电池管理系统故障自诊断的系统探讨

石大明

东莞钜威动力技术有限公司广东东莞523000

摘要：本文主要从BMS状态的故障自诊断、继电器运行状态的故障自诊断、采样故障的自诊断三个方面入手，对电池的管理系统内部故障自行诊断系统，进行了全方位的分析与研究。从而能够更好地了解与把握电池的管理系统内部故障自行诊断系统，充分发挥该系统各项功能优势，让其为电动汽车安全持续地运行提供安全保障。

关键词：电池管理系统；故障；自诊断；系统

前言：

在我国提出大力扶持新能源设备与技术环境之下，电动汽车行业逐渐展露头角犹如雨后春笋一般呈现着良好的发展态势，并逐渐成为了我国新能源行业的核心产业之一，引领了全新的节能环保化经济发展时代。伴随着电动汽车行业快速发展，人们对于电动汽车内电池的管理系统实际要求不断提升。在一定程度上，电池的管理系统为电动汽车的核心动力，直接影响着电动汽车的持续性运行。因而，我国电动汽车行业及相关技术人员，需更为注重电池的管理系统，尤其需针对于电池的管理系统当中故障的自形诊断系统提高重视程度，结合以往的实践经验，对过故障的自行诊断系统，进行系统化研究。

1、故障的自诊断系统程序

电池的管理系统，为电动汽车基本动力之源。为了能够确保电池的管理系统能够为电动汽车安全稳定性行驶提供持坚实的动力保障，就需对其内部故障的自诊断系统程序开展系统化研究，如图1所示，为电动汽车电池的管理系统内故障自诊断系统程序图。

图1故障的自诊断系统程序示图

2、故障的自诊断系统

2.1BMS状态的故障自诊断

BMS状态的故障自诊断，需先确定好电池的管理系统可在通电之后处于正常的运行状态。因而，需在电池的管理系统当中设置蜂鸣器，基于车载24V的电供电源所默认的状态为接通，由该管理系统实现对电源通断控制。在通电之后，如果该电池的管理系统处于正常运行状态，就需进行控制命令的输出，将蜂鸣器所在电源断开，该蜂鸣器为不响状态。如果电池的管理系统处于非正常运行状态，则无法发出蜂鸣器的电源断开命令，该蜂鸣器为长响状态，所在数码管则显示为“00”，即为BMS无法正常运行需对于进行检修处理。在后期诊断期间，若有其它的故障问题，电池的管理系统会接通该蜂鸣器的电源，进而产生了故障的报警音，且由该数码管进行对应故障代码的显示。

2.2CAN通信的故障自诊断

CAN通信，它属于BMS与其整车的控制器（ECU）所实施的唯一数据信息交换手段，CAN通信若出现了故障问题也，则必将导致电动汽车整车的控制器均无法获取到电池有效性数据信息，对电动汽车的安全行驶有着较大的影响。因而，针对于CAN通信的故障自诊断尤为重要。在CAN通信的故障自诊断当中，先由BMS

向该ECU发生固定式诊断的数据包，ECU在接收该诊断的数据包之后，在规定的时间内发送表示为正常运行的数据包于BMS。在诊断的预设时间段内BMS并未收到该通信的正常数据包，BMS会重复性发送诊断的数据包；如果超出了预设的发送次数，BMS始终没有收到表示为正常工作的数据包，即可说明BMS其与ECU为异常通信状态，该系统自行报警，数码管同步显示01。

2.3继电器运行状态的故障自诊断

继电器运行状态的故障诊断，为确定高压控制及风扇是否处于正产的运行状态。因而，需进行指示灯的设置，基于电池的管理系统进行控制命令发送，若该控制的指示灯。在诊断继电器的状态故障期间，需有控制好该继电器的吸合，此时其指示灯为不良状态。如果指示灯处于不亮状态，则说明该BMS的继电器实际状态故障，实施故障报警，数码管则显示为02。

2.4采样故障的自诊断

2.4.1电流采样的故障诊断

电流为判断电池其剩余容量SOC及充放电实际状态重要的技术参数。因而，电流采样的故障诊断是电池管理总系统中故障自行诊断关键环节。在电流采样的故障诊断期间，需连续进行10次的电流值采集，将其平均值计算出来。判断该电流平均值可为固定值，该固定值需是否等于最大的电流或者是最小的电流值，为满量程。如果产生了这种故障的根本原因包含着：AD故障问题、不准确的基准源、放大器出现零点漂移情况、电流的传感器所在连接线出现故障问题、电流的传感器出现故障问题等。而此时，需实施故障报警，则该数码管会显示11。若无法满足于以上因素，就需判断电流平均值可是大于其最大的电流且小于最大的电流值，超出预设电流值的误差范围。如果是，则会出现该故障的根本原因为：AD故障问题、不准确的基准源、放大器出现零点漂移情况。而此时，需实施故障报警，则该数码管会显示12。而如上述因素均不符合，则就需继续进行自行的故障诊断，诊断其10次的电流值方差是否较大。如果是，则足以表明电流的零点出现较多波动，出现该故障的原因为接地性故障。那么，此时实施故障报警，则数码管会显示为13。

2.4.2电压采样的故障诊断

其一，在单体电压方面；先进行10次的单体性电压值采集，针对各路单体的电压求取平均值及方差。判断该单体性电压是否存在着部分为零情况。如果存在，则出现故障问题的主要原因为I/O引脚错误的使用、采样通道的电阻已烧坏、采样通道的连接线已断开、采样通道并未打开或通道的芯片已烧坏。那么，此时实施故障报警，则数码管会显示20，表明BMS部分的单体电压出现了采样故障。而如果不是，则需判断该单体的电压值可否是全部为零的状态。如果为此状态，此时需判断其总电压值可否为零状态。如果为零状态，则出现故障的根本原因为采样的通道出现故障、隔离前电阻已烧坏、隔离的芯片出现故障问题、AD故障问题。此时，实施故障报警，则数码管会显示为21，表示为BMS其全部单体的电压为采样故障；其二，在总电压方面。判断其总电压可否已超出了预设误差范围。如果超出了，则出现该故障问题的原因为总电压比例系数错误。那么，此时实施故障报警，则数码管会显示为26，表示为BMS其总电压出现了采样故障。而若果不是该故障问题，则需判断其总电压值可否为零状态。如果是则出现该故障问题的原因为采样通道的电阻已烧坏、采样通道的连接线已断开、总电压的采样通道并未打开或通道的芯片已烧坏。此时，实施故障报警，则数码管会显示为27，表明为BMS其单体电压所在采样通道的器件实际误差相对较大，已经超出了预设参数。

3、结语

综上所述，为了能够不断提升电池的管理系统当中故障的自形诊断系统各项性能，让其充分满足于电动汽车实际的行使要求及各项标准，就需广大技术人员加以努力，积极投身于实践探索中，不断优化电池的管理系统内部故障自行诊断系统，以降低电动汽车中电池的管理系统出现故障的几率，尽可能地确保电动汽车持续安全地运行，让我国电动汽车行业可逐步迈向新的发展征程，实现突破性发展。

参考文献：

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