比亚迪e5车动力电池系统的故障排查方法

佛山市顺德区中等专业学校 欧阳可良

动力电池系统负责新能源汽车纯电行驶时的能量供给，它为整车驱动和其他用电器提供电能。动力电池会出现哪些故障呢？出现故障后如何进行排查？本文以比亚迪e5车为例，阐述了动力电池系统的故障排查方法。

1 比亚迪e5车动力电池组的组成

比亚迪e5车的动力电池系统由13个电池模组串联、13个电池信息采集器（BIC），2个分压接触器（6号电池模组和10号电池模组内部各一个）、1个正极接触器（13号电池模组内部）、1个负极接触器（1号电池模组内部）、采样线束和电池模组连接片等组成（图1），其中13号电池模组在1号电池模组的上层，12号电池模组在11号电池模组的上层，6电池模组、7电池模组、8号电池模组分别在5号电池模组、4号电池模组、9号电池模组的上层。

图1 比亚迪e5车的动力电池系统的组成

2 比亚迪e5车动力电池管理系统的控制逻辑

比亚迪e5车采用的分布式电池管理系统由电池管理控制器（BMC）、电池信息采集器（BIC）和动力电池采样线等组成。电池管理控制器在车上的安装位置如图2所示。

图2 电池管理控制器（BMC）在车上的安装位置

电池管理控制器的主要功能如下：充放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、SOC/SOH计算、自检及通讯功能等；电池信息采集器的主要功能如下：电池电压采样、电池温度采样、电池均衡和采样线异常检测等；动力电池采样线的主要功能是连接电池管理控制器和电池信息采集器，实现两者之间的通讯及信息交换，电池管理系统控制逻辑示意图如图3所示。

图3 电池管理系统控制逻辑

3 比亚迪e5车动力电池系统相关连接器的端子接口定义

（1）电池信息采集器的端子排列情况如图4所示，对应的端子定义见表1所列。

图4 电池信息采集器的端子排列情况

表1 电池信息采集器的端子定义

（2）电池管理器端子排列情况如图5所示，对应的端子定义见表2所列。

图5 电池管理器端子的排列情况

4 比亚迪e5车动力电池系统常见故障代码

比亚迪e5车动力电池系统常见故障代码及含义见表3所列。

5 故障案例分析

一辆比亚迪e5车，在行驶过程中SOC从38%跳变为0%，OK灯熄灭，仪表点亮动力系统故障指示灯和动力电池故障指示灯。试着重新起动该车，故障现象依旧存在。

SOC从38%跳变为0%，可能的故障原因如下。

（1）BMS与仪表失去通讯，仪表接收不了BMS发送的报文信息（包括SOC）。

（2）BMS系统报单节电压严重过低而禁止电池包放电。

如果因为网络通讯故障导致仪表无法接收到BMS所有报文信息，除了动力系统故障指示灯和动力电池故障指示灯报警外，还会有其他故障指示灯报警，如动力电池温度过高报警灯等，所以可以排除第1种故障原因。

那么第2种原因呢，单节电压严重过低（如2.5 V以下），此时BMS策略上为避免电池过放，则会禁止放电，此时BMS会发送电压过低报警信息给仪表，仪表点亮动力系统故障指示灯和动力电池故障指示灯，与以上故障现象很吻合。连接故障检测仪，读得的故障信息如图6所示。

读取动力电池系统和4号电池模组的数据流（图7、图8），发现电池包第59节电池（即BIC4第22节电池）的电压为0 V，可以确定这就是故障点。

根据上述检查，如果第4号电池模组出现了单体电压异常，可能的故障原因如下：电池包内部故障、电池管理器故障或低压线束故障。由于该车的动力电池系统的所有电池模组共用电源和CAN线，而其他电池模组的数据均正常，所以可以排除电池包与电池管理器之间的线束问题，同时也可以排除电池管理器自身存在故障的可能性。

表2 电池管理器的端子定义

表3 比亚迪e5车动力电池系统常见故障代码

续表3

续表3

图6 读取的故障代码（截屏）

图7 动力电池系统的数据流（截屏）

图8 第4号电池模组的数据流（截屏）

分析至此，认为故障点就是电池包内部故障了，因比亚迪e5车动力电池组目前采用总成更换形式，于是更换动力电池组，并根据备件出货检验报告标定容量及SOC，试车发现故障排除。