電動(dòng)汽車中高壓系統(tǒng)的作用是保證整車系統(tǒng)動(dòng)力和電能的傳輸，隨時(shí)檢測整個(gè)高壓系統(tǒng)的絕緣故障、開路故障、接地故障和高壓故障，是保證整車設(shè)備和人員安全的首要任務(wù)，也是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。

電動(dòng)汽車的主要部件——?jiǎng)恿﹄姵叵到y(tǒng)是高壓部件，其設(shè)計(jì)直接影響整車的安全性和可靠性。在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，故障可分為傳感器故障、執(zhí)行器故障(接觸器故障)和元件故障(電池故障)，因此有必要對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷和處理。

電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的安裝位置

動(dòng)力電池系統(tǒng)故障根據(jù)故障發(fā)生的位置可分為三類，即單體電池故障、電池管理系統(tǒng)故障、線路或連接器故障。

1.單電池故障

單體電池有三種故障：

第一種錯(cuò)誤

電池性能正常，不需要更換。對(duì)應(yīng)的故障是單體電池SOC低，單體電池SOC高。如果單體電池的SOC較低，汽車行駛時(shí)電池的電壓會(huì)先達(dá)到放電截止電壓，會(huì)降低電池組的實(shí)際容量，所以要對(duì)單體電池進(jìn)行充電。如果單體電池SOC較高，充電結(jié)束時(shí)電池會(huì)達(dá)到充電截止電壓，影響充電能力，因此需要對(duì)單體電池進(jìn)行單獨(dú)的補(bǔ)充放電。

第二種錯(cuò)誤

電池性能嚴(yán)重惡化，應(yīng)立即更換。對(duì)應(yīng)的故障有單體電池容量不足，單體電池內(nèi)阻大。在電池組中，最小電池容量也限制了整個(gè)電池組的容量，所以電池容量不足的故障會(huì)影響車輛的續(xù)駛里程。鋰離子電池內(nèi)阻過大，會(huì)嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能，如充放電時(shí)極化嚴(yán)重，活性物質(zhì)利用率低，循環(huán)性能差。

第三種過錯(cuò)

電池影響行車安全，對(duì)應(yīng)的故障有單體電池內(nèi)部短路；單體電池外部短路；單體電池的極性顛倒。在強(qiáng)烈振動(dòng)下，鋰離子電池極耳和極片上的活性物質(zhì)、端子、外部導(dǎo)線和焊點(diǎn)可能斷裂或脫落，導(dǎo)致單體電池內(nèi)部短路或外部短路失效。

通常單體電池的前兩種故障可能包括兩種原因：一種是動(dòng)力電池成組時(shí)單體電池的一致性，單體電池的SOC、容量、內(nèi)阻不同；二是由于應(yīng)用環(huán)境(如溫度、充放電電流)的差異，增加了單體電池在成組應(yīng)用過程中的一致性差異，加劇了單體電池的不一致性。

2.電池管理系統(tǒng)故障

電池管理系統(tǒng)對(duì)保證電池組的安全性和使用壽命，最大限度地發(fā)揮電池系統(tǒng)的效能起著重要的作用。電池管理系統(tǒng)通常實(shí)時(shí)監(jiān)測和采樣電池電壓、總電壓、總電流和溫度，并將實(shí)時(shí)參數(shù)反饋給車輛控制器。

電池管理系統(tǒng)不僅監(jiān)測電池性能參數(shù)，實(shí)施電性能管理，還具有基于熱管理的應(yīng)用環(huán)境管理，對(duì)電池實(shí)施加熱和冷卻，保證電池良好的應(yīng)用環(huán)境溫度和溫度場一致性。

如果電池管理系統(tǒng)失效，將失去對(duì)電池的監(jiān)控，無法估算電池的SOC，容易導(dǎo)致電池過充、過放、過載、過熱、不一致性的增加，影響電池的性能、使用壽命和行駛安全。

電池管理系統(tǒng)的故障包括CAN通信故障、總電壓測量故障、電池電壓測量故障、溫度測量故障、電流測量故障、繼電器故障、加熱器故障和冷卻系統(tǒng)故障。

3.線路或連接器故障

線路或連接器故障的診斷是

電動(dòng)車在運(yùn)行過程中，電芯可能會(huì)相對(duì)跳動(dòng)，導(dǎo)致兩塊電池之間的連接件斷裂。電池盒與電動(dòng)車的電氣連接也是故障的高頻點(diǎn)。電連接器經(jīng)過長時(shí)間的振動(dòng)，容易出現(xiàn)虛接、易燒蝕、接觸不良等故障。

動(dòng)力電池系統(tǒng)常見故障及處理方法

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障主要分為電機(jī)故障和電機(jī)控制器故障。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)是轉(zhuǎn)換電能和機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵部件，是典型的機(jī)電混合動(dòng)力。電機(jī)故障涉及電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和通風(fēng)散熱系統(tǒng)等諸多因素。任何系統(tǒng)的不良工作或它們之間的不良協(xié)調(diào)將導(dǎo)致電機(jī)故障。因此，電機(jī)故障比其他設(shè)備故障更復(fù)雜，電機(jī)故障診斷涉及的技術(shù)范圍也更廣。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)

此外，電機(jī)的運(yùn)行還與其負(fù)載和環(huán)境因素有關(guān)。電機(jī)運(yùn)行在不同的狀態(tài)下，表現(xiàn)出不同的故障狀態(tài)，進(jìn)一步增加了電機(jī)故障診斷的難度。

一般來說，電機(jī)故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。

主要的機(jī)械故障包括定子鐵芯損壞、轉(zhuǎn)子鐵芯損壞、軸承損壞和轉(zhuǎn)軸損壞。故障原因是振動(dòng)、潤滑不足、速度過快、靜載荷過大和過熱引起的磨損、壓痕、腐蝕、電腐蝕和開裂。

電氣故障主要是定子繞組故障和轉(zhuǎn)子繞組故障，故障原因包括電機(jī)繞組接地、短路、斷路、接觸不良和鼠籠條斷裂。

由于器件本身的結(jié)構(gòu)和物理特性以及它們之間的電磁兼容性，電機(jī)控制器的失效也成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)失效的主要原因。

電機(jī)控制器的故障主要有以下幾類：IGBT故障、輸入電源線和接地線故障、整流二極管短路、DC母線接地錯(cuò)誤、DC側(cè)電容短路、晶閘管短路、溫度超限報(bào)警、相電流過流、過壓欠壓等高壓電氣系統(tǒng)故障。

電機(jī)控制器是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的“大腦”，它接收來自整車VCU的控制信號(hào)，同時(shí)完成動(dòng)力電池輸出的DC電壓到交流電壓的逆變過程和交流電壓到DC電壓的整流過程。

電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器

主電機(jī)控制器常見故障及解決方法

電機(jī)常見故障及處理方法