电动汽车锂电池管理系统故障诊断研究曹宝健新能源汽车电动汽车锂电池管理系统故障诊断研究曹宝健1,2谢先宇2（1.上海捷新动力电池有限公司，上海201805；2.同济大学汽车学院，上海201804）【摘要】探讨了电池管理系统故障诊断系统设计。从锂离子动力蓄电池管理电池系统预先危险性分析结果着手，研发了电池管理系统高圧安全及诊断系统，并研究了故障诊断策略和软件开发。通过验证发现设计并能够很好地满足各类电动汽车车载状况下静态和动态高压电安全的诊断系统符合锂离子动力蓄电池的特性，诊断和控制的需要。[Abstract]Forstudyingthediagnosticandcontroltechniqueforhighvoltagesafetyofelectricvehide,apowerLi-ionbatterymanagementsystemdiagnosticsystemisdeveloped・PreliminaryHazardanalysisismadeforpowerLi・ionbattery,then,batterymanagementsystemhighvoltageanddiagnosticsystemhavebeendesigned,basedonthis,diagnosticstrategyandsoftwareisdevelopedtomeetthedemandofstabilityandquickresponding・AftervalidationitshowsthatdesigneddiagnosticsystemmeetscharacteristicsofpowerLi-ionbattery,andcanmeettherequirementsofhighvoltagesafetydi・agnosticandcontrolinbothstaticanddynamicstatesforallkindsofelectricvehicles・【关键词】锂离子动力电池电动汽车管理系统故障诊断doi：10.3969/j.issn・1007-4554・2012.12.020引言系统动力电能的传输，并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压故障等，是保证整车设备和人员安全的首要任务，也是电动车辆产业化的关键技术之一。自1970年八刖IEC）和美国、后，国际标准化组织（ISO、欧洲、日本等都先后成立了开展电动车辆标准研究和制定工作的标准化组织和机构，相继发布了若干电动车辆的技术标准[1-4]电动汽车的主要部件电池系统属于高压部件，其设计好坏直接影响着整车安全性和可靠性。在电池系统中，从故障发生的部位看，有传感器故障、执行器故障（接触器故障）和元部件故障（电芯故障）等。这些故障在电动汽车系统中一旦发生，轻者造成系统性能下降，重者引发事故，造成人员因此电池系统故障诊断及容和财产的巨大损失，错控制问题的研究显得十分必要。O它们对电动车辆的高压电安全及控制制定了较为严格的标准和要求，并规定了高压系统必须具备高压电口动切断装置。其中涉及到的电气特性有：绝缘特性、漏电流、充电器的过流特性和爬电距离及电气间隙等，需要根据这些特性对电池系统的安全问题进行周全的考虑。首先需要进行电池系统的失效模式和后果分析并提出相应的检测及处理方式，1系统失效分析电动汽车中高压电系统的功能是保证整车收稿日期:2012-10-11・8・上海汽车2012.12新能源汽车而后基于故障分析的结果来设计电池管理系统再根据诊断规范完成故障诊断策略和诊断系统，软件的开发表1为电池系统预先危险性分析结果（PHA）,电池系统设计需耍根据电池PHA分析，对每个可能的危害源都采取针对性的故障检测及处理设计,确保电池系统运行安全、可靠、高效。表1电池危害电池系统预先危险性分析（PHA）可能的危害源可采取的措施监控电池电压和电流监控电芯温度及热管理检测线束异常及保护措施监控电池电流及保险丝设计监控接触器状态及控制电池过充电池过放电池内部过热线束故障电池爆炸或破裂电池短路接触器控制异常2电池管理系统故障诊断系统设计图1为电池管理系统（BMS）功能框图，采用分布式控制架构。一个电池组由数个电池模块、HVS和CSC）、传感器、控制器（包括BCM,接触器电池控制器（BCM）主要通过整车CAN等组成。通过水通电分解水产生氢电池气休检测及电池包氢气和氧气的气体,在空气中浓度达到4%排气设计的会爆炸髙压触电高压线束连接错误高压绝缘低检测高压线束异常及预充电设计高压绝缘检测及控制图1电池管理系统框图上海汽车2012.12新能源汽车与整车相关控制器，同时通过内部CAN与高压采样单元（HVS）及电芯巡检单元（CSC）通讯。CSC负责采样电池电芯电压、温度等状态信息并上报给BCM；HVS负责电池组高压采样及绝缘检测；BCM收集HVS和CSC的数据，估算出电池荷电状态（SOC）、...