电动汽车动力电池故障实例 核心提示：什么是动力电池系统？电动汽车中高压系统的作用是保证整车系统的动力和电能的传输，随时检测整个高压系统的绝缘故障、开路故障、接地故障和高压故障。保障整车设备和人员安全是首要任务，也是电动汽车产业化的关键技术之一。

什么是动力电池系统？

电动汽车高压系统的作用是保证整个车辆系统的动力和电能传输，检测整个高压系统的绝缘故障、开路故障、接地故障和高压故障随时。 确保车辆设备和人员安全是重中之重，也是电动汽车产业化的关键技术之一。 动力电池系统作为电动汽车的主要部件，属于高压部件，其设计直接影响整车的安全性和可靠性。 在动力电池系统中，故障可分为传感器故障、执行器故障和部件故障。 动力电池系统的故障诊断与处理非常必要。

电动汽车动力电池安装位置动力电池系统故障根据故障发生位置可分为三类，即单体电池故障、电池管理系统故障、线路或连接器故障。

1、单节电池故障

电池故障分为三种类型：

第一类故障电池性能正常，不需要更换。 对应的故障包括电芯SOC低和电芯SOC高。 如果单体电池的SOC较低，汽车行驶过程中电池电压首先达到放电截止电压，会降低电池组的实际容量，此时应对单体电池进行充电。 如果单体电池的SOC过高，电池在充电结束时会首先达到充电截止电压，从而影响充电容量，因此需要对单体电池分别进行充放电。 第二种故障电池的性能严重下降，应立即更换。 对应的故障包括单体电池容量不足、单体电池内阻大等。 在电池组中，最小电池容量也限制了整个电池组的容量，因此电池容量不足的故障会影响车辆的续驶里程。 如果锂离子电池内阻过大，会严重影响电池的电化学性能，如极化严重、活性材料利用率低、循环性能差等。 第三类故障电池影响行车安全。 对应的故障有：单体电池内部短路； 单体电池外部短路； 单个电池的极性反接。 焊点可能会断裂或脱落，造成单体电池内部短路或外部短路故障。 通常单体电池前两次失效可能有两种原因：一是动力电池成组时单体电池的均匀性，单体电池的SOC、容量、内阻等存在差异； 其次，在成组应用过程中，由于应用环境不同，单个电池的均匀度差异增大，从而加剧了单个电池的不一致性。

2、电池管理系统故障

电池管理系统对于保证电池组的安全性和使用寿命以及最大限度地提高电池系统的效率发挥着重要作用。 电池管理系统通常对电芯电压、总电压、总电流和温度进行实时监测和采样，并将实时参数反馈给整车控制器。

电池管理系统除了监测电池性能参数、实施电性能管理外，还具有基于热管理的应用环境管理，对电池进行加热和冷却，保证电池良好的应用环境温度和温场一致性。

如果电池管理系统出现故障，就会失去对电池的监控，无法估算电池的SOC，容易导致电池过充、过放、过载、过热、不一致，影响性能、服务电池的寿命和行车安全。 电池管理系统故障包括CAN通信故障、总电压测量故障、单节电池电压测量故障、温度测量故障、电流测量故障、继电器故障、加热器故障、冷却系统故障等。

3.线路或连接器故障

或者说线路连接器的故障诊断对于保证行车安全和车辆可靠性同样重要。 例如，由于车辆的振动，电池之间的连接螺栓可能会松动，电池之间的接触电阻增大，电池之间出现虚连接故障，导致电池组内部的能量损失增加，导致在车辆动力不足、行驶里程短的情况下。 极端情况下，还会造成电池电极、连接器高温、拉弧、熔化，甚至引发电池起火等极端电池安全事故。 电动汽车在运行过程中，单体电池之间可能会出现相对跳变，导致两块电池之间的连接断开。 电池盒与电动汽车之间的电气连接也是故障高发的地方。 电连接器经过长期振动后，容易出现误接、烧蚀、接触不良等现象。

动力电池系统常见故障及处理方法▼

电机驱动系统

电机驱动系统的故障主要分为电机故障和电机控制器故障。

驱动电机是电能和机械能转换驱动车辆的关键部件，是典型的机电混合动力。 电机故障涉及的因素很多，如电路系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统以及通风冷却系统等。 任何系统的故障或它们之间的协调不良都会导致电机故障。 因此，电机故障比其他设备故障更加复杂，电机故障诊断涉及的技术也更加广泛​​。

驱动电机此外，电机的运行还与其负载和环境因素有关。 电机在不同的状态下运行，表现出不同的故障状态，这进一步增加了电机故障诊断的难度。

一般来说，电机故障可分为机械故障和电气故障。

主要机械故障有定子铁芯损坏、转子铁芯损坏、轴承损坏和轴损坏等。 失效原因有振动、润滑不足、转速过高、静载荷过大和过热引起的磨损、压痕、腐蚀、电偶腐蚀和开裂。

电气故障主要是定子绕组故障和转子绕组故障，故障原因有接地、短路、断路、接触不良、鼠笼条断等。 由于设备本身的结构和物理特性以及它们之间的电磁兼容性，电机控制器的故障也成为电机驱动系统故障的主要原因。

电机故障主要有以下几类：IGBT故障、输入电源线及接地线故障、整流二极管短路、直流母线接地错误、直流侧电容短路、晶闸管短路、温度超限报警、相电流过流、过压和欠电压 高压电气系统故障。

电机控制器是驱动电机的“大脑”，接收整车VCU的控制信号，同时完成动力电池输出直流电压到交流电压的逆变过程以及能量的整流过程从交流电压恢复到直流电压。

电动车电机控制器常见故障及处理方法▼电机常见故障及处理方法▼

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