《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》課件 項(xiàng)目二　蓄電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)

項(xiàng)目二

蓄電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)任務(wù)1

BMS數(shù)據(jù)讀取工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取蓄電池管理系統(tǒng)的作用是提高動(dòng)力蓄電池的利用率，防止動(dòng)力蓄電池出現(xiàn)過(guò)充和過(guò)放，延長(zhǎng)動(dòng)力蓄電池的使用壽命，監(jiān)控動(dòng)力蓄電池的狀態(tài)。主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機(jī)接口等。2《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》（1）數(shù)據(jù)采集 蓄電池管理系統(tǒng)的所有算法都是以采集的動(dòng)力蓄電池?cái)?shù)據(jù)作為輸入。（2）電池狀態(tài)計(jì)算

電池狀態(tài)計(jì)算包括電池荷電狀態(tài)（State

of

Charge，SOC）和電池健康狀態(tài)（State

ofHealth，SOH）兩方面。（3）能量管理 包括充電過(guò)程控制和放電功率控制兩個(gè)部分。（4）安全管理

包括監(jiān)控電池電壓、電流、溫度是否超過(guò)正常范圍，防止電池過(guò)充、過(guò)放與絕緣監(jiān)測(cè)。（5）熱管理

包括在電池工作溫度過(guò)高時(shí)進(jìn)行冷卻，低于工作溫度下限時(shí)進(jìn)行加熱，使電池處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)，并在電池工作過(guò)程中總保持單體蓄電池間溫度均衡。（6）均衡控制

由于電池的一致性差異導(dǎo)致電池組的工作狀態(tài)是由最差單體蓄電池決定，為使各單體蓄電池充放電的工作情況盡量一致，提高整體電池組的工作性能，在電池組各個(gè)電池之間設(shè)置均衡電路，實(shí)施均衡控制。3《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀?。?）通信功能 蓄電池管理系統(tǒng)的重要功能之一是實(shí)現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車(chē)載設(shè)備或非車(chē)載設(shè)備之間通信，為充放電控制、整車(chē)控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。（8）人機(jī)接口 根據(jù)設(shè)計(jì)的需要設(shè)置顯示信息以及控制按鍵、旋鈕等。蓄電池管理系統(tǒng)CAN總線(xiàn)通信拓?fù)鋱D4《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取蓄電池管理系統(tǒng)有5種工作模式：下電模式、準(zhǔn)備模式、上電模式、充電模式、故障模式。（1）下電模式 即整個(gè)系統(tǒng)的高壓部分和低壓部分均處于不工作狀態(tài)。在該模式下，蓄電池管理系統(tǒng)控制的所有高壓接觸器均處于斷開(kāi)狀態(tài)；低壓控制電源處于不供電的狀態(tài)，只有動(dòng)力蓄電池內(nèi)部控制器的低壓常電有靜態(tài)維持電流。（2）準(zhǔn)備模式

當(dāng)系統(tǒng)收到啟動(dòng)ON擋信號(hào)，整車(chē)控制器、電機(jī)控制器、充電插頭開(kāi)關(guān)等部件發(fā)出的硬線(xiàn)信號(hào)或受CAN總線(xiàn)控制的低壓信號(hào)后，蓄電池管理系統(tǒng)開(kāi)始初始化、自檢。5《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取（3）上電模式 當(dāng)蓄電池管理系統(tǒng)自檢正常，檢測(cè)到啟動(dòng)的高壓上電信號(hào)后，系統(tǒng)首先閉合負(fù)極接觸器。由于高壓回路所連接的部件如電機(jī)控制器內(nèi)部電路有大電容，為防止過(guò)大的電流沖擊，負(fù)極接觸器閉合后，應(yīng)先閉合與正極接觸器并聯(lián)的預(yù)充接觸器，進(jìn)入預(yù)充電狀態(tài)。當(dāng)電機(jī)控制器內(nèi)電容兩端電壓達(dá)到直流母線(xiàn)電壓的90%時(shí)，閉合正極接觸器，延遲一段時(shí)間后，預(yù)充接觸器斷開(kāi)，系統(tǒng)完成上電。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取主正接觸器預(yù)充接觸器《新能源汽主負(fù)接觸器6車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》（4）充電模式 當(dāng)蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到充電喚醒信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入充電模式。在該模式下正極、負(fù)極接觸器閉合，同時(shí)為保證低壓控制電源的持續(xù)供電，DC/DC變換器需處于工作狀態(tài)。（5）故障模式 故障模式是控制系統(tǒng)中常出現(xiàn)的一種狀態(tài)。動(dòng)力蓄電池出現(xiàn)故障時(shí)，蓄電池管理系統(tǒng)對(duì)于故障的響應(yīng)需根據(jù)故障等級(jí)而定。當(dāng)故障級(jí)別較低時(shí)，系統(tǒng)可采取報(bào)錯(cuò)或發(fā)出輕微報(bào)警信號(hào)方式告知駕駛員；而當(dāng)故障級(jí)別較高甚至伴有危險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)將采取斷開(kāi)高壓接觸器的策略。7《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取動(dòng)力蓄電池對(duì)外高壓上下電過(guò)程：司機(jī)啟動(dòng)車(chē)輛，鑰匙置ON檔位，高壓系統(tǒng)各個(gè)控制器初始化、自檢，完成后向CAN線(xiàn)通報(bào)；BMS對(duì)內(nèi)部單體蓄電池電壓和溫度檢查合格、母線(xiàn)絕緣檢測(cè)合格后，負(fù)極接觸器閉合，然后預(yù)充接觸器閉合，動(dòng)力蓄電池為外部所有電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到動(dòng)力蓄電池電壓的90%左右時(shí)認(rèn)為預(yù)充結(jié)束；正極接觸器閉合，外部負(fù)載上電，正極接觸器閉合約10ms后，預(yù)充接觸器斷開(kāi)。儀表屏幕顯示READY，上電結(jié)束。當(dāng)啟動(dòng)鑰匙置OFF檔位，BMS控制正極接觸器和負(fù)極接觸器斷開(kāi)，全車(chē)高壓下電。在高壓上電后如果發(fā)生重要故障，BMS也會(huì)斷開(kāi)正極和負(fù)極接觸器。8《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取蓄電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集一般指對(duì)電壓、電流、溫度等物理量的采集，這些數(shù)據(jù)信息是對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行監(jiān)控和管理的基礎(chǔ)。（1）電壓數(shù)據(jù)采集單體蓄電池電壓是蓄電池管理系統(tǒng)的重要控制參數(shù)，對(duì)于蓄電池管理系統(tǒng)，單體蓄電池電壓的測(cè)量可以用來(lái)累計(jì)獲取整個(gè)電池組的電池電壓；可以根據(jù)單體蓄電池的電壓差判斷單體的差異性；可以用來(lái)檢測(cè)單體蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取電壓采集點(diǎn)Voltage

collectionpoint9《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》V1所測(cè)電壓是動(dòng)力蓄電池的總電壓，通過(guò)V1的測(cè)量值可判斷動(dòng)力蓄電池串聯(lián)回路是否連接正常。當(dāng)V1測(cè)量值為動(dòng)力蓄電池的總電壓時(shí)，說(shuō)明動(dòng)力蓄電池串聯(lián)回路連接正常，也即手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)MSD（ManualServiceDisconnect）插入良好或沒(méi)有配置手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)。否則，說(shuō)明動(dòng)力蓄電池串聯(lián)回路連接不正常，如手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)未插入。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取動(dòng)力蓄電池上電過(guò)程原理圖《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》10V2所測(cè)電壓是預(yù)充電阻之后的電壓，預(yù)充接觸器閉合后高壓回路接通，V2測(cè)量值隨著高壓回路中電容的充電迅速增大。當(dāng)檢測(cè)到V2與V1的差值小于某一值時(shí)，系統(tǒng)判斷為預(yù)充電過(guò)程結(jié)束，會(huì)閉合正極接觸器。當(dāng)檢測(cè)到預(yù)充電時(shí)間超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)判斷為預(yù)充電超時(shí)故障。當(dāng)檢測(cè)到V2與V1的值相等時(shí)，系統(tǒng)判斷為預(yù)充電過(guò)程結(jié)束且預(yù)充接觸器已斷開(kāi)，或因故障預(yù)充接觸器未按要求閉合。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取動(dòng)力蓄電池上電過(guò)程原理圖《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》11在負(fù)極接觸器閉合后，當(dāng)檢測(cè)到V3值為0時(shí)，系統(tǒng)判斷為預(yù)充接觸器和正極接觸器均未閉合。當(dāng)檢測(cè)到V3與V2的值相等時(shí)，系統(tǒng)判斷為預(yù)充接觸器已閉合，同時(shí)正極接觸器未閉合。當(dāng)檢測(cè)到V3與V1的值相等時(shí)，系統(tǒng)判斷為正極接觸器已閉合。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取動(dòng)力蓄電池上電過(guò)程原理圖《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》12（2）電流數(shù)據(jù)采集動(dòng)力蓄電池內(nèi)的蓄電池模塊以串聯(lián)的形式為整車(chē)提供電能，電流一般只需測(cè)量動(dòng)力蓄電池母線(xiàn)電流即可。電流測(cè)量時(shí)需將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，目前電動(dòng)汽車(chē)蓄電池管理系統(tǒng)電流檢測(cè)主要有分流器和霍爾電流傳感器兩種方式?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》13工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取1）分流器分流器實(shí)際是一個(gè)阻值非常小的電阻，該電阻要求精度高，且有低溫度系數(shù)特性，精度不易受溫度影響。在高壓回路中串聯(lián)一個(gè)分流器，當(dāng)電流流過(guò)分流器時(shí)，會(huì)在分流器兩端形成毫伏級(jí)的電壓信號(hào)，用于檢測(cè)母線(xiàn)充、放電電流的大小，電流越大電壓信號(hào)也就越大，采集分流器兩端電壓即可計(jì)算出電流值。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取分流器shunt《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》14工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取大眾ID4動(dòng)力電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》15《新能2）霍爾電流傳感器霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理檢測(cè)電流的一種元器件，它對(duì)安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周?chē)a(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)，用霍爾器件來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)的大小，進(jìn)而確定載流導(dǎo)體的電流，可以測(cè)量直流電流和交流電流。工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取霍爾電流傳感器Hall

current

sensor源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》16（3）溫度數(shù)據(jù)采集目前使用的溫度傳感器主要有熱敏電阻和數(shù)字溫度傳感器。1）熱敏電阻。熱敏電阻采集法的原理是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特點(diǎn)，用一個(gè)定值電阻和一個(gè)熱敏電阻串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)分壓電路，從而把溫度的高低轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換得到溫度的數(shù)字信息。a)

隨著溫度升高，Vout增加b)

隨著溫度升高，Vout降低負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》17工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取2）數(shù)字溫度傳感器。常用的數(shù)字溫度傳感器有DS18B20。DS18B20是美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器，具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)、精度高的特點(diǎn)，其輸出直接為數(shù)字量，無(wú)需額外進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。溫度傳感器DS18B20工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》18大眾ID4動(dòng)力電池BMS《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》19工作流程：

BMS數(shù)據(jù)讀取項(xiàng)目二

蓄電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)任務(wù)2

BMS均衡控制動(dòng)力蓄電池為了滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的需求，一般都是由單體蓄電池經(jīng)過(guò)串并聯(lián)連接在一起組成的。由于單體蓄電池間存在不一致性，充電時(shí)，為防止過(guò)充，達(dá)到最高電量單體蓄電池的充電電壓時(shí)停止充電，導(dǎo)致其余單體蓄電池仍未充滿(mǎn)；放電時(shí)，為防止過(guò)放，達(dá)到最低電量單體蓄電池的放電電壓時(shí)停止放電，導(dǎo)致其余單體蓄電池電量不能充分利用。為了盡量消除單體蓄電池間的不一致性，提高動(dòng)力蓄電池的整體性能和使用壽命，需要進(jìn)行均衡控制。工作流程：

BMS均衡控制《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

2根據(jù)均衡過(guò)程中電路對(duì)能量的消耗情況，動(dòng)力蓄電池均衡可分為能量耗散型均衡（被動(dòng)均衡）和非能量耗散型均衡（主動(dòng)均衡）。能量耗散型均衡是將多余的能量全部以熱量的方式消耗，這種均衡是以損耗單體蓄電池能量為代價(jià)，非能量耗散式均衡是利用儲(chǔ)能元件和均衡旁路構(gòu)建能量傳遞通道，將能量高的單體蓄電池的部分能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體蓄電池中。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

3工作流程：

BMS均衡控制1、能量耗散型均衡管理能量耗散型均衡通過(guò)單體蓄電池的并聯(lián)電阻進(jìn)行充電分流實(shí)現(xiàn)均衡，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均衡過(guò)程一般在充電過(guò)程中完成，對(duì)容量低的單體蓄電池不能補(bǔ)充電量。存在能量浪費(fèi)和增加熱管理系統(tǒng)負(fù)荷的問(wèn)題。能量耗散型均衡一般分為兩種類(lèi)型：恒定分流電阻均衡和開(kāi)關(guān)控制分流電阻均衡兩種。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

4工作流程：

BMS均衡控制（1）恒定分流電阻均衡充電電路此類(lèi)型均衡電路在每個(gè)單體蓄電池上都始終并聯(lián)一個(gè)分流電阻。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，分流電阻的值大，通過(guò)固定分流來(lái)減小由于自放電導(dǎo)致的單體蓄電池差異；缺點(diǎn)是無(wú)論電池充電還是放電過(guò)程，分流電阻始終消耗功率，能量損失大，該類(lèi)型一般在能夠及時(shí)補(bǔ)充能量的場(chǎng)合使用。工作流程：

BMS均衡控制《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

5（2）開(kāi)關(guān)控制分流電阻均衡充電電路此類(lèi)型均衡電路中分流電阻通過(guò)開(kāi)關(guān)控制。其優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)充電時(shí)單體蓄電池電壓偏高者進(jìn)行分流；缺點(diǎn)是由于均衡時(shí)間的限制，導(dǎo)致電阻分流時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，需要及時(shí)通過(guò)熱管理系統(tǒng)消散。工作流程：

BMS均衡控制《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

62、非能量耗散型均衡管理非能量耗散型均衡通過(guò)能量轉(zhuǎn)移的方式，將能量高的單體蓄電池的部分能量轉(zhuǎn)移到能量較低的單體蓄電池中，從而實(shí)現(xiàn)各單體蓄電池的能量均衡。非能量耗散型均衡若忽略轉(zhuǎn)移過(guò)程中的能量損耗，不存在電池能量損失，且發(fā)熱量少，按能量轉(zhuǎn)移的形式可分為電容式、電感式以及變壓器式等?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

7工作流程：

BMS均衡控制（1）電容式電容式非能量耗散型均衡以電容作為儲(chǔ)能元件，完成單體蓄電池間能量轉(zhuǎn)移，該類(lèi)型均衡可分為單電容式和多電容式。工作流程：

BMS均衡控制max《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

8min功率開(kāi)關(guān)管電容（2）電感式電感式非能量耗散型均衡以電感作為儲(chǔ)能元件，完成單體蓄電池間能量轉(zhuǎn)移，該類(lèi)型均衡可分為單電感式和多電感式。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

9工作流程：

BMS均衡控制maxmin功率開(kāi)關(guān)管電感（3）變壓器式變壓器式非能量耗散型均衡以變壓器作為儲(chǔ)能元件，完成單體蓄電池間能量轉(zhuǎn)移，該類(lèi)型均衡可分為單繞組式和多繞組式。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》10工作流程：

BMS均衡控制maxmin功率開(kāi)關(guān)管項(xiàng)目二

蓄電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)任務(wù)3

BMS絕緣監(jiān)控工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控絕緣電阻是反映動(dòng)力蓄電池供電安全的重要指標(biāo)，根據(jù)人體所能夠承受最大的電壓，絕緣電阻一旦低于500Ω/V，蓄電池管理系統(tǒng)就會(huì)對(duì)駕乘人員發(fā)出安全警告或斷開(kāi)高壓接觸器停止供電，確保人員安全?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

2工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

3蓄電池管理系統(tǒng)內(nèi)一般需要對(duì)整個(gè)高壓系統(tǒng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)蓄電池包的正極對(duì)殼體和負(fù)極對(duì)殼體的絕緣阻值，防止蓄電池包漏電導(dǎo)致安全事故發(fā)生。常用的檢測(cè)方法有平衡電橋法、低頻信號(hào)注入法和漏電電流檢測(cè)法。除了以上用于蓄電池管理系統(tǒng)內(nèi)的絕緣檢測(cè)方法外，在日常檢修中還常用絕緣電阻表直接測(cè)量絕緣電阻值。工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控（1）平衡電橋法平衡電橋法是GB18384-2020的推薦方法，也稱(chēng)為國(guó)標(biāo)法。在正負(fù)高壓母線(xiàn)與車(chē)體外殼之間并聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電阻Rk1和Rk2，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)K1和K2，改變正負(fù)母線(xiàn)對(duì)車(chē)體外殼的電壓分壓比，計(jì)算蓄電池包的絕緣電阻Riso1和Riso2，根據(jù)計(jì)算得出的Riso1和Riso2電阻值判斷高壓系統(tǒng)的絕緣性能。V10＞V20V10≤V20《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

4工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

5（2）低頻信號(hào)注入法目前大多數(shù)混合動(dòng)力汽車(chē)常采用低頻信號(hào)注入法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絕緣情況。此方法最大的特點(diǎn)在于，測(cè)量時(shí)不受直流電源的影響，車(chē)輛運(yùn)行或停止時(shí)都能進(jìn)行測(cè)量，并且因?yàn)榻^緣電阻計(jì)算完全依賴(lài)于系統(tǒng)內(nèi)唯一的共模電位采樣點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，絕緣電阻檢測(cè)硬件的體積也相對(duì)縮小，在實(shí)際應(yīng)用中有著良好的可操作性。工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控（2）低頻信號(hào)注入法絕緣檢測(cè)電路連接在高壓母線(xiàn)與車(chē)體外殼之間，在檢測(cè)過(guò)程中，絕緣檢測(cè)電路內(nèi)部的檢測(cè)電阻Rd與高壓母線(xiàn)對(duì)車(chē)體外殼的絕緣電阻R形成串聯(lián)回路，絕緣檢測(cè)電路內(nèi)部的低頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)脈沖振蕩方波信號(hào)電壓VP，采樣電路通過(guò)測(cè)量方波信號(hào)的分壓VX，計(jì)算高壓母線(xiàn)對(duì)車(chē)體外殼的絕緣電阻R的值?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

6工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控（3）漏電電流檢測(cè)法漏電電流檢測(cè)法是通過(guò)檢測(cè)高壓直流母線(xiàn)對(duì)外殼的漏電電流來(lái)檢測(cè)絕緣性能的方法，通常由漏電傳感器來(lái)完成。當(dāng)檢測(cè)到發(fā)生漏電故障時(shí)，漏電傳感器發(fā)出信號(hào)給蓄電池管理系統(tǒng)，蓄電池管理系統(tǒng)接到漏電信號(hào)后，進(jìn)行相關(guān)保護(hù)操作并報(bào)警，防止高壓電外泄，造成人員或設(shè)備的傷害和損失?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

7工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控（4）絕緣電阻表測(cè)量法絕緣電阻表也稱(chēng)兆歐表，目前市場(chǎng)上多為電子式絕緣電阻表。電子式絕緣電阻表一般采用電池供電，通過(guò)內(nèi)部DC/DC變換電路產(chǎn)生直流高壓，通過(guò)一個(gè)電壓激勵(lì)被測(cè)裝置或網(wǎng)絡(luò)，測(cè)量激勵(lì)所產(chǎn)生的電流，從而利用歐姆定律測(cè)量出電阻值并顯示出來(lái)。在日常檢修中，可使用絕緣電阻表直接測(cè)量動(dòng)力蓄電池正負(fù)極與外殼的絕緣電阻值?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

8工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

9電動(dòng)汽車(chē)高壓系統(tǒng)工作過(guò)程中，最大的一類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)是車(chē)輛突然斷電，失去動(dòng)力。造成車(chē)輛動(dòng)力丟失的原因有多種，其中之一就是高壓回路連接位置松脫斷開(kāi)，這時(shí)高壓互鎖可以監(jiān)測(cè)到回路的連續(xù)性受到破壞，會(huì)及時(shí)在高壓斷電之前給VCU發(fā)送報(bào)警信號(hào)，使VCU對(duì)整車(chē)系統(tǒng)采取應(yīng)對(duì)措施。另外一類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)是高壓系統(tǒng)工作過(guò)程中人為誤操作，手動(dòng)斷開(kāi)高壓連接器。在斷開(kāi)的瞬間，整個(gè)回路電壓加在連接器端點(diǎn)兩端，而高壓連接器自身不具備分?jǐn)嗄芰?，高壓擊穿空氣在兩個(gè)器件之間產(chǎn)生很強(qiáng)的拉弧，可能對(duì)斷點(diǎn)周?chē)娜藛T和設(shè)備造成傷害，高壓互鎖則可以在連接器斷開(kāi)時(shí)，同時(shí)斷開(kāi)動(dòng)力蓄電池的輸出，避免觸電。工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》10高壓互鎖，也稱(chēng)為危險(xiǎn)電壓互鎖回路（Hazardous

Voltage

Interlock

Loop，HVIL），是用低壓信號(hào)監(jiān)視高壓回路完整性及連續(xù)性的一種安全設(shè)計(jì)方法。高壓互鎖電路中所用插頭、插座的高壓電源的正負(fù)極端子與中間互鎖端子的物理長(zhǎng)度不同。當(dāng)連接高壓插頭時(shí)，高壓插頭的電源端子會(huì)先于中間互鎖端子完成連接。當(dāng)斷開(kāi)高壓插頭時(shí)，中間互鎖端子先于高壓電源的正負(fù)極端子脫開(kāi)，并控制相應(yīng)接觸器斷開(kāi)高壓電，從而避免高壓環(huán)境下電弧的產(chǎn)生。工作流程：

BMS絕緣監(jiān)控比亞迪秦EV為雙高壓互鎖回路，包括高壓互鎖1和高壓互鎖2，采用占空比信號(hào)監(jiān)測(cè)。高壓互鎖1又稱(chēng)為直流高壓互鎖，高壓互鎖2又稱(chēng)為交流高壓互鎖。高壓互鎖1回路的主要部件包括蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）、高壓配電盒、PTC加熱器、空調(diào)壓縮機(jī)和蓄電池包。高壓互鎖2回路的主要部件包括蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）、高壓配電盒和220V交流充電?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》11項(xiàng)目二

蓄電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)任務(wù)4

BMS充電檢測(cè)工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

2當(dāng)蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)到充電喚醒信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)即進(jìn)入充電模式。按照輸入電能的供給方式不同，可分為交流充電和直流充電兩種充電方式。1.交流充電方式交流充電即通常所說(shuō)的慢充，采用民用220V單相交流電，需要通過(guò)安裝在車(chē)輛上的車(chē)載充電機(jī)將交流電能轉(zhuǎn)換為合適的直流電輸入給動(dòng)力蓄電池充電。目前，充電電流一般為16-32A，功率為3.3-7KW，充電時(shí)間一般需要6-10小時(shí)。有交流充電樁慢充和充電保（充電保護(hù)盒/便攜式充電器）慢充兩種交流充電方法。工作流程：

BMS充電檢測(cè)交流充電樁慢充充電保（充電保護(hù)盒/便攜式充電器）慢充《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

3工作流程：

BMS充電檢測(cè)交流慢充系統(tǒng)主要由慢充樁-充電線(xiàn)或充電保-充電線(xiàn)、慢充口（交流充電口）、慢充高壓線(xiàn)束、車(chē)載充電機(jī)、高壓控制盒（高壓配電箱）、動(dòng)力蓄電池等組成。當(dāng)慢充口插入交流充電槍進(jìn)行充電時(shí)，220V的交流電經(jīng)由慢充高壓線(xiàn)束到達(dá)車(chē)載充電機(jī)的交流輸入端，車(chē)載充電機(jī)進(jìn)行整流逆變，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，由直流輸出端輸出，再經(jīng)過(guò)高壓控制盒向動(dòng)力蓄電池充電；當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將制動(dòng)回饋的能量通過(guò)電機(jī)控制器轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)高壓控制盒也可以向動(dòng)力蓄電池充電。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

4工作流程：

BMS充電檢測(cè)動(dòng)力蓄電池通過(guò)高壓控制盒為全車(chē)高壓用電設(shè)備，如驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、PTC加熱器等提供電能，并通過(guò)DC/DC變換器將高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓12V直流電，為整車(chē)低壓用電系統(tǒng)供電及為蓄電池充電?！缎履茉雌?chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

5工作流程：

BMS充電檢測(cè)（1）慢充接口 電動(dòng)汽車(chē)充電口的位置因車(chē)而異，根據(jù)不同的整車(chē)布局、設(shè)計(jì)理念等，其充電口的位置也不同。比亞迪秦EV的充電口位置，快充口隱藏在車(chē)頭中央LOGO后面，慢充口位于車(chē)身右后位置，在車(chē)輛解鎖狀態(tài)下，按壓充電口外蓋可直接打開(kāi)；大眾ID.4充電口位于車(chē)身右后位置，在車(chē)輛解鎖狀態(tài)下，按壓充電口外蓋可直接打開(kāi)，左側(cè)為慢充口，右側(cè)為快充口。比亞迪秦EV充電口位置《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

6大眾ID.4充電口位置由于不同國(guó)家和地區(qū)的電網(wǎng)系統(tǒng)不同，因此不同國(guó)家在各自的交流充電標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)充電連接器電壓和電流的要求也不盡相同。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的交流充電接口采用7芯結(jié)構(gòu)，以單相充電為主，預(yù)留三相充電。慢充口針腳位置及其含義如圖所示。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

7（2）車(chē)載充電機(jī)

充電機(jī)可以看做是一個(gè)AC/DC電能變換器，即將交流電經(jīng)過(guò)整流等環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為合適的直流電輸出。根據(jù)充電機(jī)安裝位置的不同，電動(dòng)汽車(chē)的充電機(jī)可分為車(chē)載充電機(jī)和非車(chē)載充電機(jī)。車(chē)載充電機(jī)（On

Board

Charger，OBC）是一種安裝在電動(dòng)汽車(chē)上，進(jìn)行AC/DC電能變換的裝置，主要依據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)的管控命令，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流與電壓參數(shù)，是完成電動(dòng)汽車(chē)交流慢充充電過(guò)程的核心部件。但車(chē)內(nèi)空間有限，其功率、體積和重量等都小于非車(chē)載充電機(jī)。非車(chē)載充電機(jī)通常固定安裝在地面上，輸入側(cè)的交流電經(jīng)過(guò)電能變換后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鬏敵?，并給電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力蓄電池直接充電，因此用于直流快充。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

8工作流程：

BMS充電檢測(cè)（3）交流充電的控制導(dǎo)引策略交流充電的控制導(dǎo)引策略包括四個(gè)階段：連接確認(rèn)與慢充喚醒充電控制充電過(guò)程充電結(jié)束工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》

9《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》10，1）連接確認(rèn)與慢充喚醒。按壓充電槍鎖止按鍵S3（常閉，此時(shí)按壓即斷開(kāi)），連接充電槍至車(chē)端檢測(cè)點(diǎn)3檢測(cè)到R4與RC的串聯(lián)電路信號(hào)電壓；之后松開(kāi)鎖止按鍵S3，檢測(cè)點(diǎn)3檢測(cè)到RC的信號(hào)電壓。當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)3檢測(cè)到信號(hào)電壓發(fā)生如此變化時(shí)，車(chē)輛控制裝置進(jìn)行充電連接確認(rèn)，控制電子鎖將充電槍鎖止在車(chē)輛充電插座上，并發(fā)送供電設(shè)備連接完成信號(hào)至車(chē)載充電機(jī)控制單元，此時(shí)車(chē)端確認(rèn)樁端已連接正常。其中，RC的電阻值代表充電線(xiàn)纜承載電流的大小，RC阻值越大，線(xiàn)纜承載的電流越小，一般其阻值與承載電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：110Ω——63A，220Ω——32A，680Ω——16A。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》11同時(shí)，樁端通過(guò)開(kāi)關(guān)S1輸出+12V電壓信號(hào)，充電槍連接至車(chē)端后，車(chē)載充電機(jī)接收到此信號(hào)，喚醒整車(chē)控制單元VCU、組合儀表和蓄電池管理系統(tǒng)BMS，儀表板充電指示燈點(diǎn)亮，蓄電池管理系統(tǒng)BMS自檢，確認(rèn)系統(tǒng)正常后將動(dòng)力蓄電池的電量、電壓、溫度等信息發(fā)送至CAN總線(xiàn)，閉合正極接觸器和負(fù)極接觸器，啟動(dòng)充電模式。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》122）充電控制。當(dāng)車(chē)端與樁端連接正常后，充電控制信號(hào)CP電路中被連入R3，檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到電壓由12V被拉低至9V，樁端即開(kāi)始自檢，確認(rèn)系統(tǒng)正常后將開(kāi)關(guān)S1從連接+12V狀態(tài)切換至PWM狀態(tài)，輸出峰值電壓為9V的占空比矩形脈沖信號(hào)。車(chē)端檢測(cè)點(diǎn)2檢測(cè)到此信號(hào)，確認(rèn)供電設(shè)備準(zhǔn)備完畢。車(chē)輛控制裝置閉合開(kāi)關(guān)S2，則充電控制信號(hào)CP電路中又被連入R2，電壓被拉低為峰值為6V的PWM占空比信號(hào)，檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到此信號(hào)，確認(rèn)車(chē)端準(zhǔn)備完畢，供電控制裝置閉合接觸器開(kāi)關(guān)K1和K2，輸出高壓交流電，供電設(shè)備開(kāi)始正常供電。其中，PWM占空比信號(hào)代表供電設(shè)備的充電電流允許限值，即供電設(shè)備的可供電能力。供電設(shè)備的功率越大，占空比就越大。工作流程：

BMS充電檢測(cè)3）充電過(guò)程。首先，車(chē)輛控制裝置完成車(chē)載充電機(jī)最大允許電流設(shè)置，取供電設(shè)備充電電流允許限值（通過(guò)PWM占空比信號(hào)獲?。⒊潆娋€(xiàn)纜載流值（通過(guò)RC阻值獲?。┖蛙?chē)載充電機(jī)額定電流三者的最小值。之后，車(chē)載充電機(jī)OBC將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出至動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充電，蓄電池管理系統(tǒng)BMS通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)時(shí)向車(chē)載充電機(jī)控制單元發(fā)送電池充電需求，車(chē)載充電機(jī)控制單元根據(jù)電池充電需求調(diào)整充電電壓和充電電流，并發(fā)送充電狀態(tài)信息給蓄電池管理系統(tǒng)BMS，以保證充電過(guò)程正常進(jìn)行。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》13充電過(guò)程如圖所示，對(duì)于完全放電的動(dòng)力蓄電池，首先進(jìn)入預(yù)充電階段，即恢復(fù)性充電，采用涓流充電，直至電池電壓高于預(yù)充電電壓閾值時(shí)，進(jìn)入恒定電流充電階段，保持充電電流始終恒定，隨著電池電壓逐漸升高，進(jìn)入恒定電壓充電階段，保持充電電壓始終恒定，隨著充電電流逐漸減小，最終完成充電過(guò)程。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》144）充電結(jié)束。充電結(jié)束有兩種情況，一種是車(chē)輛達(dá)到了充電結(jié)束的條件，如電池充滿(mǎn)，則車(chē)端車(chē)輛控制裝置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到PWM占空比信號(hào)由6V恢復(fù)至9V，則樁端供電控制裝置通過(guò)繼電器控制接觸器開(kāi)關(guān)K1和K2斷開(kāi)，供電設(shè)備停止供電，充電結(jié)束；一種是充電樁達(dá)到了充電結(jié)束的條件，如操作人員刷卡結(jié)束充電，則樁端供電控制裝置將開(kāi)關(guān)S1從PWM狀態(tài)切換至+12V狀態(tài)，并通過(guò)繼電器控制接觸器開(kāi)關(guān)K1和K2斷開(kāi)，供電設(shè)備停止供電，檢測(cè)點(diǎn)2檢測(cè)到PWM占空比信號(hào)變?yōu)?12V，停止車(chē)載充電機(jī)輸出，充電結(jié)束。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》15工作流程：

BMS充電檢測(cè)2.直流充電方式直流充電即通常所說(shuō)的快充，采用工業(yè)用380V三相交流電，通過(guò)非車(chē)載充電機(jī)將從供電電網(wǎng)獲取的交流電能轉(zhuǎn)換為合適的直流電輸出給車(chē)輛直接充電。目前，充電電流一般為150-400A，功率大于50KW，充電電壓為200-1000V，充電時(shí)間一般半小時(shí)即可充至80%，2小時(shí)左右充滿(mǎn)。直流充電方法為直流充電樁快充。《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》16（1）快充口 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直流充電接口采用9芯結(jié)構(gòu)?？斐淇卺樐_位置及其含義如圖所示。工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》17（2）直流充電的控制導(dǎo)引策略直流充電的控制導(dǎo)引策略包括五個(gè)階段：物理連接與低壓輔助上電充電握手充電參數(shù)配置充電過(guò)程充電結(jié)束工作流程：

BMS充電檢測(cè)《新能源汽車(chē)動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》181）物理連接與低壓輔助上電。按壓充電槍鎖止按鍵S（常閉，此時(shí)按壓即斷開(kāi)），連接充電槍至車(chē)端，檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到R4電路信號(hào)電壓；之后松開(kāi)鎖止按鍵S，檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到R2與R4的并聯(lián)電路信號(hào)電壓。當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到信號(hào)電壓發(fā)生如此變化時(shí)，非車(chē)載充電機(jī)控制裝置進(jìn)行充電連接確認(rèn)，控制電子鎖將充電槍鎖止在車(chē)輛充電插座上，并控制K3、K4開(kāi)關(guān)閉合，通過(guò)A+、A-電路為車(chē)輛輸送低壓直流+12V供電。車(chē)輛上電后