電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修-教案-項(xiàng)目5-9-動(dòng)力電池管理系統(tǒng)-動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障檢修

電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修教案項(xiàng)目五、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)一、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)課題動(dòng)力電池管理系統(tǒng)總學(xué)時(shí)自定義引用教材電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修ISBN978-7-111-44838-9教學(xué)方法五步教學(xué)法（作者自研創(chuàng)新，可根據(jù)自身教學(xué)風(fēng)格自定義）任課老師教學(xué)目標(biāo)1.能夠說出動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主要功能2.能夠掌握BMS管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理3.能夠知道鋰離子電池的常見故障診斷模型4.能夠掌握動(dòng)力電池管理數(shù)據(jù)采集與故障信息讀取方法教學(xué)重點(diǎn)1.BMS管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理2.鋰離子電池的常見故障診斷模型3.動(dòng)力電池管理數(shù)據(jù)采集與故障信息讀取方法教學(xué)難點(diǎn)1.鋰離子電池的常見故障診斷模型2.動(dòng)力電池管理數(shù)據(jù)采集與故障信息讀取方法計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)與教學(xué)節(jié)點(diǎn)控制請(qǐng)按個(gè)人實(shí)際情況安排班級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)五步教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)節(jié)點(diǎn)（min）1.課前準(zhǔn)備1.向?qū)W生推送準(zhǔn)備授課內(nèi)容的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；2.準(zhǔn)備授課內(nèi)容教學(xué)材料（包括教輔等）；3.準(zhǔn)備好相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂設(shè)問問題；4.備課及準(zhǔn)備教案、教學(xué)大綱1.接受并完成老師推送的課前預(yù)備任務(wù)；2.課前預(yù)習(xí)及自習(xí)相關(guān)內(nèi)容；3.針對(duì)預(yù)習(xí)及自習(xí)中的難點(diǎn)或疑問提煉及準(zhǔn)備出向老師提問的相關(guān)問題。2.互動(dòng)傳授5.1動(dòng)力電池管理系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理學(xué)生活動(dòng)要求：認(rèn)真聽老師講授，認(rèn)真觀察老師示范（如有示范的前提下），認(rèn)真記錄，積極提問、認(rèn)真解釋，多思考、多探討、多表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)1.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能1.講解電池管理系統(tǒng)定義與作用2.講解動(dòng)力電池管理系統(tǒng)所具備的基本功能：1）電池信息采集動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主要工作過程是采集電池模塊電壓、電池電壓、串聯(lián)電流、電池工作溫度等參數(shù)，建立合適的電池模型。利用一定的算法，估算電池的SOC，得到電池的老化程度（SOH）評(píng)估；同時(shí)，電池安全保護(hù)系統(tǒng)通過確定電池在充放電過程中的電壓、電流、溫度等參數(shù)是否超過預(yù)設(shè)閾值來保護(hù)電池。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理：2）系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估通常包括充電狀態(tài)（SOC）、功率狀態(tài)（SOP）和壽命狀態(tài)（SOH），電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)功能的依存關(guān)系見圖：電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)一般是指對(duì)電壓、電流、溫度等三個(gè)物理量的監(jiān)測(cè)。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)需要對(duì)采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的控制和管理。課堂分析：繼電器燒蝕后無法接合會(huì)造成系統(tǒng)無法正常充放電，繼電器粘連不能斷開會(huì)導(dǎo)致高壓無法下電，BMS須具備繼電器狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，通過繼電器前后的電壓變化來識(shí)別繼電器的通斷狀態(tài)。繼電器觸點(diǎn)開路檢測(cè)時(shí)：高壓供電系統(tǒng)沒有上電時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3電壓為動(dòng)力電池電壓。執(zhí)行上電操作時(shí)，主負(fù)繼電器首先閉合，監(jiān)測(cè)點(diǎn)2電壓變?yōu)閯?dòng)力電池電壓，若為0V，說明主負(fù)繼電器觸點(diǎn)斷開。接著預(yù)充繼電器閉合，監(jiān)測(cè)點(diǎn)1電壓變?yōu)閯?dòng)力電池電壓，若為0V，說明預(yù)充繼電器觸點(diǎn)斷開。之后主正繼電器閉合，預(yù)充繼電器斷開。監(jiān)測(cè)點(diǎn)1仍為動(dòng)力電池電壓，若為0V，說明主正繼電器觸點(diǎn)開路。高壓上電狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)1、2、3電壓均為動(dòng)力電池電壓。電器觸點(diǎn)粘連檢測(cè)時(shí)：執(zhí)行下電操作時(shí)，主正繼電器首先打開，監(jiān)測(cè)點(diǎn)1電壓應(yīng)降為0V，若保持動(dòng)力電池電壓，則主正繼電器粘連。主正繼電器斷開后，主負(fù)繼電器斷開，監(jiān)測(cè)點(diǎn)2電壓應(yīng)降為0V，若沒有降為0V，主負(fù)負(fù)極繼電器粘連。3.講解電池狀態(tài)分析電池狀態(tài)分析包括電池剩余容量評(píng)估（SOC）和電池老化程度評(píng)估（SOH）兩部分。（1）剩余功率評(píng)估（2）老化程度評(píng)估4.講解動(dòng)力電池安全保護(hù)電池安全保護(hù)是電動(dòng)汽車管理系統(tǒng)的首要和最重要的功能，主要包括過流保護(hù)、過充過放電保護(hù)、過溫保護(hù)、絕緣檢測(cè)、故障診斷等功能。5.能量控制管理（1）電池充電控制管理（2）電池放電控制管理（3）電池的均衡控制和管理6.講解電池信息管理（1）顯示電池信息（2）系統(tǒng)內(nèi)外的信息交互（3）電池歷史信息存儲(chǔ)1.什么是電池管理系統(tǒng)？作用有哪些？2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)基本功能有哪些？3.請(qǐng)解析動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程。4.請(qǐng)說出電池信息采集方法5.請(qǐng)說出系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估方法6.課堂分析7.請(qǐng)說出電池狀態(tài)分析方法8.請(qǐng)說出動(dòng)力電池安全保護(hù)方法9.請(qǐng)說出能量控制管理方法10.請(qǐng)說出電池信息管理方法根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)在硬件結(jié)構(gòu)和功能分布上主要采用集中式和分布式兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1）集中式電池管理系統(tǒng)2）分布式電池管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)主要包括以下模塊：（1）電源模塊（2）信號(hào)采集模塊（3）中央處理器模塊（4）通信模塊（5）輸出模塊（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊（7）擴(kuò)展接口模塊電池管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能，包括：1）感知電池狀態(tài)：2）安全性：3）耐久性：4）功率與動(dòng)力性：從硬件結(jié)構(gòu)上，電池管理系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器、高低壓線束等組成，從硬件結(jié)構(gòu)上來看，電池管理系統(tǒng)有以下的功能模塊：1）電池參數(shù)檢測(cè)：2）接觸器控制與電池安全保護(hù)：3）MCU計(jì)算核心：4）故障檢測(cè)電路：5）均衡電路：6）電源管理電路和EMC抑制：7）網(wǎng)絡(luò)通訊和喚醒電路：8）信息存儲(chǔ)單元：9）其他輔助電路10）可選電路：1.說出集中式電池管理系統(tǒng)的工作原理、作用與特點(diǎn)2.說出分布式電池管理系統(tǒng)的工作原理、作用與特點(diǎn)3.說出電源模塊的作用4.說出信號(hào)采集模塊的作用5.說出中央處理器模塊的作用6.說出通信模塊的作用7.說出輸出模塊的作用8.說出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的作用9.說出擴(kuò)展接口模塊的作用10.說出電池參數(shù)檢測(cè)模塊的作用11.說出接觸器控制與電池安全保護(hù)模塊的作用12.說出MCU計(jì)算的作用13.說出故障檢測(cè)電路的作用14.說出均衡電路的作用15.說出電源管理電路和EMC抑制模塊的作用16.說出網(wǎng)絡(luò)通訊和喚醒電路的作用17.說出信息存儲(chǔ)單元模塊的作用根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義5.2動(dòng)力電池管理信息讀取與數(shù)據(jù)采集故障檢查知識(shí)點(diǎn)1.鋰離子電池常見故障診斷模型1.講授內(nèi)阻模型2.講授等效電路模型3.講授基于運(yùn)行時(shí)間的電路模型4.講授組合電路模型1.說出內(nèi)阻模型工作原理2.說出等效電路模型工作原理3.說出基于運(yùn)行時(shí)間的電路模型工作原理4.說出組合電路模型工作原理根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的信息讀取講授1：BMS對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)自檢的流程講授2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集常見故障讀取動(dòng)力電池管理信息方法：使用專用軟件連接汽車診斷接口。動(dòng)力電池管理主控模塊定時(shí)執(zhí)行故障診斷軟件，順序檢查各故障碼的狀態(tài)。為每個(gè)故障等級(jí)設(shè)置故障計(jì)數(shù)器，然后根據(jù)動(dòng)力電池系統(tǒng)故障等級(jí)采取相應(yīng)的故障處理措施，確保動(dòng)力電池和車輛高壓系統(tǒng)的安全。動(dòng)力電池的測(cè)試維護(hù)工作中的讀取方法：1）用專用診斷儀讀取BMS的工作狀態(tài)信息和存儲(chǔ)的故障碼2)通過專用軟件和專用采集設(shè)備直接讀取單體電池的工作參數(shù)數(shù)據(jù)請(qǐng)說出BMS對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)自檢的流程請(qǐng)說出動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集常見故障有哪些？原因是什么？排除方法有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義3.實(shí)踐1.實(shí)踐安全要求。2.實(shí)踐任務(wù)（根據(jù)教學(xué)需要與條件選擇）：3.在學(xué)生中選拔當(dāng)值助教；選拔對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組；小組內(nèi)部成員組長(zhǎng)進(jìn)行角色分配。4.指導(dǎo)、點(diǎn)撥學(xué)生實(shí)踐，解決實(shí)踐中的疑惑。5.安全監(jiān)控。6.指導(dǎo)學(xué)生自我實(shí)踐匯報(bào)，并對(duì)學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)。1.分組；2.小組成員角色分配；3.任務(wù)分配；4.實(shí)踐執(zhí)行；5.組內(nèi)自我作業(yè)安全監(jiān)控；6.信息整理與類聚；7.記錄；8.實(shí)踐匯報(bào)與總結(jié)。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義4.探討動(dòng)力電池管理系統(tǒng)所具備的基本功能有哪些？BMS管理系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估通常包括哪些？請(qǐng)說說電池管理系統(tǒng)硬件架構(gòu)有哪些？鋰離子電池故障診斷的常見模型有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集常見故障有哪些？1.探討、思考、假設(shè)；2.信息整理與類聚；3.講解與收獲分享；4.質(zhì)疑；5.記錄。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義5.總結(jié)什么是動(dòng)力電池BMS管理系統(tǒng)？主要作用是什么？請(qǐng)復(fù)述電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)的工作內(nèi)容與原理。請(qǐng)復(fù)述電池狀態(tài)分析的工作內(nèi)容與原理。請(qǐng)復(fù)述動(dòng)力電池安全保護(hù)的工作內(nèi)容與原理。請(qǐng)復(fù)述能量控制管理的工作內(nèi)容與原理。請(qǐng)復(fù)述電池信息管理的工作內(nèi)容與原理。請(qǐng)說說集中式BMS管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。請(qǐng)說說分布式BMS管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。通過回答問題與解決問題方式加深鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提升自我思考與問題表達(dá)能力、語言組織能力。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義

二、教學(xué)實(shí)施記錄分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃實(shí)施過程教師評(píng)估與總結(jié)簽名：備注

項(xiàng)目六、動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)與均衡管理一、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)課題動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)與均衡管理總學(xué)時(shí)自定義引用教材電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修ISBN978-7-111-44838-9教學(xué)方法五步教學(xué)法（作者自研創(chuàng)新，可根據(jù)自身教學(xué)風(fēng)格自定義）任課老師教學(xué)目標(biāo)1.能夠掌握動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的單體電壓與電流檢測(cè)方法2.能夠掌握動(dòng)力電池SOC與SOH狀態(tài)估算與信息讀取的方法3.能夠掌握動(dòng)力電池主動(dòng)均衡控制與被動(dòng)均衡控制的方法4.能夠掌握電池?zé)峁芾淼目刂圃砼c方法5.能夠掌握動(dòng)力電池常見熱失控故障分析與檢查的方法教學(xué)重點(diǎn)1.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的單體電壓與電流檢測(cè)2.動(dòng)力電池SOC與SOH狀態(tài)估算與信息讀取3.動(dòng)力電池主動(dòng)均衡控制與被動(dòng)均衡控制4.電池?zé)峁芾淼目刂圃斫虒W(xué)難點(diǎn)1.動(dòng)力電池主動(dòng)均衡控制與被動(dòng)均衡控制2.動(dòng)力電池常見熱失控故障分析與檢查計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)與教學(xué)節(jié)點(diǎn)控制請(qǐng)按個(gè)人實(shí)際情況安排班級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)五步教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)節(jié)點(diǎn)（min）1.課前準(zhǔn)備1.向?qū)W生推送準(zhǔn)備授課內(nèi)容的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；2.準(zhǔn)備授課內(nèi)容教學(xué)材料（包括教輔等）；3.準(zhǔn)備好相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂設(shè)問問題；4.備課及準(zhǔn)備教案、教學(xué)大綱1.接受并完成老師推送的課前預(yù)備任務(wù)；2.課前預(yù)習(xí)及自習(xí)相關(guān)內(nèi)容；3.針對(duì)預(yù)習(xí)及自習(xí)中的難點(diǎn)或疑問提煉及準(zhǔn)備出向老師提問的相關(guān)問題。2.互動(dòng)傳授6.1動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)與分析學(xué)生活動(dòng)要求：認(rèn)真聽老師講授，認(rèn)真觀察老師示范（如有示范的前提下），認(rèn)真記錄，積極提問、認(rèn)真解釋，多思考、多探討、多表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)1.電壓檢測(cè)講授1.電壓檢測(cè)原理與方法作用：BMS檢測(cè)動(dòng)力電池的電壓以及每個(gè)電池模組的單體電池的電壓，當(dāng)電壓超過充電極限電壓時(shí)，BMS將斷開充電電路以保護(hù)動(dòng)力電池系統(tǒng)。檢測(cè)動(dòng)力電池內(nèi)部電壓有兩種方法：1）對(duì)每個(gè)電池單元進(jìn)行電壓測(cè)試。2）監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池電壓，監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池整體電壓是否正常。講授2.常見電壓故障分析1）動(dòng)力電池常見的電壓、電流故障主要有動(dòng)力電池電壓過高、動(dòng)力電池電壓過低、動(dòng)靜壓差、電壓突變、電流異常、電壓采集異常等。2）常用的方法是先對(duì)故障電動(dòng)車輛的充電行為進(jìn)行分析，并對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，直到電池充滿電，然后使用有針對(duì)性的讀取器讀取內(nèi)部數(shù)據(jù)，得到各個(gè)單元的高低壓值和相應(yīng)的時(shí)序參數(shù)。如果電池不能再使用，則需要更換新電池進(jìn)行故障排除。3）在電池充放電過程中，在實(shí)際應(yīng)用過程中，電壓采集是通過硬件電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的。電壓采集模塊包括電源電路、溫度測(cè)量與加熱、單元電壓測(cè)量與均衡、CAN通信與風(fēng)扇控制、存儲(chǔ)與看門狗定時(shí)電路等。4）電池電壓采集模塊是動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)的重要組成部分，其性能或精度決定了系統(tǒng)對(duì)電池狀態(tài)信息判斷的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響后續(xù)控制策略能否有效實(shí)施。講授3.故障檢查方法1.簡(jiǎn)述動(dòng)力電池過充電和過放電的危害有哪些？2.請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明檢測(cè)動(dòng)力電池內(nèi)部電壓方法。3.請(qǐng)說出單元陣列電壓檢測(cè)的方法。4.請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明常見電壓故障有哪些，產(chǎn)生的原因是什么？解決的方法有哪些？5.請(qǐng)說出動(dòng)力電池電壓異常時(shí)的故障診斷流程。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.電流檢測(cè)講授1.電流檢測(cè)原理與方法作用：在充電過程中，當(dāng)充電電壓超過動(dòng)力電池的截止充電電壓時(shí)，會(huì)造成陰極晶格結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致動(dòng)力電池容量降低，過高的電壓會(huì)使正負(fù)極短路而引起爆炸。BMS將檢測(cè)系統(tǒng)中動(dòng)力電池的電壓以及每個(gè)電池模組的單體電池的電壓。當(dāng)電壓超過充電極限電壓時(shí)，BMS將斷開充電電路以保護(hù)動(dòng)力電池系統(tǒng)。1）分流器測(cè)量法2）霍爾電流傳感器測(cè)量法3）電流互感器測(cè)量法課堂設(shè)問：動(dòng)力電池電流的測(cè)量多采用霍爾傳感器，在實(shí)際電路中，雖然霍爾電流傳感器能有效克服分流環(huán)節(jié)的缺點(diǎn)，但仍存在不少問題，主要哪些問題？理想的電流檢測(cè)方法有哪些？講授2.鋰離子動(dòng)力電池的絕緣檢測(cè)絕緣電阻的檢測(cè)方法有很多，主要使用的方法包括電橋檢測(cè)法、低頻信號(hào)注入法和有源式絕緣檢測(cè)法。講授3.常見故障分析動(dòng)力電池總線電流檢測(cè)方法1）在電池高壓電路上串聯(lián)檢測(cè)電流傳感器，電流傳感器安裝在外部正極接觸器附近，用于測(cè)量正極總線上的電流。2）用霍爾電流傳感器套在高壓母線上，檢測(cè)的電流信號(hào)送到控制盒。在許多車輛中，動(dòng)力電池電流監(jiān)測(cè)是通過在主線上串聯(lián)霍爾電流傳感器來完成的。動(dòng)力電池模塊之間安裝了保險(xiǎn)絲，當(dāng)主電路中的電流變大時(shí)，電流表將向BCU發(fā)出信號(hào)，提醒BCU動(dòng)力電池或外部電路可能有故障。當(dāng)電流繼續(xù)增大時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，以保護(hù)整個(gè)電路。講授4.故障檢查方法診斷思路：確定是否發(fā)生絕緣故障，檢查儀表板絕緣故障指示燈是否亮起。連接故障診斷儀，測(cè)試車輛參數(shù)是否能正常讀取。如果車輛參數(shù)不能正常讀取，則檢查CAN總線并測(cè)試VCU，以確定是VCU故障還是總線故障。1.簡(jiǎn)述分流器測(cè)量法的原理與方法2.簡(jiǎn)述霍爾電流傳感器測(cè)量法的原理與方法3.簡(jiǎn)述電流互感器測(cè)量法的原理與方法4.霍爾電流傳感器優(yōu)缺點(diǎn)主要有哪些？理想的電流檢測(cè)方法有哪些？5.請(qǐng)分別說明電橋檢測(cè)法、低頻信號(hào)注入法和有源式絕緣檢測(cè)法檢測(cè)方法與應(yīng)用中的優(yōu)劣。6.簡(jiǎn)述動(dòng)力電池故障分析原理。7.簡(jiǎn)述動(dòng)力電池總線電流顯示異常故障有哪些？保護(hù)機(jī)制是什么？8.簡(jiǎn)述如何使用診斷儀檢測(cè)動(dòng)力電池的電流故障。9.簡(jiǎn)述有故障的動(dòng)力電池送回工廠后，處理方法是什么？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義6.2SOC與SOH估算知識(shí)點(diǎn)1.SOC講授1.SOC定義是指電池的荷電狀態(tài)，簡(jiǎn)稱SOC，一般用百分比表示。SOC的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：SOC=Qt/Q0×100%式中：Qt為動(dòng)力電池在計(jì)算時(shí)刻的剩余電量；Q0為動(dòng)力電池的總?cè)萘俊Ｖv授2.動(dòng)力電池SOC估算方法與原理1）方法：估算動(dòng)力電池SOC的方法有很多，包括傳統(tǒng)的電流積分法、電池內(nèi)阻法、放電測(cè)試法、開路電壓法、負(fù)載電壓法等，還有Kalman濾波法、模糊邏輯理論法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等各種估算方法方法，這些方法各有利弊，適合不同的電池系統(tǒng)估算。在BMS中，SOC（電池荷電狀態(tài)）、SOP（電池能源狀態(tài)）和SOH（電池健康狀態(tài)）是非常重要的管理指標(biāo)，直接關(guān)系到BMS的管理質(zhì)量和評(píng)估的成功與否，尤其是實(shí)時(shí)SOC值，匹配一個(gè)與之相應(yīng)的預(yù)估里程，是用戶判斷電池系統(tǒng)在實(shí)際使用中狀態(tài)依據(jù)，直接影響出行計(jì)劃的安排和實(shí)施。2）原理：講授3.SOC值設(shè)置的方法講授4.SOC常見故障檢查1.請(qǐng)說出SOC數(shù)學(xué)表達(dá)式所指的含義。2.簡(jiǎn)述估算動(dòng)力電池SOC的方法有哪些？3.請(qǐng)說出動(dòng)力電池SOC估算原理以比亞迪混合動(dòng)力車為例，說說SOC值設(shè)置的方法與作用。說出SOC常見故障有哪些？產(chǎn)生的原因是什么？解決措施有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.SOH講授1.SOH定義1）電池健康狀態(tài)（SOH）是指電池的當(dāng)前容量與初始容量之比，也稱為電池的老化和變質(zhì)狀態(tài)。2）電池健康狀態(tài)估算公式：QUOTE采用容量衰減評(píng)價(jià)電池健康狀態(tài)時(shí)，SOH定義為：采用電池直流內(nèi)阻評(píng)價(jià)電池健康狀態(tài)時(shí)，SOH定義為：3）新電池的SOH值通常大于或等于100%，在使用過程中，電池的SOH值會(huì)緩慢下降。在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下，電池的當(dāng)前最大容量下降到額定容量的80%，并且電池壽命被認(rèn)為已經(jīng)結(jié)束。講授2.SOH狀態(tài)估算基本原理1.電池健康狀況（SOH）是衡量電池壽命的重要指標(biāo)，也是判斷鋰離子電池能否繼續(xù)安全使用的關(guān)鍵參數(shù)。2.動(dòng)力電池容量衰減引起的主要原因1）外部使用因素2）電池內(nèi)部因素講授3.SOH數(shù)據(jù)的讀取方法以比亞迪秦混合動(dòng)力汽車為例介紹SOH數(shù)據(jù)的讀取方法。講授4.鋰離子電池的健康狀態(tài)估算與讀取方法1）基于模型的電池健康評(píng)價(jià)方法2）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)估算方法3）融合估算方法1.請(qǐng)說出SOH數(shù)學(xué)表達(dá)式所指的含義是什么？2.請(qǐng)說出如何評(píng)估動(dòng)力電池的使用壽命？3.準(zhǔn)確估算動(dòng)力電池SOH值的意義有哪些？4.請(qǐng)說出SOH狀態(tài)估算基本原理。5.試述動(dòng)力電池容量衰減的外部因素產(chǎn)生機(jī)理與防控措施。6.試述動(dòng)力電池容量衰減的內(nèi)部因素產(chǎn)生機(jī)理與防控措施。7.請(qǐng)說出基于模型的電池健康評(píng)價(jià)方法原理8.請(qǐng)說出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)估算方法原理9.請(qǐng)說出融合估算方法原理根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義6.3動(dòng)力電池均衡與熱管理知識(shí)點(diǎn)1.導(dǎo)致動(dòng)力電池不一致性的原因講授1.動(dòng)力電池性能不一致性的原因1）動(dòng)力電池不一致主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：電壓不一致、電流不一致和溫度不一致。其中，造成動(dòng)力電池不平衡的最重要原因是溫度。當(dāng)鋰離子電池的環(huán)境溫度比其最佳溫度高出10℃時(shí)，鋰離子電池的壽命縮短一半。每個(gè)電池安裝在不同的位置，會(huì)出現(xiàn)溫差。即使在同一個(gè)動(dòng)力電池箱中，由于位置不同和動(dòng)力電池發(fā)熱，也會(huì)出現(xiàn)溫差，這種溫差會(huì)對(duì)動(dòng)力電池壽命產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響，使動(dòng)力電池不均勻，減少里程，縮短循環(huán)壽命。2）動(dòng)力電池使用過程中的充放電溫度平衡原理電池木桶效應(yīng)講授2.動(dòng)力電池不一致性產(chǎn)生的影響1.請(qǐng)說出動(dòng)力電池性能不一致性的原因有哪些？2.請(qǐng)說明動(dòng)力電池使用過程中的充放電溫度平衡原理3.請(qǐng)解釋動(dòng)力電池的木桶效應(yīng)請(qǐng)說說動(dòng)力電池不一致性產(chǎn)生的影響有哪些？具體的措施是？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.動(dòng)力電池均衡方法講授1.目前電池均衡方法主要為化學(xué)均衡方法和物理均衡方法，其中化學(xué)均衡方法實(shí)際上是使用氧化還原對(duì)添加劑實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)，該方法目前還未能得到廣泛應(yīng)用。物理均衡方法根據(jù)是否有能量損失又分為被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。1）被動(dòng)均衡：2）主動(dòng)均衡：講授2.動(dòng)力電池均衡方法的種類串聯(lián)電池組中使用的均衡方法有五種：電容均衡、電感均衡、變壓器均衡、并聯(lián)均衡和模塊間均衡。這五種均衡方法包括充電均衡和靜態(tài)均衡。均衡電路主要有兩種類型：被動(dòng)均衡和有源均衡：1.電容均衡課堂分析：課堂分析：（電容被動(dòng)均衡啟動(dòng)時(shí)，假設(shè)B1，B3分別為組內(nèi)電壓最高、最低的單體電池，BMS均衡器控制功率開關(guān)管S1、Q2閉合，此時(shí)單體電池B1給電容C充電，控制功率開關(guān)管的占空比控制充電功率和時(shí)間。充電結(jié)束后，斷開功率開關(guān)管S1、Q2，閉合功率開關(guān)管S3、Q4閉合，電容給單體電池B3充電，如此反復(fù)將B1的能量轉(zhuǎn)移到B3，直到兩者均衡。）課堂分析：（電容主動(dòng)均衡啟動(dòng)時(shí)，控制所有功率開關(guān)S1、S2、S3同時(shí)動(dòng)作，當(dāng)所有開關(guān)向左打時(shí)，B3給電容C2充電，B2給C1充電；當(dāng)所有開關(guān)向右打時(shí)，C2給B2充電，C1給B1充電。通過功率開關(guān)在兩個(gè)觸點(diǎn)間輪流接通，能量在兩相鄰的單體電池之間轉(zhuǎn)移，最終由電壓最高單體電池傳給電壓最低的單體電池。）2.電感均衡課堂分析：（單電感式主動(dòng)均衡啟動(dòng)，設(shè)單體電池B1電壓開始明顯高于其他單體電池電壓并達(dá)到均衡閾值時(shí)，BMS啟動(dòng)均衡，S1、Q2開關(guān)管閉合，電感與單體電池B1并聯(lián)，電感儲(chǔ)存來單體電池B1的能量；當(dāng)S1、Q2開關(guān)管斷開的同時(shí)，Q3、S4開關(guān)管閉合時(shí)，電感給單體電池B3釋放一定能量。反復(fù)完成單體電池間能量均衡。）課堂分析：多電感式主動(dòng)均衡啟動(dòng)由單體電池B1向B2轉(zhuǎn)移能量時(shí)，BMS控制開關(guān)S1、S2向右閉合，電感L1儲(chǔ)存電量，控制開關(guān)S1、S2向左閉合，電感L1向單體電池B2輸送電量。反之B2向B1轉(zhuǎn)移電量。多電感均衡電路擴(kuò)展性好，均衡電流大，但若需要均衡的單體電池相隔較遠(yuǎn)時(shí)，需多次中間轉(zhuǎn)移，降低了均衡速度，同時(shí)均衡能量損失也較大。3.變壓器均衡4.并聯(lián)均衡5.模組之間的均衡講授3.動(dòng)力電池均衡策略1.削高填低的概念2.充電條件下，充電均衡控制流程3.放電條件下的流量均衡控制流程1.請(qǐng)說說什么是被動(dòng)均衡？什么是主動(dòng)均衡？2.試說明動(dòng)力電池均衡控制原理3.請(qǐng)說說什么是被動(dòng)均衡？請(qǐng)說說什么是有源均衡？4.請(qǐng)說說電容均衡的原理？試分析5.請(qǐng)說說電感均衡的原理，試分析6.請(qǐng)說說變壓器均衡的原理7.請(qǐng)說說并聯(lián)均衡的原理8.請(qǐng)說說模組之間的均衡的原理9.請(qǐng)解釋削高填低的概念10.請(qǐng)說明充電條件下，充電均衡控制流程11.請(qǐng)說明放電條件下的流量均衡控制流程根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)4.被動(dòng)均衡1.被動(dòng)均衡原理2.被動(dòng)均衡的特點(diǎn)1）被動(dòng)均衡僅適用于充電模式2）均衡電流小3）均衡時(shí)間長(zhǎng)4）整個(gè)過程散熱量大。請(qǐng)說明被動(dòng)均衡原理根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)5.主動(dòng)均衡1.主動(dòng)均衡原理2.特點(diǎn)：1）有源均衡電路可以同時(shí)工作在充放電過程中2）有源均衡電流一般大于1A，高電池組放電，低電池組充電3）實(shí)現(xiàn)了雙向均衡4）有源均衡可以消除電池模塊不一致的根源5）實(shí)現(xiàn)了能量循環(huán)利用6）減少了電路產(chǎn)生的熱量，使系統(tǒng)的平衡電流更大請(qǐng)說明主動(dòng)均衡原理根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)6.動(dòng)力電池?zé)峁芾?.動(dòng)力電池?zé)峁芾淼囊饬x2.動(dòng)力電池的加熱1）電池內(nèi)部加熱法2）電池外部加熱法3）加熱板加熱4）加熱套加熱5）珀耳貼效應(yīng)熱泵加熱3.動(dòng)力電池的散熱1）直接冷卻系統(tǒng)2）低溫散熱器冷卻系統(tǒng)3）直接冷卻水冷卻系統(tǒng)4）風(fēng)冷/水冷混合冷卻系統(tǒng)5）直接空冷系統(tǒng)4.電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)組成：1）電動(dòng)水泵2）膨脹罐3）冷卻風(fēng)扇5.冷卻系統(tǒng)的維護(hù)與檢查1.請(qǐng)說出動(dòng)力電池?zé)峁芾淼囊饬x2.請(qǐng)解釋電池內(nèi)部加熱法原理3.請(qǐng)說明電池外部加熱法原理4.請(qǐng)說明加熱板加熱原理5.請(qǐng)說明加熱套加熱原理6.請(qǐng)說明珀耳貼效應(yīng)熱泵加熱原理7.請(qǐng)說明直接冷卻系統(tǒng)原理8.請(qǐng)說明低溫散熱器冷卻系統(tǒng)原理9.請(qǐng)說明直接冷卻水冷卻系統(tǒng)原理10.請(qǐng)說明風(fēng)冷/水冷混合冷卻系統(tǒng)原理11.請(qǐng)說明直接空冷系統(tǒng)原理12.請(qǐng)說明電動(dòng)水泵的作用與原理13.請(qǐng)說明膨脹罐的作用與原理14.請(qǐng)說明冷卻風(fēng)扇的作用與原理15.冷卻系統(tǒng)的維護(hù)與檢查根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)7.動(dòng)力電池?zé)崾Э毓收蠙z查常見熱失控故障分析1.過熱引發(fā)熱失控2.過充觸發(fā)熱失控3.內(nèi)部短路觸發(fā)熱失控4.機(jī)械觸發(fā)熱失控5.動(dòng)力電池常見熱管理故障排查方法1.請(qǐng)說明過熱引發(fā)熱失控的原因與排除方法2.請(qǐng)說明過充觸發(fā)熱失控的原因與排除方法3.請(qǐng)說明內(nèi)部短路觸發(fā)熱失控的原因與排除方法4.請(qǐng)說明機(jī)械觸發(fā)熱失控的原因與排除方法5.請(qǐng)說明動(dòng)力電池常見熱管理故障有哪些？排查方法是？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義3.實(shí)踐1.實(shí)踐安全要求。2.實(shí)踐任務(wù)（根據(jù)教學(xué)需要與條件選擇）：1）比亞迪e5的SOC從30%突然跳變?yōu)?%故障檢查，比亞迪e5動(dòng)力電池拆裝步驟請(qǐng)參見教材。2）利用車間實(shí)訓(xùn)車輛設(shè)置故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)力電池常見熱管理故障排查。3.在學(xué)生中選拔當(dāng)值助教；選拔對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組；小組內(nèi)部成員組長(zhǎng)進(jìn)行角色分配。4.指導(dǎo)、點(diǎn)撥學(xué)生實(shí)踐，解決實(shí)踐中的疑惑。5.安全監(jiān)控。6.指導(dǎo)學(xué)生自我實(shí)踐匯報(bào)，并對(duì)學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)。1.分組；2.小組成員角色分配；3.任務(wù)分配；4.實(shí)踐執(zhí)行；5.組內(nèi)自我作業(yè)安全監(jiān)控；6.信息整理與類聚；7.記錄；8.實(shí)踐匯報(bào)與總結(jié)。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義4.探討請(qǐng)說說SOC的定義與估算的方法。請(qǐng)說說SOH的定義與估算的方法。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的熱管理主要分為散熱與加熱，請(qǐng)說說散熱的方法有哪些？請(qǐng)說說動(dòng)力電池常見熱管理故障有哪些？1.探討、思考、假設(shè)；2.信息整理與類聚；3.講解與收獲分享；4.質(zhì)疑；5.記錄。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義5.總結(jié)環(huán)境溫度與電池使用壽命關(guān)系的是什么？動(dòng)力電池為什么會(huì)產(chǎn)生熱量？溫度傳感器在動(dòng)力電池中的作用是什么？電池單體電壓數(shù)據(jù)采集辦法電流檢測(cè)方法有哪些？什么是電池充放電平衡？鋰離子電池充放電的保護(hù)措施有哪些？霍爾電流傳感器測(cè)量感應(yīng)電壓的原理是什么？動(dòng)力電池電壓集成系統(tǒng)有哪些部件組成？引起電池?zé)崾Э乜傮w原因的原因有哪些？均衡熱管理的主要功能有哪些？什么是主動(dòng)均衡？什么是被動(dòng)均衡？通過回答問題與解決問題方式加深鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提升自我思考與問題表達(dá)能力、語言組織能力。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義

二、教學(xué)實(shí)施記錄分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃實(shí)施過程教師評(píng)估與總結(jié)簽名：備注

項(xiàng)目七、動(dòng)力電池充放電管理一、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)課題動(dòng)力電池充放電管理總學(xué)時(shí)自定義引用教材電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修ISBN978-7-111-44838-9教學(xué)方法五步教學(xué)法（作者自研創(chuàng)新，可根據(jù)自身教學(xué)風(fēng)格自定義）任課老師教學(xué)目標(biāo)1.能夠說出充放電溫度對(duì)電池的影響2.能夠說出恒壓、恒流、涓流充電的充電原理與充電負(fù)載之間的作用關(guān)系3.能夠說出DC-DC轉(zhuǎn)換器的作用與原理4.能夠知道車載充電機(jī)的作用與原理5.能夠說出電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的類別與組成6.能夠說出充電控制原理與充電過程控制原理7.能夠掌握常見充電故障的分析與檢查方法教學(xué)重點(diǎn)1.DC-DC轉(zhuǎn)換器的作用與原理2.車載充電機(jī)的作用與原理3.電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的類別與組成4.充電控制原理與充電過程控制原理5.常見充電故障的分析與檢查教學(xué)難點(diǎn)1.充電控制原理與充電過程控制原理2.常見充電故障的分析與檢查計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)與教學(xué)節(jié)點(diǎn)控制請(qǐng)按個(gè)人實(shí)際情況安排班級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)五步教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)節(jié)點(diǎn)（min）1.課前準(zhǔn)備1.向?qū)W生推送準(zhǔn)備授課內(nèi)容的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；2.準(zhǔn)備授課內(nèi)容教學(xué)材料（包括教輔等）；3.準(zhǔn)備好相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂設(shè)問問題；4.備課及準(zhǔn)備教案、教學(xué)大綱1.接受并完成老師推送的課前預(yù)備任務(wù)；2.課前預(yù)習(xí)及自習(xí)相關(guān)內(nèi)容；3.針對(duì)預(yù)習(xí)及自習(xí)中的難點(diǎn)或疑問提煉及準(zhǔn)備出向老師提問的相關(guān)問題。2.互動(dòng)傳授7.1動(dòng)力電池充電系統(tǒng)的組成學(xué)生活動(dòng)要求：認(rèn)真聽老師講授，認(rèn)真觀察老師示范（如有示范的前提下），認(rèn)真記錄，積極提問、認(rèn)真解釋，多思考、多探討、多表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)1.充電方法與接口定義講授1.充電方法1.充電類型（1）恒壓充電（2）恒流充電（3）涓流充電（4）快速充電（5）慢速充電（6）高速充電（7）動(dòng)力電池快速更換2.充電模式標(biāo)準(zhǔn)（1）充電模式1（2）充電模式2（3）充電模式3（4）充電模式4講授2.充電接口1）充電系統(tǒng)由直流充電口、交流充電口、車載充電機(jī)、高壓控制箱、動(dòng)力電池、高壓電源線等部件組成；通信管理方法采用CAN網(wǎng)絡(luò)，以整車控制器（VCU）和動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）為主要管理單元，監(jiān)控各執(zhí)行部件的工作狀態(tài)。2）電動(dòng)汽車通常有三種充電接口：?jiǎn)蜗嘟涣鞒潆娊涌?、三相交流充電接口和直流充電接口，其中單相交流充電接口、三相交流充電接口共用一個(gè)接口。直流充電樁充電接口是將充電樁與電動(dòng)汽車快速充電充電端口物理連接，完成充電和控制引導(dǎo)的連接器。3）直流充電接口的拆裝方法4）交流充電接口的拆裝方法5）充電注意事項(xiàng)請(qǐng)解釋恒壓充電的作用與原理請(qǐng)解釋恒流充電的作用與原理請(qǐng)解釋涓流充電的作用與原理請(qǐng)解釋快速充電的作用與原理請(qǐng)解釋慢速充電的作用與原理請(qǐng)解釋高速充電的作用與原理請(qǐng)解釋充電模式1標(biāo)準(zhǔn)與要求是什么？請(qǐng)解釋充電模式2標(biāo)準(zhǔn)與要求是什么？請(qǐng)解釋充電模式3標(biāo)準(zhǔn)與要求是什么？請(qǐng)解釋充電模式4標(biāo)準(zhǔn)與要求是什么？請(qǐng)說明充電接口的定義請(qǐng)說明直流充電接口的拆裝方法請(qǐng)說明交流充電接口的拆裝方法請(qǐng)說明充電注意事項(xiàng)有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.DC-DC轉(zhuǎn)換器講授1.DC-DC轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)與類型1.結(jié)構(gòu)組成：DC-DC轉(zhuǎn)換器一般由控制芯片、電感、二極管、三極管和電容組成。主要包括輸入濾波器、輸出低通濾波器、主控制器、電壓保護(hù)器、熱保護(hù)器、電流檢測(cè)比較器和誤差放大器，其端口包括高壓輸入、低壓輸出和低壓控制。高壓輸入端子：低壓輸出正極：低壓輸出負(fù)極：2.DC-DC轉(zhuǎn)換器種類講授2.DC-DC轉(zhuǎn)換器工作原理講授3.IGBTIGBT晶體管在使用時(shí)注意事項(xiàng)：講授4.DC/DC轉(zhuǎn)換器維護(hù)與故障檢查1.DC/DC轉(zhuǎn)換器日常維護(hù)2.DC/DC轉(zhuǎn)換器常見故障檢查的方法動(dòng)力電池在行駛過程中出現(xiàn)故障的主要原因有：接頭連接不正常，高壓熔斷器熔斷，使能信號(hào)輸入不正常，DC/DC轉(zhuǎn)換器本體故障。講授5.故障排除思路1.DC/DC高壓系統(tǒng)檢測(cè)。2.DC/DC低壓系統(tǒng)檢測(cè)。3.通過診斷系統(tǒng)測(cè)試。4.DC/DC轉(zhuǎn)換器不工作5.儀表報(bào)告動(dòng)力電池故障排除1.請(qǐng)說出DC-DC轉(zhuǎn)換器的種類有哪些？2.請(qǐng)說出DC-DC轉(zhuǎn)換器的作用與原理3.請(qǐng)說出IGBT的作用與原理4.請(qǐng)說出IGBT晶體管在使用時(shí)注意事項(xiàng)有哪些？5.請(qǐng)說出DC/DC轉(zhuǎn)換器日常維護(hù)內(nèi)容有哪些？6.請(qǐng)說出DC/DC轉(zhuǎn)換器常見故障檢查的方法根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)3.車載充電機(jī)講授1.車載充電機(jī)作用與功能講授2.車載充電機(jī)結(jié)構(gòu)講授3.車載充電機(jī)工作原理講授4.車載充電機(jī)應(yīng)用1.請(qǐng)說出車載充電機(jī)作用與功能有哪些？2.請(qǐng)說出車載充電機(jī)結(jié)構(gòu)類型有哪些？3.請(qǐng)說出車載充電機(jī)工作原理是什么？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)4.充電樁講授1.交流充電樁交流充電樁的使用要求為：交流充電樁的功能主要包括人機(jī)交互、刷卡付費(fèi)、計(jì)量、通訊、保護(hù)控制和自檢等。1）人機(jī)交互功能。2）信用卡支付功能。3）測(cè)量功能。4）通訊功能。5）保護(hù)控制功能。6）自檢功能。講授2.直流充電樁1）直流充電樁輸入380V交流電，經(jīng)整流處理后輸出可調(diào)直流電。2）由于直流充電樁采用三相四線制供電，功率遠(yuǎn)大于車載充電機(jī)，且輸出電壓、電流可調(diào)范圍也較大，實(shí)現(xiàn)快速充電。3)直流充電樁的要求：4)充電樁安裝安全注意事項(xiàng)1.請(qǐng)說出交流充電樁的使用要求2.請(qǐng)說出直流充電樁的使用要求3.請(qǐng)說出直流充電樁的要求有哪些？4.請(qǐng)說出充電樁安裝安全注意事項(xiàng)有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義7.2充電控制7.2.1充電控制策略講授1.充電控制原理1.主動(dòng)充電控制策略1）充電機(jī)主動(dòng)充電控制策略的實(shí)現(xiàn)取決于充電數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)入。2）充電數(shù)據(jù)庫包括以下信息：電池類型、電池3）健康程度、電池的充電電壓和充電電流、電池容量、單體容量、電池電壓、單體電壓、電池溫度、單體溫度、各充電階段的SOC以及充電時(shí)間等。4）每一次充電操作，充電時(shí)間由人為設(shè)定，電池信息由BMS上傳，包括電池類型、電池容量、電池的SOH，將這些參數(shù)代入充電數(shù)據(jù)庫，生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前電池的標(biāo)準(zhǔn)充電曲線。5）電動(dòng)汽車充電模塊以獨(dú)立模式工作時(shí)，通過CAN通信線路接收充電樁充電控制系統(tǒng)的充電指令，并將充電指令發(fā)送到第一數(shù)字控制電路。6）在均流控制中，每個(gè)充電機(jī)模塊包括自己唯一的ID地址、上下電狀態(tài)、直流輸出電流值和CAN通信時(shí)所有并聯(lián)機(jī)的平均電流值。充電機(jī)模塊本身的直流輸出電流值和平均電流值。7）控制策略有以下幾點(diǎn)：根據(jù)溫度變化調(diào)整充電電流；根據(jù)SOC的變化調(diào)整充電電流；充電異常管理。講授2.動(dòng)力電池充電控制導(dǎo)引流程1）充電樁與汽車連接的控制導(dǎo)引通過CC和CP的檢測(cè)來進(jìn)行充電連接的控制，該控制電路主要有判斷連接狀態(tài)、識(shí)別承載電流、監(jiān)測(cè)充電過程、安全保護(hù)等功能。2）動(dòng)力電池充電控制的指導(dǎo)過程是：講授3.交流充電樁軟件控制1）交流充電樁軟件控制流程交流充電樁模式：時(shí)間模式電量模式功率模式全充電模式。講授4.車載充電機(jī)主動(dòng)充電控制1）車載充電機(jī)主動(dòng)充電控制的目的是要求充電機(jī)能夠判斷BMS發(fā)出的充電電壓和充電電流，能夠區(qū)分BMS所要求的充電電壓和充電電流是否合理。2）充電數(shù)據(jù)庫包括以下信息：電池類型、電池狀況（SOH）、電池充電電壓和充電電流、電池容量、電池容量、電池電壓、電池電壓、電池溫度、電池溫度、每個(gè)充電階段的SOC和充電時(shí)間。3）獲得標(biāo)準(zhǔn)充電曲線有兩種方法：通過大量測(cè)試，記錄大數(shù)據(jù)，形成充電曲線；通過BMS充電算法生成充電曲線。講授5.動(dòng)力電池充電流程在充電過程中，可根據(jù)未安裝的程序自動(dòng)識(shí)別充電模式，并根據(jù)電池的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)將充電需求參數(shù)發(fā)送給充電機(jī)，監(jiān)控整個(gè)充電過程；當(dāng)發(fā)生異常充電時(shí)，限制或停止充電以確保充電安全。相關(guān)的充電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)紺AN網(wǎng)絡(luò)，并與其他通信單元實(shí)時(shí)交互。直流充電過程如下：影響電動(dòng)汽車充電負(fù)荷的主要因素分為三個(gè)方面：1）電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的充放電特性；2）電動(dòng)汽車駕駛規(guī)律；3）電動(dòng)汽車的充電方式和電動(dòng)汽車的規(guī)模。1.請(qǐng)說出主動(dòng)充電控制策略有哪些？原理是什么？2.請(qǐng)說出動(dòng)力電池充電控制導(dǎo)引原理是什么？流程是什么？3.請(qǐng)解釋交流充電樁的時(shí)間模式4.請(qǐng)解釋交流充電樁的電量模式5.請(qǐng)解釋交流充電樁的功率模式6.請(qǐng)解釋交流充電樁的全充電模式7.請(qǐng)說出車載充電機(jī)主動(dòng)充電控制原理8.請(qǐng)說出動(dòng)力電池充電流程根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義7.3充電過程的常見故障知識(shí)點(diǎn)1.車載充電機(jī)的故障檢查講授1.車載充電機(jī)的更換1）注意事項(xiàng)：2）更換方法授課2.車載充電機(jī)回路故障在檢查車載充電機(jī)回路故障時(shí)，應(yīng)首先觀察故障診斷儀的數(shù)據(jù)列表，分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這樣有助于快速排除故障。車載充電機(jī)回路故障檢查步驟1.請(qǐng)說出車載充電機(jī)故障有哪些？2.請(qǐng)說出車載充電機(jī)故障檢查的方法與流程3.請(qǐng)說出車載充電機(jī)更換注意事項(xiàng)有哪些？4.請(qǐng)說出車載充電機(jī)回路故障檢查步驟有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.充電樁的故障檢查授課1.交流充電樁常見故障充電失敗的主要原因有哪些？授課2.充電槍的故障檢查常見故障檢查過程：請(qǐng)說出交流充電樁常見故障有哪些？請(qǐng)說出充電失敗的主要原因有哪些？請(qǐng)說出充電槍常見故障有哪些？請(qǐng)說出充電槍故障檢查方法與流程根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義3.實(shí)踐1.實(shí)踐安全要求。2.實(shí)踐任務(wù)（根據(jù)教學(xué)需要與條件選擇）：1）利用實(shí)訓(xùn)車輛設(shè)置車輛端不充電故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行車輛排故。2）利用實(shí)訓(xùn)車間充電樁設(shè)置充電樁端不充電故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行車輛排故。3）設(shè)置車載充電機(jī)故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行車輛排故。3.在學(xué)生中選拔當(dāng)值助教；選拔對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組；小組內(nèi)部成員組長(zhǎng)進(jìn)行角色分配。4.指導(dǎo)、點(diǎn)撥學(xué)生實(shí)踐，解決實(shí)踐中的疑惑。5.安全監(jiān)控。6.指導(dǎo)學(xué)生自我實(shí)踐匯報(bào)，并對(duì)學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)。1.分組；2.小組成員角色分配；3.任務(wù)分配；4.實(shí)踐執(zhí)行；5.組內(nèi)自我作業(yè)安全監(jiān)控；6.信息整理與類聚；7.記錄；8.實(shí)踐匯報(bào)與總結(jié)。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義4.探討DC/DC常見的故障有哪些？請(qǐng)說說主動(dòng)充電控制策略是什么？請(qǐng)說說充電樁的常見故障有哪些？1.探討、思考、假設(shè)；2.信息整理與類聚；3.講解與收獲分享；4.質(zhì)疑；5.記錄。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義5.總結(jié)請(qǐng)說說恒壓、恒流、涓流充電與充電負(fù)載之間的關(guān)系。涓流充電的原理是什么？什么是DC-DC轉(zhuǎn)換器？請(qǐng)簡(jiǎn)述DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作原理。DC/DC轉(zhuǎn)換器有哪些類型，汽車常用的是哪種類型？車載充電機(jī)的類型有哪些？什么是交流充電樁？什么是直流充電樁？交流充電樁使用的要求有哪些？直流充電樁使用的要求有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)述直流充電流程與交流充電流程。國(guó)際直流充電接口標(biāo)準(zhǔn)有哪些？請(qǐng)簡(jiǎn)述電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)請(qǐng)簡(jiǎn)述動(dòng)力電池充電控制導(dǎo)引流程交流充電樁軟件的作用是什么？通過回答問題與解決問題方式加深鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提升自我思考與問題表達(dá)能力、語言組織能力。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義

二、教學(xué)實(shí)施記錄分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃實(shí)施過程教師評(píng)估與總結(jié)簽名：備注

項(xiàng)目八、動(dòng)力電池通信與信息管理一、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)課題動(dòng)力電池通信與信息管理總學(xué)時(shí)自定義引用教材電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修ISBN978-7-111-44838-9教學(xué)方法五步教學(xué)法（作者自研創(chuàng)新，可根據(jù)自身教學(xué)風(fēng)格自定義）任課老師教學(xué)目標(biāo)1.能夠說出CAN總線技術(shù)在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用2.能夠說出軟件控制策略原理與數(shù)據(jù)測(cè)試、分析方法3.能夠說出動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)原理與方法4.能夠說出動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試與分析方法教學(xué)重點(diǎn)1.CAN總線技術(shù)在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用2.軟件控制策略原理與數(shù)據(jù)測(cè)試、分析方法3.動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)原理與方法4.動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試與分析方法教學(xué)難點(diǎn)1.動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)原理與方法2.動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試與分析方法計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)與教學(xué)節(jié)點(diǎn)控制請(qǐng)按個(gè)人實(shí)際情況安排班級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)五步教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)節(jié)點(diǎn)（min）1.課前準(zhǔn)備1.向?qū)W生推送準(zhǔn)備授課內(nèi)容的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；2.準(zhǔn)備授課內(nèi)容教學(xué)材料（包括教輔等）；3.準(zhǔn)備好相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂設(shè)問問題；4.備課及準(zhǔn)備教案、教學(xué)大綱1.接受并完成老師推送的課前預(yù)備任務(wù)；2.課前預(yù)習(xí)及自習(xí)相關(guān)內(nèi)容；3.針對(duì)預(yù)習(xí)及自習(xí)中的難點(diǎn)或疑問提煉及準(zhǔn)備出向老師提問的相關(guān)問題。2.互動(dòng)傳授8.1概述學(xué)生活動(dòng)要求：認(rèn)真聽老師講授，認(rèn)真觀察老師示范（如有示范的前提下），認(rèn)真記錄，積極提問、認(rèn)真解釋，多思考、多探討、多表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)1.動(dòng)力電池通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)授課1.動(dòng)力電池信息數(shù)據(jù)協(xié)議1.CAN總線報(bào)文采集2.數(shù)據(jù)協(xié)議規(guī)則授課2.動(dòng)力電池通信網(wǎng)絡(luò)模塊1）動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）：2）整車控制器（VCU）：3）電動(dòng)汽車動(dòng)力電池內(nèi)部的數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送到VCU，獲取原車功能模塊、動(dòng)力電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等狀態(tài)信息。VCU通信故障的可能原因包括電源故障、控制器局域網(wǎng)（CAN）線束故障、VCU故障等。低壓控制系統(tǒng)故障主要包括VCU故障、傳感器故障、通信故障、控制器和執(zhí)行器的故障。4）高壓電路故障主要包括絕緣故障、高壓元件故障和高壓線束故障。5）低壓控制系統(tǒng)和高壓電路系統(tǒng)的故障將直接影響車輛高壓系統(tǒng)的正常通電。當(dāng)CAN總線發(fā)生故障時(shí)，電池信息無法正確傳輸?shù)絍CU。當(dāng)CAN-H線對(duì)地短路時(shí)，CAN總線上的控制單元無法與故障診斷儀通信。6）CAN通信與故障讀取的流程1.請(qǐng)說說車輛是如何通過CAN總線報(bào)文采集動(dòng)力電池信息的？2.請(qǐng)說說數(shù)據(jù)協(xié)議規(guī)則有哪些？3.請(qǐng)說說動(dòng)力電池管理系統(tǒng)在電池系統(tǒng)通信中的作用4.請(qǐng)說說整車控制器在電池系統(tǒng)通信中的作用根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.動(dòng)力電池CAN總線故障檢查1）車身CAN、儀表盤動(dòng)力電池顯示、動(dòng)力電池與整車控制器之間的通信通過原車CAN，快速充電端口與BMS、數(shù)據(jù)采集終端RMS分別通過快速充電CAN通信。此外，整車控制器的程序升級(jí)通過刷程序CAN進(jìn)行通信。2）整車控制器在讀取CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信后，可以實(shí)時(shí)獲取車輛各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，并在需要時(shí)向相應(yīng)的部件控制器發(fā)出指令。CAN總線通信電路的常見故障主要有線路故障和連接器故障。3）CAN總線的兩個(gè)終端是BMS和VBU，它們都有一個(gè)內(nèi)置的120Ω終端電阻。當(dāng)動(dòng)力電池的負(fù)極未連接時(shí)，正常網(wǎng)絡(luò)的電阻值應(yīng)為60Ω。4）斷開動(dòng)力電池的負(fù)極時(shí)，使用萬用表檢查包含CAN插件的任何CAN線的電阻。如果不是60Ω，則應(yīng)逐個(gè)拔下插頭檢查。當(dāng)出現(xiàn)60Ω時(shí)，說明插件或耗電元件出現(xiàn)問題。如果仍未查明原因，檢查CAN對(duì)地和電源是否存在短路。如果存在短路，可以判斷CAN線對(duì)屏蔽層短路，拆下屏蔽檢查，如果檢查完成，則線束系統(tǒng)正常。排除線束問題后，如果仍然找不到故障原因，可以通過更換元器件來確定元件本身是否有故障，例如傳感器或控制單元等。1.請(qǐng)說出動(dòng)力電池CAN總線常見故障有哪些？如何處理？2.請(qǐng)說說終端電阻的作用根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義8.2電池狀態(tài)顯示與信息交互知識(shí)點(diǎn)1.動(dòng)力電池狀態(tài)檢測(cè)1）BMS中的電氣故障是指電動(dòng)汽車相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中要求必須檢測(cè)的故障類型，并通過所用電池參數(shù)及具體工程條件可以確定相應(yīng)閾值。2）動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的基本功能可分為檢測(cè)、計(jì)算、管理和保護(hù)四大部分。3）動(dòng)力電池管理系統(tǒng)與外部系統(tǒng)CAN通訊關(guān)系動(dòng)力電池管理系統(tǒng)可分為兩大模塊：主控模塊和從控模塊。數(shù)據(jù)采集單元由溫度采集模塊和電壓采集模塊組成，CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)一般用于實(shí)現(xiàn)互信息通信。4）BMS通過通信接口與整車控制器、電機(jī)控制器、能量管理系統(tǒng)、車輛顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端等進(jìn)行通信。5）動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)功能一般包括系統(tǒng)初始化、自檢功能、系統(tǒng)檢測(cè)功能、電壓檢測(cè)、溫度采集、電流檢測(cè)、絕緣檢測(cè)、SOC估計(jì)、CAN通信、上下電氣控制等6）動(dòng)力電池管理技術(shù)指標(biāo)包括：最大可測(cè)總電壓、最大可測(cè)電流、SOC推定誤差、單電壓測(cè)量精度、電流測(cè)量精度、測(cè)溫精度、工作溫度范圍、CAN通信、故障診斷、故障存儲(chǔ)功能、在線監(jiān)測(cè)和調(diào)試功能。7）在通信時(shí)，首先利用控制箱的數(shù)據(jù)采集模塊采集每個(gè)電池的電壓。溫度、溫度等數(shù)據(jù)，然后將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊。8）主控模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析和處理后，發(fā)出相應(yīng)的程序控制，對(duì)電池系統(tǒng)或電池進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器，單元模塊包括一個(gè)遠(yuǎn)程顯示終端，9）BMS數(shù)據(jù)采集包括電池模塊電流和總電壓的檢測(cè)，以及電池電壓和溫度的檢測(cè)。如果計(jì)算機(jī)連接到BMS，電池狀態(tài)也將傳輸?shù)接?jì)算機(jī)以監(jiān)視和設(shè)置BMS。1.BMS中的電氣故障主要有哪些？2.請(qǐng)說說BMS是怎么對(duì)動(dòng)力電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行檢測(cè)的？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)2.基于軟件系統(tǒng)的工作模式授課1.軟件控制工作模式動(dòng)力電池管理系統(tǒng)在軟件的控制中，可工作于5種工作模式下：下電模式、上電模式、放電模式、充電模式及故障處理模式。授課2.故障等級(jí)劃分與處理三級(jí)故障：表明動(dòng)力電池的性能下降，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)降低了最大允許充電/放電電流。二級(jí)故障：表示該狀態(tài)下動(dòng)力電池功能喪失，要求其他控制器停止充放電，其他控制器應(yīng)在一定延時(shí)內(nèi)響應(yīng)動(dòng)力電池停止充放電請(qǐng)求。一級(jí)故障：表示動(dòng)力電池在此狀態(tài)下失去功能，并于1s內(nèi)并要求其他控制器立即停止充電或放電。如果其他控制器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有響應(yīng)，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)將在2秒后主動(dòng)停止充電或放電。動(dòng)力電池組故障包括兩種類型：電池組電壓波動(dòng)較大和動(dòng)力電池組存儲(chǔ)容量急劇下降；電池組故障通常發(fā)生在電池瞬間充滿電和完全放電時(shí)。SOH與電池的狀態(tài)有著極其密切的關(guān)系，電池容量的突然下降也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)動(dòng)力電池組的儲(chǔ)能能力急劇下降。授課3.充電通信控制1.充電機(jī)與BMS的CAN總線通信的報(bào)文格式1）CRM報(bào)文解析2）BRM報(bào)文解析2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的充電通信控制授課4.通過軟件監(jiān)控工作流程動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主要功能是檢測(cè)動(dòng)力電池組的電流、電壓、過電流、漏電流、溫度等數(shù)據(jù)。同時(shí)，對(duì)電池的剩余容量進(jìn)行估計(jì)，并在運(yùn)行過程中產(chǎn)生各種錯(cuò)誤報(bào)警。授課5.BMS動(dòng)力電池遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷1.基于無線技術(shù)的動(dòng)力電池遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)具備以下重要功能：1) 讀取車輛的當(dāng)前及歷史運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)流；2) 讀取車輛的當(dāng)前故障碼及凍結(jié)幀數(shù)據(jù)；3) 讀取車輛的關(guān)鍵控制器軟件版本；4) 讀取車輛充電過程的充電參數(shù)數(shù)據(jù)流；5) 統(tǒng)計(jì)分析指定車輛的故障發(fā)生率；6) 終端可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流信息；7) 車輛發(fā)生故障等關(guān)鍵事件時(shí)，終端可自動(dòng)報(bào)告服務(wù)器，服務(wù)囂軟件可通過智能手機(jī)消息提醒車輛用戶；8) 可通過FTP上傳指定數(shù)據(jù)流到監(jiān)管服務(wù)器。根據(jù)車輛狀態(tài)的不同，系統(tǒng)監(jiān)控模式主要包括兩種模式：車輛運(yùn)行模式、車輛充電模式。1）車輛運(yùn)行模式該模式是車輛的缺省模式，車輛處于上電運(yùn)行狀態(tài)，可正常駕駛，監(jiān)控終端實(shí)時(shí)記錄并可上傳車輛運(yùn)行參數(shù)。2）車輛充電模式當(dāng)充電線連接充電機(jī)時(shí)，車輛進(jìn)入充電模式，不能駕駛。此時(shí)只有車載充電器，電池管理器等充電相關(guān)零件及監(jiān)控終端上電工作，其他控制節(jié)點(diǎn)不上電。車載監(jiān)控終端實(shí)時(shí)記錄并可上傳充電數(shù)據(jù)。3）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要包括BMS、車載終端、后臺(tái)服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)等組成4）采集終端通過CAN總線與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的BMS模塊相連，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且通過編程控制，對(duì)電池組循環(huán)充放電。放電時(shí)模擬電動(dòng)汽車的各種運(yùn)行工況，測(cè)試電池組的電壓、電流，溫度的變化和故障報(bào)警功能，驗(yàn)證該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力。5）車載終端整體主要由主控制器、CAN收發(fā)控制器、GPS定位模塊、3G/4G/5G通信模塊、串口通信模塊、電源模塊以及其他拓展模塊和外匝電路組成，各個(gè)模塊與主控制器有機(jī)集成，共同完成電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能充電監(jiān)控系統(tǒng)的界面采用圖形化編程語言，具有各種常用的總線節(jié)點(diǎn)和豐富的軟件包及驅(qū)動(dòng)程序，能簡(jiǎn)捷地實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)之間的串口通信。充電監(jiān)控系統(tǒng)可以完成以下功能:1）遠(yuǎn)程操控汽車動(dòng)力電池充電的開始、暫?；蚪Y(jié)束；2）實(shí)時(shí)查詢充電過程中的充電電流、溫度及各個(gè)單體電池的充電電壓值；3）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程充電過程中參數(shù)報(bào)警閾值的設(shè)定與修改；4）顯示電池組總體的充電進(jìn)度。3.基于GPRS技術(shù)的動(dòng)力電池遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)汽車電子監(jiān)控系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)器、傳感器、電子控制器、控制程序軟件與其他部分組成，該系統(tǒng)與底盤系統(tǒng)、車身穩(wěn)定系統(tǒng)、能量測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行融合，接著采用通訊信號(hào)或者電纜進(jìn)行信息的相互傳輸，稱為所謂的“機(jī)電一體化”。遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的工作原理是：使用者首先完成對(duì)車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，接著可以將遠(yuǎn)程診斷需求發(fā)送到遠(yuǎn)程診斷服務(wù)中心，經(jīng)過認(rèn)證后，基站需要響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，并開啟所對(duì)應(yīng)的功能模塊，完成遠(yuǎn)程的診斷工作，并通過互聯(lián)網(wǎng)完成和用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流?？傮w結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)主要部分：1）車載終端2）診斷中心和遠(yuǎn)程用戶間的連接橋梁是傳輸通道3）由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠(yuǎn)程服務(wù)器組成了診斷服務(wù)中心平臺(tái)電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控原理1.請(qǐng)說說下電模式的控制原理2.請(qǐng)說說上電模式的控制原理3.請(qǐng)說說放電模式的控制原理4.請(qǐng)說說充電模式的控制原理5.請(qǐng)說說故障處理模式的控制原理6.請(qǐng)簡(jiǎn)述故障等級(jí)處理方法7.請(qǐng)說說在動(dòng)力電池充電時(shí)，BMS系統(tǒng)時(shí)如何進(jìn)行充電通信控制的？8.請(qǐng)說說無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程是什么？是怎么對(duì)動(dòng)力電池通信進(jìn)行控制的？如何進(jìn)行遠(yuǎn)程端的故障檢測(cè)？9.請(qǐng)說說智能手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程是什么？是怎么對(duì)動(dòng)力電池通信進(jìn)行控制的？如何進(jìn)行遠(yuǎn)程端的故障檢測(cè)？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)3.動(dòng)力電池上、下電的軟件控制邏輯授課1.動(dòng)力電池上、下電的軟件控制純電動(dòng)汽車在上電和斷電過程中的控制節(jié)點(diǎn)包括：VCU、BMS、集成功率單元（IPU）和DC/DC轉(zhuǎn)換器。BMS是主要的執(zhí)行控制器。各控制節(jié)點(diǎn)高壓通電和斷電的響應(yīng)原理為：1）避免車輛不期望的加速、減速、倒車和轉(zhuǎn)向；2）避免因高壓故障造成人身傷害和設(shè)備損壞；3）滿足高壓通、斷電性能要求；4）性能要求以安全為基礎(chǔ)，即原則1）、2）優(yōu)先于原則3），車輛安全以人身安全為基礎(chǔ)，即原則2）優(yōu)先于原則1）；5）發(fā)生車輛事故時(shí)，應(yīng)緊急斷電。正常高壓上電要求在1秒內(nèi)完成，上電完成后DC/DC轉(zhuǎn)換器和IPU應(yīng)進(jìn)入工作模式。軟件控制的內(nèi)容包括正常高壓上電控制、正常高壓下電控制、緊急斷電控制、車輛絕緣故障上電控制、HVIL回路故障下電控制。1）正常高壓上電控制2）正常高壓下電控制3）緊急下電控制4）車輛絕緣故障上電控制5）高壓回路故障掉電控制授課2.通信協(xié)議的制定控制器有6種工作模式：配置模式、關(guān)機(jī)模式、正常工作模式、監(jiān)控模式、自檢模式和錯(cuò)誤模式。CAN模塊的通信部分主要由初始化子程序、消息接收子程序和消息發(fā)送子程序組成。工作狀態(tài)可分為：1）開機(jī)診斷狀態(tài)：2）正常工作狀態(tài)：3）休眠狀態(tài)：4）總線斷開狀態(tài)：5）斷電狀態(tài)：1.請(qǐng)說說正常高壓上電控制原理與流程2.請(qǐng)說說正常高壓下電控制原理與流程3.請(qǐng)說說緊急下電控制原理與流程4.請(qǐng)說說車輛絕緣故障上電控制原理與流程5.請(qǐng)說說高壓回路故障掉電控制原理與流程6.請(qǐng)說說通信協(xié)議的工作模式與工作狀態(tài)有哪些？根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義知識(shí)點(diǎn)4.動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試與分析授課1.動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試1）通過軟件控制電流、時(shí)間等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)試功能，動(dòng)力電池模塊測(cè)試系統(tǒng)作為大功率電力電子儀器，必須具有完整的人機(jī)界面和完整的異常保護(hù)功能。授課2.監(jiān)控軟件的使用1）控制電路的嵌入式軟件采用前端和后臺(tái)程序結(jié)構(gòu)。前后系統(tǒng)的后臺(tái)程序是一個(gè)無限循環(huán)，調(diào)用不同的函數(shù)來完成操作。前臺(tái)程序使用定時(shí)中斷來處理實(shí)時(shí)事件或?qū)δ承┩鈬兞繄?zhí)行周期性掃描。后臺(tái)程序控制嵌入式系統(tǒng)軟硬件資源的分配、管理和任務(wù)調(diào)度。2）程序內(nèi)容包括系統(tǒng)初始化、主功能程序和中斷程序，系統(tǒng)初始化程序的內(nèi)容是對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)變量和單片機(jī)的各個(gè)外圍設(shè)備進(jìn)行初始化，使系統(tǒng)達(dá)到工作就緒狀態(tài)。主要功能程序包括各種電壓電流采集程序、保護(hù)報(bào)警程序、CAN通信指令分析與執(zhí)行、反饋程序。中斷程序包括CAN通信中斷程序和定時(shí)器中斷程序。3）主程序基于CAN通信數(shù)據(jù)，對(duì)CAN指令進(jìn)行分析，然后根據(jù)CAN指令的類型執(zhí)行指令。同時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)通過CAN接口返回上位機(jī)。單片機(jī)接收到CAN通信啟動(dòng)測(cè)試命令后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換采集電流和電壓值，根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的測(cè)試過程指令中的條件計(jì)算出輸出電流的理論值。然后，改變恒流給定控制DAC的數(shù)字量，輸出設(shè)定的電流。總線的調(diào)整將根據(jù)動(dòng)力電池電壓和當(dāng)前總線電壓采集值進(jìn)入PID調(diào)整環(huán)節(jié)。4）調(diào)節(jié)程序會(huì)調(diào)節(jié)三項(xiàng)相控角度，以控制給定的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量，使母線電壓的大小正好保證MOS并聯(lián)恒流電路的可靠工作電壓。主程序還包含一個(gè)監(jiān)控程序來保護(hù)警報(bào)。對(duì)于輸入過壓和欠壓、缺相、相序錯(cuò)誤、溫控開關(guān)溫度保護(hù)等由IO端口電平識(shí)別的報(bào)警類型，程序?qū)呙鐸O的狀態(tài)。當(dāng)IO狀態(tài)為報(bào)警有效狀態(tài)時(shí)，程序在端口判斷報(bào)警類型的同時(shí)，停止設(shè)備的輸出，同時(shí)通過CAN通信將報(bào)警碼反饋給上位機(jī)。對(duì)于由過電流和過電壓等數(shù)值判斷的報(bào)警類型，程序?qū)⑦B續(xù)比較采樣值和報(bào)警值閾值。如果超過閾值，它將確定報(bào)警類型并停止設(shè)備的輸出。同時(shí)，報(bào)警代碼通過CAN機(jī)器反饋給主機(jī)。授課3.動(dòng)力電池測(cè)試案例分析案例1：無法充電案例分析案例2：高壓斷電故障案例分析1.請(qǐng)說說動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)測(cè)試原理與方法2.無法充電案例分析3.高壓斷電故障案例分析根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義3.實(shí)踐1.實(shí)踐安全要求。2.實(shí)踐任務(wù)（根據(jù)教學(xué)需要與條件選擇）：1）使用實(shí)訓(xùn)車輛設(shè)置因CAN通訊問題導(dǎo)致儀表顯示異常等之類的故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行故障排查，故障設(shè)置的難度請(qǐng)根據(jù)自身的要求及學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度自定義。2）使用實(shí)訓(xùn)車輛設(shè)置檢測(cè)到BMS管理系統(tǒng)在讀取數(shù)據(jù)顯示異常等之類的故障，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行故障排查，故障設(shè)置的難度請(qǐng)根據(jù)自身的要求及學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度自定義。3.在學(xué)生中選拔當(dāng)值助教；選拔對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組；小組內(nèi)部成員組長(zhǎng)進(jìn)行角色分配。4.指導(dǎo)、點(diǎn)撥學(xué)生實(shí)踐，解決實(shí)踐中的疑惑。5.安全監(jiān)控。6.指導(dǎo)學(xué)生自我實(shí)踐匯報(bào)，并對(duì)學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng)。1.分組；2.小組成員角色分配；3.任務(wù)分配；4.實(shí)踐執(zhí)行；5.組內(nèi)自我作業(yè)安全監(jiān)控；6.信息整理與類聚；7.記錄；8.實(shí)踐匯報(bào)與總結(jié)。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義4.探討CAN總線報(bào)文類型有哪些？在技術(shù)結(jié)構(gòu)層面上分為哪幾層？動(dòng)力電池管理系統(tǒng)可工作于5種工作模式下，請(qǐng)說說是哪五種工作模式？請(qǐng)說說動(dòng)力電池在行車狀態(tài)下3類故障的處理方法是什么？CAN控制器有6種工作方式，是哪6種？動(dòng)力電池模塊的主要電性能測(cè)試項(xiàng)目有哪些？動(dòng)力電池狀態(tài)的檢查主要包括哪些內(nèi)容？1.探討、思考、假設(shè)；2.信息整理與類聚；3.講解與收獲分享；4.質(zhì)疑；5.記錄。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義5.總結(jié)整車控制器是如何獲取單體電池的電壓及溫度信息的？總線技術(shù)匯集了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等，請(qǐng)說說現(xiàn)場(chǎng)總線主要有哪幾種類型？CAN總線主要特點(diǎn)有哪些？CAN總線在BMS系統(tǒng)中的作用有哪些？什么是嵌入式系統(tǒng)？電動(dòng)汽車車載信息系統(tǒng)的作用是什么？嵌入式系統(tǒng)定義的定義是什么？動(dòng)力電池綜合測(cè)試平臺(tái)的作用有哪些？BMS通過通訊接口與整車控制器、電機(jī)控制器、能量管理系統(tǒng)、車載顯示系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端等進(jìn)行通訊，請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作過程。動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)功能有哪些？通過回答問題與解決問題方式加深鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提升自我思考與問題表達(dá)能力、語言組織能力。根據(jù)自己的教學(xué)節(jié)點(diǎn)把控自定義

二、教學(xué)實(shí)施記錄分析項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃實(shí)施過程教師評(píng)估與總結(jié)簽名：備注

項(xiàng)目九、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障檢修一、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)課題動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障檢修總學(xué)時(shí)自定義引用教材電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)原理與檢修ISBN978-7-111-44838-9教學(xué)方法五步教學(xué)法（作者自研創(chuàng)新，可根據(jù)自身教學(xué)風(fēng)格自定義）任課老師教學(xué)目標(biāo)1.能夠知道電池管理系統(tǒng)故障項(xiàng)目診斷技術(shù)條件與要求2.能夠復(fù)述動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障診斷的控制機(jī)理3.能夠掌握動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障檢測(cè)與排查方法4.能夠電動(dòng)汽車充電異常故障類型與檢查方法教學(xué)重點(diǎn)1.電池管理系統(tǒng)故障項(xiàng)目診斷技術(shù)條件與要求2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障診斷的控制機(jī)理3.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障排查方法4.電動(dòng)汽車充電異常故障類型與檢查方法教學(xué)難點(diǎn)1.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障排查方法2.電動(dòng)汽車充電異常故障類型與檢查方法計(jì)劃學(xué)時(shí)計(jì)劃學(xué)時(shí)與教學(xué)節(jié)點(diǎn)控制請(qǐng)按個(gè)人實(shí)際情況安排班級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)五步教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)節(jié)點(diǎn)（min）1.課前準(zhǔn)備1.向?qū)W生推送準(zhǔn)備授課內(nèi)容的課前學(xué)習(xí)任務(wù)；2.準(zhǔn)備授課內(nèi)容教學(xué)材料（包括教輔等）；3.準(zhǔn)備好相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂設(shè)問問題；4.備課及準(zhǔn)備教案、教學(xué)大綱1.接受并完成老師推送的課前預(yù)備任務(wù)；2.課前預(yù)習(xí)及自習(xí)相關(guān)內(nèi)容；3.針對(duì)預(yù)習(xí)及自習(xí)中的難點(diǎn)或疑問提煉及準(zhǔn)備出向老師提問的相關(guān)問題。2.互動(dòng)傳授9.1動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見故障分析學(xué)生活動(dòng)要求：認(rèn)真聽老師講授，認(rèn)真觀察老師示范（如有示范的前提下），認(rèn)真記錄，積極提問、認(rèn)真解釋，多思考、多探討、多表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)1.電池管理系統(tǒng)故障項(xiàng)目診斷技術(shù)條件與要求講授1.電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件講授2.電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件及實(shí)驗(yàn)方法講授3.電池系統(tǒng)故障診斷要求1）一級(jí)故障2）二級(jí)故障3）三級(jí)故障知識(shí)點(diǎn)2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障診斷的控制策略講授1.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障診斷的控制策略主要包括故障檢測(cè)、故障數(shù)據(jù)管理和診斷服務(wù)接口三個(gè)方面。1）故障檢測(cè)：2）故障數(shù)據(jù)管理：3）診斷服務(wù)接口：動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見故障接觸器狀態(tài)診斷鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)故障檢測(cè)方法在鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中，有幾種檢測(cè)故障的方法：1）觀察。2）故障再現(xiàn)方法。3）替換方法。4）環(huán)境檢查法。5）程序升級(jí)方法。1.電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件主要包括哪些內(nèi)容？2.在電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件及實(shí)驗(yàn)方法中對(duì)BMS安全保護(hù)功能的技術(shù)要求有哪些？3.電池系統(tǒng)故障診斷要求有哪些？4.在動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷中，一級(jí)故障技術(shù)要求是什么？常見故障有哪些？車輛對(duì)這些故障的處理措施有哪些？5.在動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷中，二級(jí)故障技術(shù)要求是什么？常見故障有哪些？車輛對(duì)這些故