《新能源汽车动力电池及充电系统检修》课件 任务二动力电池管理系统 CAN 网络的故障诊断

《新能源汽车动力电池及充电系统检修》任务二动力电池管理系统CAN网络的故障诊断目录1动力电池管理系统的定义2动力电池管理系统的主要功能3CAN线的作用4CAN线的检测方法5故障诊断动力电池管理系统的定义01定义电池管理系统是通过检测动力电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的

状态

,并根据其状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施

,实现对动力电池

系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定的运行。典型电池管理系统拓扑图结构主要分为主控模块和从控模块

。具体来说

,

由中央处

理单元(主控模块)

、数据采集模块、数据检测模块、显示单元模块、控制部件(

熔断装置、

继电器)等构成

。一般通过采用内部CAN

总线技术实现模块之间的数据信息通信。动力电池管理系统的主要功能021

.准确估测动力电池组的荷电状态准确估测动力电池组的荷电状态(State

ofCharge

,

SOC),即电池剩余电量

,保证SOC维持在合理的范围内

,防止由于过度充电或过度放电对电池的损伤

,从而随时预报混合

动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。2.动态监测动力电池组的工作状态在电池充放电过程中

,实时采集电动汽车动力电池组中的每块电池的端电压、温度、

充放电电流及电池包总电压

,防止电池发生过度充电或过度放电现象

。同时能够及时给

出电池状况

,筛选出有问题的电池

,保持整组电池运行的可靠性和高效性

,使剩余电量估

计模型的实现成为可能

。除此之外

,还要建立每块电池的历史使用档案

,为进一步优化

和开发新型电器、充电器、电动机等提供资料

,并为离线分析系统故障提供依据。3.保证单体电池间、电池组间的均衡保证单体电池间、电池组间的均衡

,

即在单体电池、电池组间进行均衡

,使电池组中

76功能1.准确估测动力电池组的荷电状态

准确估测动力电池组的荷电状态(State

ofCharge

,

SOC),即电池剩余电量

,保证SOC维持在合理的范围内

,防止由于过度充电或过度放电对电池的损伤

,从而随时预报混合

动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。2.动态监测动力电池组的工作状态

在电池充放电过程中

,实时采集电动汽车动力电池组中的每块电池的端电压、温度、

充放电电流及电池包总电压

,防止电池发生过度充电或过度放电现象

。同时能够及时给

出电池状况

,筛选出有问题的电池

,保持整组电池运行的可靠性和高效性

,使剩余电量估

计模型的实现成为可能

。除此之外

,还要建立每块电池的历史使用档案

,为进一步优化

和开发新型电器、充电器、电动机等提供资料

,并为离线分析系统故障提供依据。3.保证单体电池间、电池组间的均衡

保证单体电池间、电池组间的均衡

,

即在单体电池、电池组间进行均衡

,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。电池均衡一般分为主动均衡和被动均衡。目前已投入市场的电池管理系统,大多采用的是被动均衡。均衡技术是世界正上在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。CAN线的作用03CAN线CAN线的高性能和可靠性被广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方

面

。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一

,被誉为自动化领域的计算机局域

网

。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信并能按照某一通

信协议通过网络进行通信设备的合集提供了强有力的技术支持。CAN总线在现代汽车中被广泛应用于各种不同元件之间的通信。它使控制单元（ECU）能够与传感器和执行器实时通信，实现对电池、电机的监控和控制。此外，CAN总线还用于车身控制系统、安全系统、娱乐系统等多个方面，实现信息共享和协同工作。CAN线的检测方法04概述动力电池管理系统CAN网络故障可能由多种原因引起，以下是一些常见的故障诊断方法：01故障现象02可能原因03诊断方法04故障排除故

障

现

象可能表现为仪表盘上的电池故障灯亮起、车辆动力不足、无法充电等。可

能

原

因硬件故障软件问题可能原因硬

件

故

障硬

件

故

障CAN总线线路损坏，如断路、短路或接触不良。可能是由于车辆振动、磨损或受到外部物理损伤导致。01CAN收发器故障，收发器负责将数字信号转换为CAN总线信号，若其损坏可能导致信号无法正常传输。02控制模块故障，动力电池管理系统中的各个控制模块出现问题，可能影响CAN网络的正常通信。03软

件

问

题通信协议不匹配，不同的控制模块之间如果通信协议设置不正确，会导致CAN网络无法正常工作。软件问题软件错误或故障，例如程序漏洞、数据丢失等可能影响CAN通信的稳定性。诊

断

方

法仪器检测信号测试直观检查软件诊断01020304直

观

检

查检查CAN总线线路是否有明显的损坏迹象，如断裂、磨损、烧焦等。检查各个控制模块的连接是否牢固，插头是否松动。仪

器

检

测使用专用的CAN总线诊断仪，读取故障码和数据流，分析故障原因。诊断仪可以检测到CAN总线上的通信错误、信号异常等问题。测量CAN总线的电压和电阻，正常情况下，CAN-H与CAN-L之间的电压之和约为5V，电阻在一定范围内。如果电压或电阻异常，可能表示CAN总线存在故障。信

号

测

试

使用示波器检测CAN总线的信号波形，观察信号的幅值、频率和波形是否正常。如果信号波形异常，可能表示CAN收发器或控制模块存在故障。软

件

诊

断电池检测检查动力电池管理系统的软件版本是否为最新，如果不是，可能需要进行软件升级。对控制模块进行重新编程或复位，以排除软件错误导致的故障。故

障

排

除总之，动力电池管理系统CAN网络故障诊断需要综合运用直观检查、仪器检测、信号测试和软件诊断等方法，准确找出故障原因并采取相应的排除措施。在进行故障诊断和维修时，应遵循相关的安全操作规程，避免因操作不当导致更严重的故障或安全事故。如果发现CAN总线线路损坏，应及时修复或更换线路。更换故障的CAN收发器或控制模块。硬件维修01确保通信协议设置正确，根据需要进行软件参数调整。对出现软件错误的控制模块进行重新编程或升级软件。软件调整02故障诊断05实训设备及工具0102030405配备动力电池管理系统的新能源汽车或实训台架汽车故障诊断仪万用表绝缘工具、防护手套等个人防护装备工具车、工具箱准备工作穿戴好个人防护装备。检查实训设备和工具是否齐全、完好。熟悉汽车故障诊断仪、万用表的使用方法。检测点确定：根据电池系统的结构，确定关键的检测点，如电池管理系统的插接器CAN线电压、终端电阻、相关连接的高压部件等。故障诊断仪检测01将汽车故障诊断仪连接到车辆的OBD接口。02打开故障诊断仪，选择相应的车型和系统。03读取动力电池管理系统的故障码，分析故障原因。04根据故障码的提示，进一步检查相关的传感器、执行器或控制模块。使用万用表测量CAN总线的电压和电阻。测量OBD接口6#、14#，再测量BMS-CA693#至高低压充电系统CA272aA4#,测量BMS-CA694#至高低压充电系统CA272aB4#。

正常情况下，CAN-H线的电压在2.5V至3.5V之间，CAN-L线的电压在1.5V至2.5V之间。CAN-H线与CAN-L线之间的电阻应在60Ω左右。

线束电阻应小于0.5Ω。如果测量结果异常，说明CAN总线存在故障。万用表检测故障排除01030204根据检测结果，确定故障点。如果是线束破损，进行修复或更换。如果是插头松动，重新插紧插头。如果是传感器、执行器或控制模块故障，进行更换或维修。验证测试①③排除故障后，再次使用汽车故障诊断仪、万用表和示波器进行检测。启动车辆，检查动力电池管理系统的工作状态是否正常。②确认故障码消失，CAN总线的电压、电阻和波形正常