随着国家对环境和产业协同发展的愈来愈重视,节约能源,减少污染,发展新能源产业成为重中之重。而纯电动车电池的续航里程是制约纯电动汽车发展的瓶颈。国家对纯电动车的退补,氢燃料电池车在行驶过程中的零污染和高能量利用率使其逐渐成为新能源车发展的新方向。氢燃料电池车使用氢燃料电池与锂电池组一同做为车辆的动力系统是由于氢燃料电堆特性较软,动态响应慢,所以需用锂电池组做为辅助动力源加以辅助。在车辆行驶过程中氢燃料电池车工作环境和行驶工况的复杂性,锂电池都会引起实际工作中的安全问题,所以以安全性为主要出发点研究的故障诊断系统将良好的检测锂电池,快速准确的确定故障位置及原因,并留下足够的冗余确保其安全稳定的运行。本文基于定性故障树分析故障形成的原因,以磷酸铁锂电池组为主要研究对象,设计相应的故障诊断控制策略并进行仿真验证,最后对故障诊断系统进行软硬件设计并实现。本文的主要研究内容为:(1)分析锂电池的工作原理及性能,通过对比分析故障诊断的方法,利用故障树以及故障模式及失效分析对故障措施做出初步的判定;(2)建立电池模型并进行参数辨识与验证,并用Simulink模型验证电池模型并建立“故障电池”与“正常电池”模型。为了加强氢燃料电池车中动力电池的寿命以及行驶安全性按照故障失效模式制定了故障种类和故障阈值,并拟定故障控制策略,超过预设阈值将进行相对应的处理措施;(3)以加强氢燃料电池车中辅助动力源的寿命已经高安全性为目的,建立故障诊断系统模型,结合故障诊断控制策略对故障诊断模型进行模拟与仿真,验证模型的准确性与可靠性。最后通过不间断的循环检测达到实时监控动力电池组系统的运行状态;(4)设计故障诊断系统使用的是集中式结构,采用了STM32的主控芯片和BQ76930的采集芯片进行硬件电路设计和相应的软件开发。搭建故障诊断试验台架进行故障诊断充放电实验。验证本文所设计的故障诊断确实提高了锂电池组的故障诊断检测准确性与可靠性,做到有效的提前预警降低了严重故障的发生率,使车辆可以安全稳定的运行。