优先排查方向：高压盒、电机控制器、空调压缩机、PTC。
动力电池高压母线连接故障的排查典型故障2：动力电池断电故障检测故障现象：启动车辆时，仪表板提示动力电池故障灯，或动力电池高压断开故障灯。
动力电池故障灯动力电池高压断开故障灯排查步骤如下：1. 读取故障码。
首先使用北汽新能源专用诊断仪读取故障码，再进行下一步检查。
2. 检查供电熔丝。
检查前机舱电器盒内的动力电池低压供电熔丝是否熔断▼3. 检查动力电池低压供电。
检查熔丝正常后，再进一步检查动力电池低压供电。
电动汽车检修-检修动力电池管理系统故障
四 任务实施
2. 更换BMS
3）安装BMS
4）紧固螺栓
四 任务实施
3. 连接BMS线束
4. 操作后整理现场
清理工具及辅料，避免遗落在动力电池箱体内 清理操作后箱体内残留的灰尘及辅料琐屑
注意事项：按照先后顺序将插件插回
四 任务实施
5.职业素养及安全规范
1）着装整洁，形象清新。 2）谈吐文明，表达清楚。 3）任务单填写规范整洁。 4）整理翼子板护围、座套、方向盘套、脚垫。 5）整理工具设备、个人防护品、隔离警示装置。 6）清洁场地。
任务2 检修动力电池管理系统故障
目录 Contents
一 接受任务(收集信息) 二 制订方案 三 作出决策 四 任务实施 五 检查控制 六 总结评价
建议课时15min 建议课时20min 建议课时15min 建议课时25min 建议课时5min 建议课时10min
共计2学时，90分钟
目录 Contents
作业前的准备
1.检修高压系统前，必须穿戴 由绝缘防护设备组成的手套、 鞋、护目镜等。
2.在维修高压部件时，禁止带 电作业。确保车辆充电接口已 和外部高压电源连接断开。
3. 在维修高压部件时，先将车 钥匙置于 OFF 挡，并断开蓄电 池负极电缆及高压检修开关。
4.高压电线束和插头的颜色都 5.断开高压部件后，立即用 是“橙色”。车辆维修工作时， 绝缘胶带或堵盖封堵线束连 不能随意触碰这些橙色部件。 接器端口和高压部件端口。
4.PPST动力电池电路原理图
高压正极继电器
高压负极继电器
一 接受任务（信息收集）
三、BMS工作原理
1.充电原理
（1）充电初期预充电 充电初期，车载充电机接收到充电 枪插入信号后唤醒整车控制器及 BMS，BMS进行自检和初始化，完 成后上报给整车控制器。整车控制 器控制主负继电器闭合，BMS控制 预充继电器闭合，对各单体电池进 行预充电，确定单体电池无短路后， 预充完成。
北汽纯电动汽车几种典型故障的诊断与排除
北汽纯电动汽车几种典型故障的诊断与排除纯电动汽车是一种技术复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因一般都比较复杂，这给故障诊断和排除带来不少困难。
本文主要对北汽纯电动汽车几种典型故障可能的原因、故障分析、解决方法进行阐述。
标签：纯电动汽车;故障;诊断一、车辆无法启动1）故障可能的原因（1）低压蓄电池电压不足。
（2）高压互锁装置接触不良。
2）对应原因的故障分析（1）低压蓄电池为车载电子设备提供电源，若车载电子设备因没有低压电而无法工作，则车辆无法启动。
（2）高压互锁是为了保证车辆上的高压部件能够正确连接设置的，当高压互锁接触不良，车辆的控制系统就认为高压部件的接头没有正确连接，为了保证乘员不会受到高压电的威胁，车辆不会启动。
3）对应原因的解决方法（1）为蓄电池充电达到其正常电压。
（2）可以通过重新拔插高压互锁装置的接头解决此问题。
二、车辆启动但电机无法运转1）故障可能的原因（1）动力电池亏电或发生故障。
（2）电机产生故障。
（3）关键控制器（整车控制器、电动机控制器）发生故障。
2）对应原因的故障分析（1）检测是否动力电池亏电或发生故障。
（2）检测电机是否产生故障。
（3）电机控制器直接向电动机发送控制信号，整车控制器向电机控制器发出控制信号，从而间接控制电机旋转。
3）对应原因的解决方法（1）检查动力电池是否亏电，若亏电可以补充电能，若没有亏电，则继续检查蓄电池是否发生故障，可对蓄电池整体和单体进行检查，并进行相应更换。
（2）可更换电机或相应的控制器。
三、车辆可以启动但无法加速1）故障可能的原因（1）高压蓄电池电压低或发生故障。
（2）加速踏板传感器发生故障。
（3）关键控制器（整车控制器、电机控制器）发生故障。
2）对应原因的故障分析（1）纯电动汽车的正常行驶需要高压蓄龟池提供正常电压，在EV200检测到高压蓄电池电压过低时，将采取限速措施，即使踩下加速踏板，也无法使车辆加速。
（2）加速踏板在踩下时，由于加速踏板传感器的故障使得整车控制器无法获得驾驶员的加速意图，从而无法控制车辆加速。
北汽新能源EX360纯电动汽车高压无法供电案例分析
104AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车北汽新能源EX360纯电动汽车高压无法供电案例分析梁力艳山东水利技师学院 山东省淄博市 255130摘 要： 纯电动汽车常见故障现象主要有车辆无法启动（高压不能供电），慢充不能充电，快充不能充电，车辆无法行驶，续航里程缩短等，故障原因大部分都是“电”故障。
本文主要介绍了北汽新能源EX360高压不能供电案例，对类似案例的维修有一定的参考意义。
关键词：北汽新能源EX360 高压无法供电 PEU 故障1 引言随着我国新能源汽车保有量的增加，对汽车维修行业提出了更高的要求，维修水平亟待进一步提升，故障维修手段需进行升级，从而提升维修效率。
北汽新能源EX360纯电动汽车配备高性能轻量化三元锂电池，搭载永磁同步电机及北汽新能源独有的智能电驱系统，提供无钥匙进入、一键启动等配置，支持快充、慢充以及随车充电宝等三种充电方式，其最常见故障现象有车辆无法启动（高压不能供电），慢充不能充电，快充不能充电，车辆无法行驶，续航里程缩短等。
2 北汽新能源EX360 PEU 系统介绍北汽EX360纯电动汽车由动力电池提供高压电，由动力电池箱内的高压正接触器（由电池管理系统BMS 控制）和高压负接触器（由整车控制器VCU 控制）控制，VCU 与BMS 及MCU 等新能源控制单元之间通过CAN 总线通信，当VCU 和BMS 判定满足高压上电条件时候，控制高压正负接触器闭合，动力电池输出高压电。
随着技术的发展，新能源汽车集成度也在提高，北汽新能源EX360纯电动汽车将电机控制器、车载充电机、DC-DC 和高压控制盒集成在了一起，称为PEU 系统，其端口如图1所示。
3 案例分析3.1 故障现象一辆2018款北汽新能源EX360纯电动汽车，行驶里程3万公里。
据车主反应，该车按下一键启动开关时，方向盘正常解锁，踩下制动踏板，将换挡旋钮移入“N”挡位置起动车辆时，车辆运行准备就绪灯“READY 灯”不亮，高压无法上电，动力电池断开指示灯点亮。
新能源汽车动力电池结构与检修 5-4北汽新能源EV系列汽车动力电池故障检修
电池低压管理系统是“监控”动力电池的单体电压、电池组的温度，主要功能 如下： 1.监控每个单体电压反馈给主控盒 2.监控每个电池组的温度反馈给主 控盒 3.检测高压系统绝缘性能 4.电量（SOC）值监测 5.将以上项目监控到的数据反馈给 主控盒
一、动力电池系统构造与功能介绍
动力电池内部结构原理图
锰酸锂电池
磷酸铁锂电池
二、动力电池系统技术参数
动力电池性能参数
额定电压/串联数=单体电压 项目
零部件号 额定电压 电芯容量 额定能量
SK-30.4kWh
E00008302 332V 91.5Ah 30.4kWh 3P91S BESK
PPST-25.6kWh
E00008417 320V 80Ah 25.6kWh 1P100S PPST
电池管理系统
BMS的组成： 按性质可分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和控制单元； BMS的硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压线、电流、温度等数据的电
子器件； BMS的软件：监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与 VCU、充电机的通讯，来控制动力电池系统的充放电。
二、动力电池系统技术参数
高压盒 主控盒 加热膜 主继电器 主继电器
一、动力电池系统构造与功能介绍
电池组
由一个或多个单体电芯并联再串联成一个组合，称电池组；把每个电池组串联 起来形成动力电池总成。 例：3P91S 则为：5个并联 组成一个单体， 再由91个单体 串联成动力电 池总成。
一、动力电池系统构造与功能介绍
主控盒
主控盒是一个连接外部通讯和内部通讯的平台，主要功能如下： 1.接收电池管理系统反馈的实时温度和 单体电压（并计算最大值和最小值） 2.接收高压盒反馈的总电压和电流情况 3.与整车控制器的通讯 4.与充电机或快充桩通讯 5.控制正、负主继电器 6.控制电池加热 7.唤醒应答 外形图
北汽新能源纯电动汽车驱动电机控制系统故障维修
汽车诊所AUTOMOBILE MAINTENANCE驱动电机控制系统故障维修北汽新能源纯电动汽车廖新 锋近年来，在我国作为新能源技术 的纯电动汽车的研发与应用取得了 突破性发展。
这就客观要求汽车维修行业提升维修水平,升级故障维修 手段，利用有效的电子诊断技术提升 新能源汽车维修效率。
本文以北汽新能源纯电动汽车的具体故障作为切入点，通过故障分析及其排除过程，对新能源汽车维修关键技术进行 相应的探究。
一、故障现象—辆北汽生产的EV160新能源纯电动汽车，整车型号为: BJ7OOOB3D5- BEV,电机型号为：TZ20S02,电池型号为：29/135/220- 80Ah,电池工作电压为320V o 该车行驶里程为0.56万km,出现无法行 驶且仪表报警灯常亮、报警音鸣叫的故障；故障发生时电机有沉闷的“咔、 咔”声。
二、系统重要作用及其结构原理驱动电机系统由驱动电动机(DM)、驱动电机控制器(MCU)构成， 通过高低压线束与整车其它系统作电气连接。
驱动电机系统是纯电动汽车三大核心部件之一，是车辆行驶 的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力 性、经济性和用户驾乘感受。
1.驱动电机系统工作原理在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是执行控制单元给出 的命令，即控制器输出命令。
如图1 所示，控制器主要是将输入的直流电 逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电 机使用。
整车控制器(VCU)根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应 并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、 能量回收以及驻坡等功能。
电机控制器另一个重要功能是通信和保护,实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
电机控制器(MCU)由逆变器和控制器两部分组成。
驱动电机控制图1驱动电机控制系统工作原理器采用三相两电平电压源型逆变 器。
逆变器负责将动力电池输送的直流电电能逆变成三相交流电给汽车驱动电机提供电源；控制器接受驱 动电机和其它部件的信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，它 能控制变频器频率的升降，从而达到 加速或减速的目的。
北汽新能源纯电动汽车驱动电机控制系统故障维修
近年来，在我国作为技术的纯的研发与应用取得了突破性发展。
这就客观要求行业提升维修水平，升级故障维修手段，利用有效的电子诊断技术提升效率。
本文以北汽纯的具体故障作为切入点，通过故障分析及其排除过程，对关键技术进行相应的探究。
一、故障现象一辆北汽生产的EV 160新能源纯，整车型号为：BJ7000B3D5－BEV，电机型号为：TZ20S02，电池型号为：29/135/220－80Ah，电池工作电压为320V。
该车行驶里程为万km，出现无法行驶且仪表报警灯常亮、报警音鸣叫的故障；故障发生时电机有沉闷的“咔、咔”声。
二、系统重要作用及其结构原理驱动电机系统由驱动电动机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束与整车其它系统作电气连接。
驱动电机系统是纯三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。
1．驱动电机系统工作原理在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是执行控制单元给出的命令，即控制器输出命令。
如图1所示，控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。
整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。
电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
电机控制器（MCU）由逆变器和控制器两部分组成。
驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器。
逆变器负责将动力电池输送的直流电电能逆变成三相交流电给汽车驱动电机提供电源；控制器接受驱动电机和其它部件的信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，它能控制频率的升降，从而达到加速或减速的目的。
电机控制器是依靠内置旋转变压器、温度传感器、电流传感器、电压传感器等来提供电机的工作状态信息，并将驱动电机运行状态信息实时发送给VCU。
北汽ev160电动汽车充电系统故障与排除
2019年36期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application北汽EV160电动汽车充电系统故障与排除廖伟林（东莞理工学校，广东东莞523000）1电动汽车上的充电系统的结构电动汽车电池电量不足的主要解决方式是充电和更换电池，在这里主要讲述充电方式及其工作原理。
电动汽车的充电方法主要有慢充和快充。
慢充系统（交流充电系统）组成：供电设备、接口、车载充电机、高压配电器、动力电池、VCU 等。
快充系统（直流充电系统）组成：电源设备、接口、高压配电、动力电池，通讯线束等。
快充对于动力电池的寿命是有损伤的，在充电方式上的设定限制（BMS 管理系统设定），动力电池到达80%左右的电量，快充停止充电。
交流充电对动力电池损伤很小，可以直接给动力电池充满电量，如果时间允许时，建议进行交流充电。
2交流充电系统工作原理交流充电桩的供电控制装置是通过检测CC 连接确认启动充电。
当充电插头连接到车辆上时，PE 端子和CC 端子联通。
检测点3的电位从12V 下降到6V ，电压的变化取决于充电电缆中的电阻Rc ，它反映了充电电缆的过电流。
只要检测点3电位变低到协议值以内，判断车身搭铁PE 和充电连接确认CC 连接正常。
同理插上交流充电桩的供电插头，检测点4的电位由12V 变成0V 左右，说明PE 和CC 连接正常。
车辆接头连接上，CC 和CP 在同一接头，因此CP 也连接上了，此时充电桩控制装置的12V 电压经R 1和R 3对车身接地，检测点1检测到电位由12V 变6V ，S 1接通PWM 端，输出脉冲方波信号，检测点2检测到方波信号后，判断出充电桩的最大充电电流后，闭合S 2，由于R 2和R 3并联，检测点1的电位变成了最高4V 后，控制开关K 闭合，220V 电供给车载充电机。
车载充电机根据PWM 信号判断充电桩最大输出能力，再根据检测点3判断充电电缆过流能力，然后用最小者为基准控制充电电流。
北汽ev200动力电池异常断开的诊断与排除
北汽EV200动力电池异常断开的诊断与排除概述北汽EV200是一款电动汽车，它采用了动力电池作为能量存储装置。
然而，有时候在使用过程中，可能会出现动力电池异常断开的情况，这会导致汽车无法正常行驶。
本文将介绍如何诊断和排除北汽EV200动力电池异常断开的问题。
诊断步骤当北汽EV200出现动力电池异常断开的情况时，我们可以按照以下步骤进行诊断：1. 检查故障提示首先，我们需要检查EV200的仪表盘是否显示电池故障相关的警告灯。
如果有，记录下来，这将对进一步诊断非常有帮助。
2. 检查电池连接线路异常断开可能是由于电池连接线路出现问题导致的。
请仔细检查电池连接线路，确保其连接牢固且没有松动。
3. 检查电池电量使用EV200的车主可以通过车载显示屏或手机应用程序查看电池电量。
确保电池电量处于正常范围内。
如果电池电量过低，可能会导致异常断开问题。
4. 检查电池细胞EV200的动力电池由多个细胞组成。
异常断开可能是某些细胞故障引起的。
我们可以使用专业的电池测试仪器来检测每个细胞的状态。
如果有细胞出现故障，建议及时更换。
5. 检查电池管理系统北汽EV200配备了电池管理系统(BMS)，它监控和控制电池的充电和放电。
如果BMS出现问题，可能会导致异常断开。
因此，我们需要确保BMS正常工作。
可以通过专业的诊断工具对BMS进行检测。
6. 检查其他系统有时候，动力电池异常断开可能与其他车辆系统的故障有关。
例如，电动驱动系统或充电系统故障可能导致电池异常断开。
因此，我们需要检查其他相关系统的工作状态。
排除步骤根据上述诊断结果，我们可以采取以下步骤来排除北汽EV200动力电池异常断开的问题：1.对于连接线路故障，应重新安装和固定连接线路，确保其稳固可靠。
2.对于电池电量过低的情况，应及时充电，确保电池容量处于正常范围内。
3.对于细胞故障，建议更换出现故障的细胞。
注意选择合适的替代细胞，避免不匹配问题。
4.对于BMS故障，可以尝试重新设置或更新BMS软件。
北汽E150EV驱动电机超速保护故障诊断及排除
北汽E150EV驱动电机超速保护故障诊断及排除一辆E 150EV纯电动汽车无法行驶，仪表盘故障灯亮。
故障诊断：1.E150EV纯电动汽车驱动电机系统的工作原理分析E150EV是北汽新能源汽车公司推出的1款纯电动汽车，驱动电机系统包括驱动电机本体和电机控制器，马区动电机主要由定子、转子和其它部分组成在电机系统中，电机的输出动作主要是靠控制单元给定执行命令，即控制器输出命令。
控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。
E 150EV纯电动汽车驱动电机使用了一些传感器来监测电机的工作信息。
这些传感器包括旋转变压器和温度传感器。
旋转变压器用来检测电机转子位置；温度传感器用来检测电机的绕组温度。
电机控制器是电机系统的控制中心，它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。
电机控制器内含功能诊断电路。
当诊断出异常时，它将会激活1个故障代码，发送给整车控制器。
北汽E 150EV纯电动汽车驱动电机控制器也是1种自动弱磁调速逆变控制器。
电机控制器箱内主要由以IGBT功率模块为核心的功率电路和以单片机为核心的微电子控制电路2部分构成。
可以将输入的直流电变为可调的交流电给驱动电机等负载使用，机组采用水冷方式，需外配膨胀水箱等散热设备。
2.读取故障代码接车后，首先测量低压蓄电池电压，为12.2V，正常。
接着进行下列检查步骤。
（1）起动开关置于OFF挡。
（2）将专用诊断仪IMS-D60连接至车辆诊断接口上。
（3）将起动开关置于ON挡。
（4）引用诊断仪读取故障代码。
诊断仪显示故障代码为：P0519，电机超速保护故障。
3.故障等级的划分当驱动电机系统出现故障时，驱动电机控制器（MCU）将故障信息发送给整车控制器（VCU）。
整车控制器根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障，整车CAN网络故障及VCU硬件故障进行综合判断，确定整车的故障等级，并进行相应的控制处理。
维修案例丨北汽新能源途中突然无法行驶，检修过程详解（纯干货）
维修案例丨北汽新能源途中突然无法行驶，检修过程详解（纯干货）绝缘相关概念什么是绝缘？工程上一般意义的绝缘是指，为了隔离人、其他带电或者不带电结构，在带电器件表面包裹一层不导电物质的做法。
不导电的物质被叫做绝缘材料。
比较不同绝缘材料或者系统绝缘能力的高低有几个参数：绝缘电阻、漏电流，一般用于表示绝缘测试结果。
绝缘电阻，绝缘介质所具有的电阻值，是衡量介质绝缘性能好坏的物理量，在常见的测量方式中，则表现为带电器件与壳体、大地等参考平台之间的电阻值，由于数值较大，单位常用“兆欧”表示。
漏电流，谈电气系统绝缘性能时，所指漏电流是系统内流过绝缘材料表面的电流，数值越大，说明系统绝缘性能越差，一般单位为“mΩ”。
一、症状体验与描述症状体验：北汽新能源EV160，客户在路上正常行驶中，车子突然间不会跑了，没有了动力。
仪表上出现闪电符号故障。
车子买了有两年，行驶公里有25000公里。
症状描述：客户正常行驶中，外界环境温度很热，客户开启空调。
在行驶过程中突然间断电，这里说了是动力电池高压电下电了。
客户熄火后，重新打火启动车子，正常了，然后又行驶一会故障再次复现，仪表故障符号依然是闪电符号。
二、故障分析车子通过板车拖回4S店，售后工作人员进行接待客户。
根据客户的描述现象。
我们进行诊断维修。
1、维修师傅进行试车，每次在开启空调制冷系统时候等待5分钟后，仪表故障重现。
故障符号是绝缘故障。
2、用新能源诊断仪进行读取故障，报绝缘阻值低。
三、原因分析根据北汽新能源汽车绝缘故障工作原理和故障现象分析可知，仪表报绝缘故障的可能性原因由：1、偶发性故障，有水导致了故障。
2、动力电池故障3、除动力电池以外的高压部件4、低压线束问题引起故障。
四、项目故障诊断过程（1）体验症状，根据症状分析，确定故障的主要原因为：1、偶发性故障，有水导致了故障。
2、动力电池故障3、除动力电池以外的高压部件4、低压线束问题引起故障（2）用北汽新能源专用诊断仪对该车进行诊断，读取相关故障代码，是绝缘电阻低。
汽修君案例：北汽EV160无法行驶
汽修君案例：北汽EV160无法行驶故障现象一辆北汽EV160 纯电动汽车，行驶3 930km，事故修复后( 左前侧碰撞) 车辆无法行驶，动力电池断开故障灯和整车系统故障灯报警。
故障诊断与排除钣金工拆下机舱内所有高压部件和二次支架及机舱线束，进行钣金校正和外围部件更换，线束和高压部件外壳未变形受损。
更换主副安全气囊，更换安全气囊电脑板。
当我们到修理厂时该车的钣金工作和装配工作已完成。
通过目测机舱内低压线束和高压线束（包括保险盒）没有破损、变形和挤压，高压部件（MCU、DC/DC、高压控制盒、车载充电机）外观没有受损挤压变形现象。
据修理工描述，该车修复好之后在厂内开了很小一段距离后，就无法行驶了，动力电池断开故障灯和整车系统故障灯都点亮了。
经检查发现将加速踏板踩到底仪表会黑屏或不规律闪烁、电动真空助力泵常转。
修理工认为剩余电量不足，于是进行慢充。
修理工说他们在充电时还观察了机舱的情况，打开发动机盖观察车载充电机，发现充电机散热风扇不转。
用手触摸车载充电机散热片(图1) 时能明显触觉到发热现象，无法充电。
图1 车载充电散热片随后修理工打开高压控制盒后，进行高压保险测量。
发现车载充电机的高压保险并没有烧毁，而其余的三个高压保险全部烧毁，在PTC 控制器电路板上有一处IC芯片也烧毁了( 图2)。
图2 高控制盒内烧坏的原件维修工开始对与烧毁保险相连接的高压部件进行逐一拆解检查，接着又对DC/DC 进行拆解，拆开后发现DC/DC 电路板上有一蓝色的圆片( 图3)插件已烧毁，模块也有烧蚀的迹象。
所有烧毁的部件除了电子空调压缩机外都替换了新的部件试车，结果车辆还是不能行驶。
图3 DC/DC模块内部烧坏我们到现场后对车辆进行了仔细观察，并询问了维修情况，怀疑高压部件烧毁可能与维修时不正确操作有关。
我们检查了高压系统（B 类电压系统）所有的连接插头，包括极性，插头紧实牢固，极性全都正确。
得知点火开关可以打到ON 档，低压系统（A类电压系统）可以供电时，马上对该车辆进行专用检测电脑读码，发现除了安全气囊电脑可以与检测仪建立通信外，其余模块均无法通信。
北汽EC180车预充电无法完成
78 故障现象 一辆累计行驶里程为784 km的2018款北汽EC180车，出现熄火后车辆无法起动，高压无法上电的现象，仪表显示整车故障、动力电池故障，如图1所示。
故障诊断 接车后试车，确认故障现象属实。
用故障检测仪读取故障代码，该车多个系统存在故障代码，其中动力电池管理器（BMS）的当前故障代码为118501，其他均为历史故障代码，如图2所示。
记录并清除故障代码，发现当前故障代码无法清除。
查阅该车维修资料，发现故障代码118501在维修手册中无定义。
调取新能源汽车监控平台数据，显示该车报预充继电器断路故障，如图3所示。
根据故障现象、监控平台数据及相关资料分析，导致该故障发生的可能原因有以下几点。
（1）新能源EV-CAN总线存在干扰、错误数据帧。
（2）动力电池管理器（BMS）故障、预充继电器断路。
（3）电机控制器故障、车辆系统自检出现故障。
（4）四大附件（DC-DC、OBC、PTC、EAS）、MCU预充未完成、存在放电现象。
考虑到拆检预充继电器相对麻烦，决定先检查新能源EV-CAN总线，读取该车CAN网络通讯报文，未见红色错误数据帧，确定该车CAN网络不存在通信干扰。
测量新能源EV-CAN总线的电压及电阻，测量值均在正常范围内，未出现线路搭铁及短路等情况。
查阅动力电池管理器（BMS）电路图，如图4所示。
检测动力电池管理器（BMS）的供电及熔丝，均正常，端子B 与搭铁间电压为12 V，端子G与搭铁间电阻小于1 Ω，均正常。
该车动力电池管理器（BMS）唤醒控制逻辑为整车控制器（VCU）硬线唤醒动力电池管理器（BMS），总负继电器低北汽EC180车预充电无法完成伊犁技师培训学院 刘长新，操林矫图1 仪表显示整车故障、动力电池故障图2 故障代码（截屏）图3 监控平台显示故障数据（截屏）图4 动力电池管理器（BMS）电路79压端由整车控制器（VCU ）硬线控制。
测量动力电池管理器（BMS ）端子F 与整车控制器（VCU ）端子97间的电阻，小于1 Ω，将车辆处于低压上电状态，测量整车控制器（VCU ）端子81与搭铁间电压，为12 V ，测量值均正常。
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北汽动力电池系统及故障案例分析作者：张永新
来源：《中国新技术新产品》2019年第12期
摘; 要：近些年，随着电动汽车行业的迅猛发展，动力电池在电动汽车上的应用成为必然，在它自身逐步完善的同时又加快推动了新能源汽车产业的升级换代。
保证电动汽车系统电能传输的是它的动力电池高压系统，并在传输过程中不断检测高压动力电池系统的接地故障、断路故障、高压故障和绝缘故障等，它是保障电动汽车人员和设备安全的第一要务，也是电动汽车能大规模量产的核心技术之一。
该文对北汽新能源品牌电动汽车的动力电池系统组成、原理及其故障现象与排除方法进行了探讨。
关键词：动力电池;组成原理;故障分析
中图分类号：U46; ; ; ; ; ; ; 文献标志码：A
1 北汽电动汽车动力电池系统的结构组成
1.1 北汽动力电池系统的结构
北汽的动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分组成，如图1所示。
1.2 北汽动力电池系统模组
北汽的动力电池系统模组主要由电池单体、电池模块、电池模组等3个部分组成。
1.3 北汽的动力电池管理系统
电池管理系统按性质可分为硬件和软件，按功能可分为数据采集单元和控制单元。
BMS 硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集高压线、电流、温度等数据的电子器件。
BMS软件：检测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通信控制动力电池系统的充放电。
1.4 动力电池箱
支撑、固定、包围电池系统的组件，主要包括上盖和下托盘，还有辅助元器件，象过渡件、护板、螺栓等，动力电池箱有承载及保护动力电池组及电气元件的作用。
1.5 辅助元器件
主要包括动力电池系统内部的电子电器元件，象熔断器、继电器、分流器、接插件、烟雾传感器等，电子电器元件以外的辅助元器件、象密封条、绝缘材料等。
2 北汽的动力电池管理系统工作原理
2.1 北汽的动力电池管理系统的功能
北汽的动力电池管理系统的主要功能如下：其动力电池系统的过流、欠压、过压、SOC 估算、低温和高温的保护，充放电管理、继电器控制、故障报警及處理、均衡控制与其他控制ECU通信等功能都是通过电流、电压及温度参数的检测等方法实现。
2.2 北汽动力电池管理系统的作用
电池管理系统的作用为电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当于人的大脑。
它不但能保障动力电池系统安全可靠的工作，而且还要尽力发挥动力电池的潜力
和延长工作年限，作为整车控制器VCU和动力电池系统以及驾驶者之间通信的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。
2.3 电池管理系统的绝缘监控
动力电池系统的绝缘值分为2个：正极与外壳的绝缘值、负极与外壳的绝缘值。
正对地缘阻值及负对地绝缘阻值均大于等于20 Mohm为合格，小于20 Mohm为不合格，如图2所示。
2.4 电池管理系统的充电管理
2.4.1 使用慢充桩充电
在慢充充电时使用车载充电机进行充电，充电电流可达到10 A。
当单体电芯的工作电压高于3.6 V时，应降低充电电流值为5 A，当单体电芯工作电压到达3.7 V时，应降低充电电流为0 A，并请求VCU停止充电。
2.4.2 使用快充桩充电
快速充电采用地面充电桩进行充电，此时不使用车载充电机，在不同环境温度下，采用恒流充电方式充至动力电池组总电压达到规定值，或者充至最高单体电压达到此环境温度下的规定电压值，再以恒压充电方式充至电流值不大于0.8 A后停止充电;在充电过程中，如果单体压差大于300 mV，则停止充电，报充电故障。
2.5 电池管理系统的能量回收管理
可接受最大回馈电压：动力电池可以承受由电机产生的最大365 V的感应电动势;可接受回馈电流SOC范围：动力电池可以接受回馈电流的SOC范围为0～90;制动能量回收的要求：动力电池可以接受表1中的脉冲回馈电流和持续时间。
3 北汽动力电池管理系统故障处理
保证电动汽车系统电能传输的是它的动力电池高压系统，并在传输过程中不断检测高压动力电池系统的接地故障、断路故障、高压故障和绝缘故障等，它是保障电动汽车人员和设备安全的第一要务，也是电动汽车能大规模量产的核心技术之一。
3.1 北汽动力电池管理系统的故障级别设置
1级故障：动力电池在此故障情况下功能已经全部失效，请求其他控制器ECU马上（1 s 内）停止充电或放电。
如果其他控制器ECU在规定的时间内没有做出响应，动力电池管理系统将于2 s后主动断开高压继电器停止充电或放电;2级故障：表明动力电池在此故障情况下功能全部失效，请求其他控制器ECU停止充电或者放电;其他控制器ECU应在一定的延时时间
内响应动力电池系统停止充电或放电请求;3级故障：动力电池在此故障情况下性能将会下降，动力电池管理系统会降低最大允许充/放电电流。
3.2 北汽动力电池管理系统的常见故障诊断
要想最大限度地发挥北汽电动汽车动力电池系统的效能，那么就必须充分发挥软硬件的配合，保障动力电池组的安全和使用寿命。
如果动力电池管理系统发生故障，它将会失去了对动力电池的监管，极易导致动力电池的过载、过热、过充、过放以及不一致性问题的增加，进而不能计算动力电池的SOC值，最终影响动力电池的使用寿命、性能和行车安全。
由此可见动力电池管理系统一般会对动力电池组的总电压、总电流、单体电压和温度等传感器信号实时进行采样监控，并将采样的参数及时传送给整车控制器VCU。
3.2.1 故障现象：SOC异常
如无显示，数值明显不符合逻辑。
解决办法：停车或者关闭车钥匙后重新启动;检查仪表显示报警有无点亮，并做好现象记录;联系专业售后人员进行复查，维修人员确认无误后正常使用。
3.2.2 故障现象：续航里程低于经验值
解决办法：联系维护人员，检查充放电过程，容量是否衰减，BMS控制是否正常。
3.2.3 故障现象：电池过热报警/保护
解决办法：10 s内减速，停车观察;检查报警是否消除，检查是否有其他故障，并做好记录;如果报警或保护消除，可以继续驾驶，否则，联系售后人员;运行中如果连续3次以上出现停车、减速故障消除时，联系售后人员。
3.2.4 故障现象：SOC过低报警/保护
解决办法：SOC低于30%报警出现时减速行驶，寻找最近的充电站进行充电;停车休息3 min～5 min后行驶，检查故障是否能自动消除;如果故障不能自行解除，且仍未驶达充电站的，联系售后人员解决。
3.2.5 故障现象：电压/电流明显异常
解决办法：关闭车钥匙，迅速下车并保存适当距离;联系专业技术人员处理。
3.2.6 故障现象：钥匙打ON/START后不工作
解决办法：检查并维护低压电源;如果打ON后能工作，检查仪表盘上故障显示，并记录;如果打START后仍不能工作，联系专业人员。
3.2.7 故障现象：不能充电
解决办法：检查SOC当前数值;检查充电线缆是否按照正确方法连接;如果由环境温度超出使用范围，终止使用;联系维修人员。
3.2.8 故障现象：运行时高压短时间丢失
解决办法：检查系统屏蔽层是否有效，检查继电器是否能正常动作，检查主回路是否接触良好。
参考文献
[1]尹力卉，王林.新能源汽车技术[M].北京：机械工业出版社，2017.
[2]徐艳民.电动汽车动力电池及电源管理[M].北京：机械工业出版社，2017.。