新能源汽車結(jié)構(gòu)與檢修課件教案4動(dòng)力電池系統(tǒng)故障維修

1、3.4動(dòng)力電池系統(tǒng)故障維修授課題目3.4動(dòng)力電池系統(tǒng)故障維修教學(xué)目標(biāo)應(yīng)知1 .了解動(dòng)力電池系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理與檢測(cè)方法2 .了解電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)常見(jiàn)故障與原因應(yīng)會(huì)1 .具備資料查詢、收集和整理水平2 .能進(jìn)行動(dòng)力電池的檢測(cè)與更換作業(yè)3 .具備一定的動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷水平教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容教學(xué)方法1 .了解動(dòng)力電池系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理與檢測(cè)方法2 .了解電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)常見(jiàn)故障與原因任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、實(shí)踐操作法教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)容突破方法1.具備資料查詢、收集和整理水平2 .能進(jìn)行動(dòng)力電池的檢測(cè)與更換作業(yè)3 .具備一定的動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷水平通過(guò)教師與學(xué)生的互動(dòng)與學(xué)生自主的反復(fù)練習(xí)

2、課堂類型理實(shí)一體授課地點(diǎn)教學(xué)方法案例分析法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、實(shí)踐操作法課時(shí)授課班級(jí)實(shí)施時(shí)間備課時(shí)間教學(xué)過(guò)程時(shí)間分配內(nèi)容/工程/,情景教學(xué)活動(dòng)形式教學(xué)目標(biāo)6s治理進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室門口的檢查：教師講授注重培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生具有6s治理的理念1、提:通過(guò)提出問(wèn)引問(wèn)題并將入學(xué)生答復(fù)2、通問(wèn)題的答過(guò)提案引發(fā)更出問(wèn)多學(xué)生討題引論,將學(xué)入案生注總力例,并吸引到本且收節(jié)課要講集隨的內(nèi)容上機(jī)抽來(lái),從而取的提升學(xué)生2-3名學(xué)習(xí)積極學(xué)生性和學(xué)習(xí)答復(fù)效率的答案1 .工作服穿戴是否整潔2 .食品包裝盒不能帶入實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)室的檢查1 .檢查學(xué)生是否隨手丟垃圾2 .實(shí)訓(xùn)操作時(shí)是否標(biāo)準(zhǔn)離開(kāi)實(shí)訓(xùn)室：1 .做到整理；整頓；清

3、掃工作一、新課引入：約15一輛新能源汽車在行駛過(guò)程中托底,導(dǎo)致動(dòng)力電池箱體破分鐘損.車主李：車輛在行駛過(guò)程中只是輕輕磕碰了一下,怎么動(dòng)力電池就壞了呢技師王：新能源電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池安裝在車輛底部,極易發(fā)生托底損壞的事故.在行車過(guò)程中遇到起伏不平或者積水的路面時(shí)候,一定要仔細(xì)觀察路況,緩慢行駛或選擇繞行,以免給車輛造成損傷.、講授新課:1.1 絕緣電阻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)新能源電動(dòng)汽車采用電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),內(nèi)部有幾百伏的高壓電,有著極高的絕緣要求.而汽車是一個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)的部件,隨著使用年限增加、系統(tǒng)振動(dòng)、部件老化、溫濕度變化等因素的影響,都有可能導(dǎo)致車輛整體絕緣性能的下降.不僅會(huì)影響車輛運(yùn)行,還將危及司乘人員的人

4、身平安,因此,電動(dòng)汽車高壓電氣系統(tǒng)絕緣性能是一個(gè)至關(guān)重要的技術(shù)指標(biāo).(1)絕緣電阻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理新能源汽車的高壓電路應(yīng)按GB/T18384.3-2021中規(guī)定提供直接接觸防護(hù),布置在乘客艙或行李艙外部的B級(jí)高壓電路(601500V)的防護(hù)性能應(yīng)滿足IP67的要求.當(dāng)各高壓部件、接口的通斷導(dǎo)致系統(tǒng)暴露產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)時(shí),B級(jí)電壓系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)不帶電.(1)絕緣電阻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理丫1Ji1電f修動(dòng)力電池堇及動(dòng)力電池正負(fù)極通過(guò)絕緣層與底盤構(gòu)成電流回路,當(dāng)整車絕緣下降時(shí)漏電電流就會(huì)增大,漏電電流到達(dá)一定值時(shí),將危及乘客平安以及整車電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行.新能源汽車的絕緣電阻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是通過(guò)在正極動(dòng)力電纜與底

5、盤,負(fù)極動(dòng)力電纜與底盤之間分壓的方式,來(lái)測(cè)量動(dòng)力電纜相對(duì)于車輛底盤的絕緣程度.為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),通常將絕緣電阻監(jiān)測(cè)模塊設(shè)在動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi),并把絕緣電阻監(jiān)測(cè)功能集成到BMS上.在高壓電斷開(kāi)的情況下用絕緣表測(cè)量正對(duì)地和負(fù)對(duì)地的絕緣阻值,均應(yīng)大于等于500a/V百那么(2)絕緣電阻測(cè)量流程測(cè)量?jī)x器：絕緣測(cè)試儀,又叫兆歐表.平安提示：絕緣測(cè)試儀在工作時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生高電壓,而測(cè)量對(duì)象也是電氣設(shè)備,所以必須正確使用,以免造成人身傷害或設(shè)備損壞.檢測(cè)方法：試驗(yàn)前關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān),拆卸低壓蓄電池負(fù)極連接線.拔下維修開(kāi)關(guān),交專人保管或鎖起來(lái),以防誤插情況.斷開(kāi)動(dòng)力電池高壓電纜插接件,并用放電工裝進(jìn)行放電.對(duì)絕緣表進(jìn)行初步

6、檢查,確認(rèn)絕緣表工作正常.選擇適宜的量程,連接測(cè)試線,按下測(cè)試鍵后讀取其絕緣電阻值考前須知：測(cè)量前必須斷開(kāi)被測(cè)設(shè)備電源并進(jìn)行放電,嚴(yán)禁帶電測(cè)量.被測(cè)物外表要清潔,減少接觸電阻,保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確.測(cè)量大電容電機(jī)和較長(zhǎng)電纜的絕緣電阻時(shí),須適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間才能得到正確結(jié)果.在陰雨潮濕的天氣或環(huán)境濕度太大時(shí),不易進(jìn)行測(cè)量工作.測(cè)試輸出電壓插孔輸出的是高壓電,嚴(yán)禁用手直接觸摸測(cè)試筆.電池能量缺乏時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,長(zhǎng)期存放時(shí)應(yīng)取出電池.測(cè)試時(shí)雙手應(yīng)佩戴絕緣手套.1.2 動(dòng)力電池更換(1)車輛停放平穩(wěn),鋪設(shè)車輛防護(hù)用品.(2)操作人員穿戴好高壓平安防護(hù)用品.(3)斷開(kāi)12V蓄電池負(fù)極,并用絕緣膠帶包裹負(fù)極連接線

7、、蓄電池極柱.(4)拆下維護(hù)維修開(kāi)關(guān)(有的車型沒(méi)有維護(hù)開(kāi)關(guān)).(5)舉升車輛,拆卸動(dòng)力電池線束護(hù)板.(6)拆卸動(dòng)力電池上下壓線束.(7)測(cè)量動(dòng)力電池端正負(fù)極端子輸出電壓是否為0V,如果高壓端帶電需等待幾分鐘再次進(jìn)行測(cè)量,嚴(yán)禁帶電操作.(8)用放電工裝對(duì)高壓負(fù)載端進(jìn)行放電.(9)將動(dòng)力電池舉升車推入車輛底部,托住動(dòng)力電池總成底部,按順序拆卸動(dòng)力電池總成的固定螺栓.(10)緩慢降下動(dòng)力電池舉升車,并將動(dòng)力電池推出車外.(11)安裝時(shí)將動(dòng)力電池移至車輛下方,緩慢升起電池舉升車,使動(dòng)力電池兩側(cè)的定位銷對(duì)準(zhǔn)車輛下方定位孔.(12)按順序依次擰緊動(dòng)力電池的固定螺栓,安裝動(dòng)力電池上下壓線束插接件及電池護(hù)板.

8、(13)車輛復(fù)位,檢查車輛上電和充電是否正常.?維護(hù)插接器(MSD)也叫維修開(kāi)關(guān)或緊急開(kāi)關(guān),在特定時(shí)刻能夠?qū)崿F(xiàn)高壓系統(tǒng)的電氣隔離,是保證電動(dòng)汽車高壓電氣平安的關(guān)鍵部件.?在車輛維修或存在漏電危險(xiǎn)等特殊情況時(shí),使用維修開(kāi)關(guān)切斷高壓電路.?維護(hù)開(kāi)關(guān)的安裝位置各車型都不一樣,主要分布在后排座椅下發(fā)、中央扶手箱下方、后備箱內(nèi)以及副駕駛座椅下方等位置.SD1-電池正極和正極繼電器C1之間SD2電池組中央,這里是動(dòng)力電池額定電壓的中間分壓位置SD3電池負(fù)極和負(fù)極繼電器C2之間?電動(dòng)客車平安技術(shù)條件?要求：在繼電器斷開(kāi)的情況下,MSD斷開(kāi)后5秒內(nèi),所有外部電池端子的電壓應(yīng)小于60VDCo維修開(kāi)關(guān)MSD取出方

9、法4.4動(dòng)力電池系統(tǒng)常見(jiàn)故障動(dòng)力電池系統(tǒng)屬于高壓部件,其好壞直接影響著整車平安性及可靠性.故障現(xiàn)象：動(dòng)力電池治理系統(tǒng)發(fā)生故障,就失去了對(duì)電池的監(jiān)控,不能估計(jì)電池的荷電狀態(tài),容易造成電池過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱以及不一致性問(wèn)題的增加,影響電池的性能、使用壽命甚至行車平安.故障類型：動(dòng)力電池系統(tǒng)故障根據(jù)故障發(fā)生的部位可以分為三類,即單體電池故障、電池治理系統(tǒng)故障、線路或連接件故障.(1)單體電池故障單體電池SOC偏低和單體電池SOC偏高這種情況下電池性能正常,無(wú)須更換.如果單體電池SOC偏低,那么該電池在汽車行駛過(guò)程中,電壓最先到達(dá)放電截止電壓,使得電池組實(shí)際容量降低,應(yīng)對(duì)該單體電池進(jìn)行補(bǔ)充充電.如

10、果單體電池SOC偏局,那么該電池在充電末期最先到達(dá)充電截止電壓,影響充電容量,需對(duì)該單體電池進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)充放電.單體電池容量缺乏和單體電池內(nèi)阻偏大這種情況電池性能衰退嚴(yán)重,應(yīng)立即更換.在電池組中,最小的單體電池容量也限制了整個(gè)電池組的容量,因此發(fā)生單體電池容量缺乏故障會(huì)影響車輛續(xù)駛里程.鋰離子電池內(nèi)阻如果過(guò)大,會(huì)嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能,如充放電過(guò)程中的極化嚴(yán)重、活性物質(zhì)利用率低、循環(huán)性能差等.單體電池內(nèi)部短路、單體電池外部短路這種情況影響行車平安.如果單體電池極性裝反,在強(qiáng)振動(dòng)下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質(zhì)、接線柱、外部連線和焊點(diǎn)可能會(huì)折斷或脫落,造成單體電池內(nèi)部短路或者外部短路故障.通

11、常情況下,造成單體電池前兩種故障的原因可能包括兩個(gè)：一是動(dòng)力電池成組時(shí)單體電池一致性問(wèn)題,單體電池的SOG容量、內(nèi)阻本身就存在差異；二是單體電池在成組應(yīng)用過(guò)程中由于應(yīng)用環(huán)境差異(如溫度、充放電電流)而造成的一致性差異增加,加劇單體電池的不一致性.(2)電池治理系統(tǒng)故障電池治理系統(tǒng)通常對(duì)單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控采樣,并將實(shí)時(shí)參數(shù)反應(yīng)給整車限制器.電池治理系統(tǒng)除了對(duì)電池性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、實(shí)施電性能治理以外,還具有熱治理為主的應(yīng)用環(huán)境治理,實(shí)施對(duì)電池的加熱和冷卻,保證電池的良好應(yīng)用環(huán)境溫度以及溫度場(chǎng)的一致性.假設(shè)電池治理系統(tǒng)發(fā)生故障,就失去了對(duì)電池的監(jiān)控,不能估計(jì)電池的SOG容易

12、造成電池的過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱以及不一致性問(wèn)題的增加,影響電池的性能、使用壽命和行車平安.(2)電池治理系統(tǒng)故障電池治理系統(tǒng)故障包括GAN通信故障、總電壓測(cè)量故障、單體電壓測(cè)量故障、溫度測(cè)量故障、電流測(cè)量故障、繼電器故障、加熱器故障和冷卻系統(tǒng)故障等.(3)線路或連接件故障線路或連接件故障的診斷對(duì)于保證行車平安和整車的可靠性同樣重要.例如,由于車輛的振動(dòng),電池間的連接螺栓可能會(huì)出現(xiàn)松動(dòng),電池間接觸電阻增大,發(fā)生電池間虛接故障,以致電池組內(nèi)部能量損耗增加,造成車輛動(dòng)力缺乏和續(xù)駛里程短,在極端情況下還能引起高溫,產(chǎn)生電弧,熔化電池電極和連接片,甚至造成電池著火等極端電池平安事故.在電動(dòng)汽車運(yùn)行過(guò)程

13、中,單體電池之間可能發(fā)生相對(duì)跳動(dòng),造成兩電池間的連接片折斷.電池箱和電動(dòng)汽車的電氣連接也是故障的高發(fā)點(diǎn),電插接器在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)后容易產(chǎn)生虛接,出現(xiàn)易燒蝕、接觸不良等故障.(3)線路或連接件故障表13助力電池率統(tǒng)帶她故隔然處理疔亂司日故圈總L跳故嶂X1里勝鹿/銀中等電池股碎一池50帆社電通冷祥學(xué)型計(jì)電動(dòng)汽,維玩里程妞對(duì)電障電池單獨(dú)把電益體三也就,褊占1時(shí)掌障電也單獨(dú)放電鼠體W他理.曜平靛電電也喀也足,俄州號(hào)命*療,電卻汽率坡第鼻桂la上加式林電犍注林匕辿內(nèi)陷惘火電工用光地手足使用小布她少,吆陽(yáng)汽工湮對(duì)時(shí)蟀悻電電過(guò)尤1忤電通過(guò)放電晦法內(nèi)而初序.里池獨(dú)臭控.產(chǎn)支那么*世世.用將花性電池翔銀筏餐/電

14、他內(nèi)牯四通電電也亮Ms產(chǎn)“時(shí)0M此r爆告更叫用陣電他睛伸電他樸陽(yáng);短能體瞋泡船體仁他取忖&,工FUG仲也他<n戰(zhàn)總址印處丹而注怛池整理代拄加通信他同無(wú)法加性電初汽優(yōu)陸曄小網(wǎng)睛電醫(yī)湘/包身無(wú)年機(jī)J2忘心1E幡先心里田川,或禧的件電標(biāo)加*故障I.:tir'仲fi梅盲唯怖電J工恒明鼻直割量椒*無(wú)法跣桿電里疆r?槍曲見(jiàn)由網(wǎng)后中塊電源利信故用無(wú)法苑衿電池電浦檢著電加“1通由冷卻承比他中電池詛考舊可檢專,+,.：恍口抖K汰儕|41掩間世搔電用汽卒動(dòng)行缺乏.椎就tftte¥時(shí)電港連依41也舊即建電的汽庠無(wú)強(qiáng)H功楂普電隹隹*：%：.#£.二中修可比過(guò)席.計(jì)票動(dòng)力電抽接

15、器總開(kāi)植由地力也拉信事儕號(hào)電依博以七L-.,.-'I動(dòng)力缺乏蓿號(hào)電腦依器必同.心上比住心油產(chǎn)也理信寫電指控ttiL我國(guó)獨(dú)青叢短地即汽玨工除日動(dòng)依在林S蓄療格事勤境*為電35近即環(huán)出/找找性-*肛司會(huì)起k卡出檜帶電薄拓展閱讀整車系統(tǒng)高壓上下電策略一、上電策略1、整車低壓總開(kāi)關(guān)閉合2、儀表臺(tái)低壓開(kāi)關(guān)閉合3、車輛鑰匙啟動(dòng)至ACC檔位停頓一秒以上,ACC檔供電系統(tǒng)進(jìn)行配電,儀表系統(tǒng)及低壓系統(tǒng)進(jìn)行自檢.4、車輛鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)至ON檔位停頓一秒以上,ON檔供電系統(tǒng)進(jìn)行配電,BMS系統(tǒng)進(jìn)行自檢.5、車輛鑰匙轉(zhuǎn)動(dòng)至STRART當(dāng)位停頓一秒以上,高壓主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)充電工作.6、儀表臺(tái)無(wú)故障提示,系統(tǒng)上電完成

16、.整車系統(tǒng)高壓上下電策略上電流程VCU初始化一新能源低壓供電一新能源低壓自檢一電池高壓負(fù)極繼電器閉合一電池高壓檢測(cè)一高壓系統(tǒng)預(yù)充一高壓系統(tǒng)自檢一遠(yuǎn)程、定時(shí)、空調(diào)一行車整車系統(tǒng)高壓上下電策略二、下電策略1、車輛停車,檔位開(kāi)關(guān)切換到“空檔.2、車輛鑰匙回轉(zhuǎn)至ACC檔位停頓一秒以上,ON檔供電系統(tǒng)斷電.3、車輛鑰匙回轉(zhuǎn)至OFF檔位停頓一秒以上,ACC檔供電系統(tǒng)進(jìn)行斷電,儀表臺(tái)及低壓系統(tǒng)斷電.4、關(guān)閉儀表臺(tái)低壓開(kāi)關(guān),短時(shí)間停車下電完成.5、關(guān)閉低壓系總開(kāi)關(guān).長(zhǎng)時(shí)間停車下電完成.學(xué)生相互監(jiān)督完成操作三、學(xué)生分組操作?1、高壓防護(hù)作業(yè)及場(chǎng)地隔離?2、新能源車故障診斷儀連接與使用?3、動(dòng)力電池檢測(cè)與更換?4、動(dòng)力電池治理系