新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修 課件全套 吉文哲 項目1-9 動力蓄電池的總體認知 -新能源汽車動力蓄電池廢棄處理

新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修1動力蓄電池認知2電源電氣系統(tǒng)檢修3動力蓄電池管理系統(tǒng)檢修CONTENT目錄4動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)檢修5充電系統(tǒng)檢修CONTENT目錄動力蓄電池廢棄處理6動力蓄電池認知PART1【案例1】1.事故概況2022年4月28日，在?？谝惶幐呒軜虻紫碌某潆娬?，一輛威馬牌EX5電動其汽車充完電3分鐘后突然冒煙起火，不過現(xiàn)場并未造成無人員傷亡。2.原因分析后經(jīng)調(diào)查認定，原因是其汽車“動力蓄電池故障”導(dǎo)致的起火。3.防范措施（1）首先需提高充電安全認識；（2）避免新能源汽車過充過放，低電量及時找充電樁充電。情景導(dǎo)入【思政元素】動力蓄電池是新能源汽車技術(shù)的重中之重，決定著新能源汽車的續(xù)航里程與行駛安全。本章節(jié)將講述新能源汽車動力蓄電池的發(fā)展歷史，以及對動力蓄電池的分解拆裝、故障檢測與維護進行詳細描述。將理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，并樹立質(zhì)量意識、環(huán)保意識與安全意識，培養(yǎng)一絲不茍、精益求精的“工匠精神”。情景導(dǎo)入任務(wù)一

常見新能源汽車動力蓄電池的發(fā)展及歷史項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

動力蓄電池系統(tǒng)作為電動汽車的動力源，主要為整車提供持續(xù)、穩(wěn)定的能量，作為整車的動力來源，其綜合性能直接影響整車的續(xù)駛里程。國家有關(guān)部門聯(lián)合發(fā)布了?新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法?指出:新能源汽車動力電池退役后，一般仍有７０-８０％的剩余容量，可降級用于儲能、備電等場景，實現(xiàn)余能最大化利用，動力電池梯次利用即是對新能源汽車退役動力電池進行必要的檢驗檢測、分類、拆分、電池修復(fù)或重組為梯次產(chǎn)品，使其可應(yīng)用至其他領(lǐng)域的過程，本任務(wù)從動力蓄電池組成組模式、動力蓄電池組的結(jié)構(gòu)和功能、動力蓄電池組拆裝準(zhǔn)備及步驟等方面來闡述。理論知識一、動力蓄電池組的結(jié)構(gòu)和功能１.動力蓄電池組的功用2.動力蓄電池成組模式(１)串聯(lián)電池組(２)并聯(lián)電池組(３)串并混聯(lián)電池組(４)應(yīng)用3.動力蓄電池組的安裝位置4.動力蓄電池組的結(jié)構(gòu)(１)動力蓄電池模組(２)電池管理系統(tǒng)(ＢＭＳ)(３)動力蓄電池箱(４)輔助元器件(５)高壓維修開關(guān)二、動力蓄電池的分類１.鋰離子蓄電池

(１)鋰離子蓄電池0103(３)三元鋰離子蓄電池02(２)磷酸鐵鋰離子蓄電池04(４)磷酸鐵鋰離子蓄電池與三元鋰離子蓄電池性能對比２.鉛酸蓄電池(１)鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)(２)鉛酸蓄電池基本原理3.鎳氫蓄電池(１)鎳氫蓄電池的結(jié)構(gòu)４.燃料電池(１)燃料電池的主要構(gòu)件(２)燃料電池的優(yōu)缺點三、動力蓄電池的性能指標(biāo)

5344.能量121.電壓3.內(nèi)阻2.容量5.功率四、動力蓄電池組拆裝

原則上只應(yīng)遵守汽車廠家維修說明中的規(guī)定和說明,負責(zé)修理動力蓄電池組的維修人員同樣必須滿足以下重要前提條件:具有相應(yīng)資質(zhì),只允許具備動力蓄電池組修理資質(zhì)的維修人員進行這項工作,如通過“高電壓本車型車輛作業(yè)專業(yè)人員”培訓(xùn)、高電壓系統(tǒng)培訓(xùn),特別是動力蓄電池組修理培訓(xùn)的人員。

1.信息收集(１)工作區(qū)準(zhǔn)備(２)高壓安全注意事項

2.工作區(qū)準(zhǔn)備及高壓安全注意事項3.準(zhǔn)備車輛技能提升一、動力蓄電池組拆裝步驟

1.舉例拆裝比亞迪秦ＰｒｏＥＶ新能源汽車動力蓄電池組詳細步驟１)打開機艙蓋，如圖１-16所示，先鋪設(shè)車外三件套，可避免修車時把車漆弄臟或把車刮花。２)打開車門，如圖１-17所示，鋪設(shè)車內(nèi)四件套，及轉(zhuǎn)向盤套、變速桿套，座椅套和腳墊。３)連接解碼儀，打開點火開關(guān)，如圖１-１８所示。４)讀取故障碼并進行記錄。５)關(guān)閉車輛點火開關(guān)。６)選用10號扳手擰松蓄電池負極線固定螺栓，取下負極線，并用絕緣膠纏繞的方式對負極端子做好防護。７)選用十字螺釘旋具拆卸儲物盒，如圖１-19所示，取走儲物盒后，可見到底部的維修開關(guān)。８)穿戴絕緣手套拆卸維修開關(guān)，并放到指定的零部件收納盒中，避免丟失。９)穿戴絕緣手套拔出兩個高壓母線頭，并對高壓母線插件進行防護處理，防止異物進入導(dǎo)致短路或插件損壞。１０)將萬用表調(diào)至電壓檔，測量高壓母線是否存在危險，注意單手握住兩只表筆，測得電壓為０V則正常。技能提升１１)確定整車下電無誤，放下機艙蓋，收走車輪擋塊。１２)用手擰下防凍液蓋子，并在配件收納盒里放置好。１３)將舉升臂對準(zhǔn)車輛四個支撐點并升起１５ｃｍ后停止，并檢查車輛平衡，確認平衡良好后繼續(xù)舉升車輛至合適位置，最后鎖止舉升機。１４)拆卸電池組擋塊時,先取扭力扳手與１７號套筒松開電池組擋塊螺栓，再取快道速扳手與17號套筒將螺栓完全擰出，取下全部固定螺栓后再取下電池組擋塊，并放置好電池組擋塊與螺栓。１５)拔出電池組高壓與低壓插接件(左邊為低壓)，注意拔高壓插接件時需戴絕緣手套。１６)拔出電池組水管,用水桶接住流出的防凍液,待防凍液流盡，用抹布擦拭水管,然后用抹布堵住水管出水口。１７)移動舉升平臺至電池組下方合適位置,將舉升平臺升至合適高度,使用扭力扳手與。１８號套筒擰松電池組固定螺栓,比亞迪ＰｒｏＥＶ電池組有１０個固定螺栓，先對角松開螺栓，再使用快速扳手對角拆下電池組螺栓,最后將螺栓放置好。１８)檢查螺栓是否拆卸完畢，確定已拆卸完畢則緩緩降下電池組，降到需要的高度后將電池舉升平臺推出。１９)取抹布清潔電池組表面，然后取工單記錄電池組數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)小結(jié)１.動力蓄電池系統(tǒng)主要用于接收和存儲由外置充電裝置和制動能量回收裝置提供的電能。并通過高壓配電模塊連接動力蓄電池組件，為電動機、空調(diào)壓縮機、空調(diào)加熱器(ＰＴＣＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)、ＤＣ/ＤＣ變換器等用電設(shè)備提供電能。２.動力蓄電池組一般由動力蓄電池模組、電池管理系統(tǒng)(ＢＭＳ)、動力蓄電池托盤、輔助元器件、冷卻系統(tǒng)等組成。３.動力蓄電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器,實現(xiàn)二者之間的通信及信息交換。知識鞏固任務(wù)二

動力蓄電池的典型故障檢測項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

對于不太了解動力鋰離子蓄電池的人來說，在日常使用中也不會去注意，尤其是現(xiàn)在電動汽車普及發(fā)展很快，學(xué)習(xí)動力鋰離子蓄電池的日常維護和維修的要點和方法是非常好的，動力蓄電池如果不進行維護可能會發(fā)生故障，新版汽車“三包”政策已經(jīng)實施:新增動力電池故障相關(guān)政策，家用純電動、插電式混合動力汽車產(chǎn)品的動力蓄電池在包修期、三包有效期內(nèi)的容量衰減限值，本任務(wù)從動力蓄電池故障等級、動力蓄電池典型故障及解決方法等進行介紹。理論知識一、動力蓄電池的故障等級1.動力蓄電池發(fā)生故障的等級分類(１)一級故障(非常嚴重)動力蓄電池上報該故障一段時間后會造成整車出現(xiàn)安全事故，如起火、爆炸、觸電等。(２)二級故障(嚴重)動力蓄電池上報該故障會造成整車進入跛行、暫時停止能量回饋、停止充電，動力蓄電池正常工作下不會上報該故障，ＢＭＳ一旦上報該故障表明動力蓄電池某些硬件出現(xiàn)故障或動力蓄電池處于非正常工作的條件下。(３)三級故障(輕微)動力蓄電池上報該故障對整車無影響或不同程度地造成整車進入限功率行駛狀態(tài)，動力蓄電池正常工作狀態(tài)可能上報該故障，ＢＭＳ一旦上報該故障表明動力蓄電池處于極限環(huán)境溫度下或單體動力蓄電池一致性出現(xiàn)一定劣化等。2.動力蓄電池系統(tǒng)故障顯示純電動汽車故障燈大多數(shù)都是與普通汽車故障燈一樣的，分為指示燈、警告燈指示、警告燈３類。理論知識二、動力蓄電池的典型故障及解決方法1.動力蓄電池電壓異常(１)單體電池電壓過高(２)單體電池電壓過低理論知識2.動力蓄電池短路(１)動力蓄電池外部短路(２)動力蓄電池內(nèi)部短路理論知識3.動力蓄電池溫度異常(１)動力蓄電池溫度過高(２)動力蓄電池溫度不均衡(３)動力蓄電池溫升過快(４)動力蓄電池冷卻液溫度過高4.動力蓄電池絕緣、充電故障(１)絕緣電阻低(２)充電電流異常學(xué)習(xí)小結(jié)１.純電動汽車故障燈大多數(shù)都是與普通汽車故障燈一樣的，分為指示燈、警告燈指示。警告燈３類，純電動汽車故障燈同樣用不同顏色代表故障程度，紅色＝危險/重要提醒，黃色＝警告/故障?綠色/藍色/白色＝指示/確認啟用。２.動力蓄電池內(nèi)部短路可能會引起熱失控，出現(xiàn)著火、爆炸等情況。３.動力蓄電池溫度過高可能是單體電池有問題、動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)有問題、動力蓄電池裝配節(jié)點松弛等原因。知識鞏固任務(wù)三

動力蓄電池日常維護項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

在車輛行駛的過程中，許多零部件處于非?？量痰倪\轉(zhuǎn)環(huán)境(高溫、高速、多塵、顛簸的路面等)，一些零部件經(jīng)常高速運動，不斷磨損，一些零部件也會在不經(jīng)意的時候磕傷，這就需要及時進行檢查、調(diào)整或更換，本任務(wù)從動力蓄電池維護的意義、動力蓄電池的維護內(nèi)容進行介紹。理論知識一、動力蓄電池維護的意義

在車輛行駛的過程中，許多零部件處于非常苛刻的運轉(zhuǎn)環(huán)境(高溫、高速、多塵、顛簸的路面等)，一些零部件經(jīng)常高速運動，不斷磨損，一些零部件也會在不經(jīng)意的時候磕傷，這就需要及時進行檢查、調(diào)整或更換，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，動力電池退役量逐年上升，做好動力電池維護回收，對于保護生態(tài)環(huán)境、提高資源利用效率、保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義，近年來，工信部會同有關(guān)部門發(fā)布實施一系列政策，強化動力電池全生命周期溯源監(jiān)測，探索多元化回收利用模式。二、汽車日常維護

日常維護工作很簡單，歸納起來就是:清潔、緊固、檢查、補充，下面以比亞迪秦ＰｒｏＥＶ車型為例說明汽車的維護維護內(nèi)容。2.車輛底部的檢查3.檢查快充端口1.前機艙內(nèi)部件狀況檢查技能提升動力蓄電池的維護:１.電池組安全操作及注意事項１)非專業(yè)人員不得擅自拆卸２)勿將電池擅自改裝３)禁止利用導(dǎo)線直接對電池組輸出口進行短路４)充放電不得超過技術(shù)參數(shù)中規(guī)定的最大電流５)電池不準(zhǔn)靠近高溫?zé)嵩矗?避免在陽光直射下充電７)勿將電池放在潮濕的地方或水里８)勿將電池施加外力或使之從高空墜落９)工作環(huán)境溫度:放電溫度為一２０~６０℃,充電溫度為０~４５℃。１０)工作時的強度:參考國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電動汽車車輛振動的要求。技能提升2.電池的存儲１)長期儲存，長期存儲前盡量保證電池或電池組的ＳＯＣ≥６０％，每間隔３個月對電池進行一次充電，保證ＳＯＣ≥６０％。２)存儲在－２０~４５℃的環(huán)境溫度中。３)在干燥、通風(fēng)、陰涼的環(huán)境中，避免陽光直射、高溫、高濕、腐蝕性氣體、劇烈震動等狀況。４)長期存儲后若發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)鼓脹、裂紋、電壓值低于２０００ｍＶ等異常狀況，如果出現(xiàn)該狀況，電池有可能已經(jīng)損壞，應(yīng)立即聯(lián)系相關(guān)技術(shù)部門以獲得技術(shù)支持。技能提升3.運輸中的存儲

裝卸和運輸過程中應(yīng)避免劇烈震動、較大的外力沖擊，禁止拋擲、翻滾、倒置、擠壓及過高的堆垛。運輸過程中要防止雨淋，運輸前保證電池或電池組已經(jīng)與負載或充電設(shè)備斷開連接，無任何形式的充放電行為。4.維護(１)日常維護(２)定期維護學(xué)習(xí)小結(jié)１.根據(jù)混合動力電動汽車零部件的種類、數(shù)量和連接關(guān)系，可以將其分為串聯(lián)式混合動力電動汽車(ＳＨＥＶ)、并聯(lián)式混合動力電動汽車(ＰＨＥＶ)和混聯(lián)式混合動力電動汽車(ＰＳＨＥＶ)。２.混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)主要由發(fā)動機、發(fā)電機、電動機、行星齒輪機構(gòu)和蓄電池組等部件組成。３.燃料電池的主要構(gòu)成組件有電極(Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ)、電解質(zhì)隔膜(ＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＭｅｍｂｒａｎｅ)與集電器(ＣｕｒｒｅｎｔＣｏｌｌｅｃｔｏｒ)等。４.荷電狀態(tài)(ＳＯＣ)是電池在一定放電倍率下，剩余電量與相同條件下額定容量的比值，它反映電池容量的變化。５.動力蓄電池系統(tǒng)主要用于接收和存儲由外置充電裝置和制動能量回收裝置提供的電能。并通過高壓配電模塊連接動力蓄電池組件，為電動機、空調(diào)壓縮機、空調(diào)加熱器(ＰＴＣ)、ＤＣ/ＤＣ變換器等用電設(shè)備提供電能。學(xué)習(xí)小結(jié)６.動力蓄電池組一般由動力蓄電池模組、電池管理系統(tǒng)(ＢＭＳ)、動力蓄電池托盤、輔助，元器件、冷卻系統(tǒng)等組成。７.動力蓄電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現(xiàn)二者之間的通信及信息交換。８.純電動汽車故障燈大多數(shù)都是與普通汽車故障燈一樣的，分為指示燈、警告燈指示、警告燈３類，純電動汽車故障燈同樣用不同顏色代表故障程度，紅色＝危險/重要提醒，黃色＝警告/故障，綠色/藍色/白色＝指示/確認啟用。９.動力蓄電池內(nèi)部短路可能會引起熱失控，出現(xiàn)著火、爆炸等情況。１０.動力蓄電池溫度過高可能是單體電池有問題、動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)有問題、動力蓄電池裝配節(jié)點松弛等原因。知識鞏固演示完畢感謝觀看新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修1動力蓄電池認知2電源電氣系統(tǒng)檢修3動力蓄電池管理系統(tǒng)檢修CONTENT目錄4動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)檢修5充電系統(tǒng)檢修CONTENT目錄動力蓄電池廢棄處理6電源電氣系統(tǒng)檢修PART2【案例1】1、事故概況一輛款比亞迪純電動汽車，配備75Ah容量的磷酸鐵鋰電池，工作電壓為633.6V，永磁同步交流電機最大功率160kW。長時間停放，在起動時無法上OK電（高壓電），車輛無法正常行駛，儀表顯示“請檢查動力系統(tǒng)”，充電連接圖標(biāo)點亮，連接交流充電槍能正常進入充電頁面，但儀表指示充電功率為0。情景導(dǎo)入2、原因分析根據(jù)故障現(xiàn)象及儀表板的故障顯示初步判斷可能存在兩類問題。第一個是高壓驅(qū)動系統(tǒng)故障，包括從動力蓄電池到驅(qū)動電機的高壓系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)；第二個是交流充電系統(tǒng)故障，高壓驅(qū)動系統(tǒng)故障可能引起交流充電無法進行，故判斷交流充電系統(tǒng)是否存在故障，需要先排除高壓驅(qū)動系統(tǒng)故障后再進行確認。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識一、電源電氣系統(tǒng)1.電源電氣系統(tǒng)的構(gòu)成及作用車用動力電源系統(tǒng)組成框圖如圖２-１所示，動力電源系統(tǒng)由電池包、管理系統(tǒng)、保護裝置、通信線路等組成，外圍構(gòu)成包括充電保護模塊、顯示器、輔助電源等，對于純電動汽車和插電式混合動力汽車，還包括充電機(車載充電機和/或地面充電機)或充電站、充電樁等設(shè)施，根據(jù)整車設(shè)計及功能不同，可以有不同的配置形式。2.高壓電源電氣系統(tǒng)在純電動汽車上，高壓電氣系統(tǒng)主要是負責(zé)啟動、行駛、充放電、空調(diào)動力等，主要包括電池系統(tǒng)、動力總成、高壓電控系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、高壓設(shè)備及其線束系統(tǒng)，如圖２-３所示。

(１)電池系統(tǒng)(２)動力總成(３)高壓電控系統(tǒng)(４)充電系統(tǒng)(５)高壓設(shè)備(６)線束系統(tǒng)3.低壓電源電氣系統(tǒng)

(３)靜態(tài)電流控制模塊(ＱＣＣＭ)(１)直流/直流(ＤＣ/ＤＣ)變換器工作邏輯(２)配電盒(ＰＳＤＢ)二、電源系統(tǒng)高壓線束檢查1.高壓線束

根據(jù)高壓線束的特性，以高壓電器為中心對高壓線束進行劃分，可分為電機高壓線、電池高壓線、充電高壓線等。(３)維修開關(guān)(１)高壓線束結(jié)構(gòu)(４)充電接口(２)高壓插接器2.高壓絕緣監(jiān)測

絕緣電阻是指用絕緣材料隔開的兩部分導(dǎo)體之間的電阻，絕緣電阻值為兩個測試點之間及其周邊連接在一起的各項關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所形成的等效電阻值，檢測絕緣電阻是為了評估電氣設(shè)備的絕緣性能，ＢＭＳ需要對動力蓄電池系統(tǒng)所有部件集成完畢的狀態(tài)下進行絕緣檢測，且采用絕緣電阻阻值來衡量絕緣狀態(tài)，高壓系統(tǒng)絕緣方法，當(dāng)前車輛檢測絕緣電阻的方法主要有兩種:直流法絕緣檢測、交流法絕緣檢測。三、高壓互鎖故障診斷

在ＩＳＯ國際標(biāo)準(zhǔn)?ＩＳＯ６４６９-３:２００１電動汽車安全技術(shù)規(guī)范第３部分:人員電氣傷害防護?中，規(guī)定電動汽車車上的高壓部件應(yīng)具有高壓互鎖裝置，高壓互鎖是一項非常重要的防護措施。

1.高壓互鎖原理和結(jié)構(gòu)(１)高壓互鎖的原理(２)高壓互鎖的主要結(jié)構(gòu)2.高壓互鎖常見故障及排查(１)線束錯誤導(dǎo)致開路(２)互鎖開關(guān)失效導(dǎo)致開路(３)端子退針導(dǎo)致開路(４)對地/電源短路(５)動力蓄電池內(nèi)部故障一、高壓線束的檢查

技能提升１.波紋管損壞2.電纜過度折痕3.電纜磨損、割破4.插接件損壞6.熱縮管/膠布松脫5.插接件積塵技能提升二、絕緣故障排查方法

如果電動汽車發(fā)生了絕緣故障，具體排查方法如下:

ＢＭＳ報出絕緣故障，若報文顯示為動力蓄電池內(nèi)部絕緣故障，則移交給動力蓄電池專業(yè)人員處理，若不是，則需要每個零部件都要排查，因為ＢＭＳ不能指出具體是哪個零部件的故障。若懷疑是驅(qū)動電機總成絕緣故障，用萬用表分別測量(單片機)ＭＣＵ直流母排正、負到殼體的阻抗，是否存在短路或者阻抗過低情況，觀察萬用表歐姆檔阻抗是否大于30ＭΩ或者無窮大?如果是則使用絕緣表分別測量ＭＣＵ直流端正、負極對殼體的絕緣，觀察萬用表1000Ｖ檔位對應(yīng)的測量值是否大于２ＭΩ?如果是則電驅(qū)絕緣正常，如果否則是電驅(qū)絕緣故障。學(xué)習(xí)小結(jié)１.高壓電氣系統(tǒng)主要是負責(zé)啟動、行駛、充放電、空調(diào)動力等，主要包括電池系統(tǒng)、動力總成、高壓電控系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、高壓設(shè)備及其線束系統(tǒng)。２.高壓電控系統(tǒng)包括高壓配電盒(ＰＤＵ)、維修開關(guān)、電壓變換器(ＤＣ/ＤＣ)、車載充電器(ＯＢＣ)。３.電動汽車電氣系統(tǒng)上各個部件通過線束相連，既有高壓線束也有低壓線束。４.高壓線束的檢查主要包括:①波紋管損壞②電纜過度折痕③電纜磨損、割破④插接件損壞⑤插接件積塵⑥熱縮管/膠布松脫。學(xué)習(xí)小結(jié)５.高壓互鎖(ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＩｎｔｅｒ-ｌｏｃｋ，簡稱ＨＶＩＬ)，其實也是高壓互鎖回路(ＨａｚａｒｄｏｕｓＶｏｌｔａｇｅＩｎｔｅｒｌｏｃｋＬｏｏｐ)的簡稱，高壓互鎖設(shè)計，對Ａ電器設(shè)置一個單獨的互鎖信號回路，同時給Ｂ電器也單獨設(shè)置一個互鎖信號回路，也可能把Ａ和Ｂ的互鎖信號串聯(lián)在一個回路中，即互鎖回路可設(shè)計成并聯(lián)模式，也可設(shè)計成串聯(lián)模式。６.高壓互鎖常見故障:線束錯誤導(dǎo)致開路、互鎖開關(guān)失效導(dǎo)致開路、端子退針導(dǎo)致開路、對地/電源短路、動力蓄電池內(nèi)部故障。知識鞏固演示完畢感謝觀看新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修動力蓄電池管理

系統(tǒng)檢修PART3１.故障現(xiàn)象比亞迪唐車輛ＳＯＣ７８％，無ＥＶ模式，如下圖所示，儀表報“請檢查動力系統(tǒng)”。ＢＭＳ存在故障碼:Ｐ１Ａ３Ｄ００(負極接觸器回檢故障)，儀表顯示“請檢查動力系統(tǒng)”。２.原因分析ＢＭＳ系統(tǒng)存在故障碼內(nèi)容：①因車輛提示動力系統(tǒng)故障，且ＢＭＳ存在故障碼Ｐ1Ａ3Ｄ00，首先對ＢＭＳ負極接觸器電源、控制電路進行檢查。②檢查ＢＭＳ負極接觸器Ｆ腳電源供給正常(ｋ161母端)。③進一步排查發(fā)現(xiàn)高壓電池采樣端子(ｋ161公端——公端可理解為插頭端子，母端為插座端子，下同)Ｆ腳出現(xiàn)退針現(xiàn)象。情景導(dǎo)入任務(wù)一

動力蓄電池管理系統(tǒng)故障診斷項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

電池管理系統(tǒng)(ＢＭＳ)，通常被業(yè)內(nèi)稱為新能源汽車電池的“大腦”，是電動汽車動力蓄電池系統(tǒng)的重要組成部分，與動力蓄電池組、整車控制系統(tǒng)共同構(gòu)成新能源汽車的三大核心技術(shù)，BMS對電池進行監(jiān)控和管理的系統(tǒng)，通過對電壓、電流、溫度以及SOC等參數(shù)采集、計算，進而控制電池的充放電過程，實現(xiàn)對電池的保護，提升電池綜合性能的管理系統(tǒng)，是連接車載動力蓄電池和電動汽車的重要紐帶，本任務(wù)主要介紹動力蓄電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理。理論知識一、動力蓄電池管理系統(tǒng)的功能電池管理系統(tǒng)(ＢａｔｔｅｒｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ，ＢＭＳ)俗稱電池保姆或電池管家，主要功能是智能化管理及維護各個電池模組，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。動力蓄電池組內(nèi)的BMS實時采集各單體的電壓值、各溫度傳感器的溫度值、電池系統(tǒng)的總電壓值和總電流值、電池系統(tǒng)的絕緣電阻值等數(shù)據(jù)。并根據(jù)BMS中設(shè)定的閾值判定電池系統(tǒng)工作是否正常，并對故障實時監(jiān)控，動力蓄電池系統(tǒng)通過BMS使用CAN與整車控制器或充電機之間進行通信，對動力蓄電池系統(tǒng)進行充放電等綜合管理，見表３-１。二、電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)１.BMS硬件構(gòu)架BMS硬件構(gòu)架如圖３-１所示。

(１)ＢＭＳ硬件的拓撲結(jié)構(gòu)0103(３)通信方式02(２)功能04(４)結(jié)構(gòu)２.BMS軟件構(gòu)架軟件架構(gòu)主要包括高低壓管理、充電管理、狀態(tài)估算、均衡控制和故障管理等。534(４)故障診斷12(１)高低壓管理(３)狀態(tài)估算(２)充電管理(５)均衡控制三、電池管理系統(tǒng)的工作原理

動力蓄電池系統(tǒng)整體工作原理是將動力蓄電池模組放置在一個密封并且屏蔽的動力蓄電池箱面，動力蓄電池系統(tǒng)使用可靠的高壓插接件與高壓控制盒相連，然后輸出的直流電由電機控制器轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣鞲邏弘?，?qū)動電機工作，系統(tǒng)內(nèi)的BMS實時采集各電芯的電壓、各溫度傳感器的溫度值、電池系統(tǒng)的總電壓值和總電流值等數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控動力蓄電池的工作狀態(tài)，并通過CAN線與VCU或充電機之間進行通信、對動力蓄電池系統(tǒng)充放電等進行綜合管理。BMS一般包括電池管理系統(tǒng)、電壓平衡控制系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)四個子系統(tǒng)。

電池管理系統(tǒng)1電壓平衡控制系統(tǒng)2熱管理系統(tǒng)3安全防護系統(tǒng)4技能提升一、比亞迪秦EVPro動力蓄電池管理系統(tǒng)故障診斷與檢修

１.終端診斷１)斷開動力蓄電池管理器插接器；２)測量線束端輸入電壓；３)接回電池管理器插接器；４)測量各端子值，正常值見表３-３。技能提升２.診斷流程１)把車開到維修間；２)檢查蓄電池電壓及整車低壓線束供電是否正常，(標(biāo)準(zhǔn)電壓值:１２~１４Ｖ)；３)如果電壓值低于１２Ｖ，在進行第二步之前請充電或更換蓄電池或檢查整車低壓線束；４)對接好插件，整車上ＯＮ檔電，進入電池管理器故障碼診斷；５)針對故障進行調(diào)整、維修或更換；６)確認測試；７)結(jié)束。技能提升3.電池管理器的更換

電池管理器有故障，導(dǎo)致車輛不能運行，請按以下步驟拆卸，電池管理器位于高壓電控后部，位置如圖３-４所示。１)將車輛退電至OFF檔，等待5Min。２)打開前艙蓋；３)拔掉電池管理控制器上連接的動力蓄電池采樣線和整車低壓線束的插接件；４)用８號套簡拆卸電池管理控制器的四個固定螺栓；５)更換電池管理器，插上動力蓄電池采樣線和整車低壓線束的插接件，確認；６)用８號套簡擰緊電池管理控制器的四個固定螺栓；７)整車上電再次確認問題是否解決，解決結(jié)束。學(xué)習(xí)小結(jié)１.動力蓄電池管理系統(tǒng)的基本功能包括建立電池模型、數(shù)據(jù)檢測與采集、能量管理、狀態(tài)估算、熱量管理、數(shù)據(jù)處理與通信、數(shù)據(jù)顯示、安全管理。２.ＢＭＳ硬件結(jié)構(gòu)包括電源IC、CPU、采樣IC、高驅(qū)IC、其他IC部件、隔離變壓器、RTC、EEPROM和CAN模塊等。３.軟件架構(gòu)主要包括高低壓管理、充電管理、狀態(tài)估算、均衡控制和故障管理等。４.BMS的主要工作原理:數(shù)據(jù)采集電路首先采集電池狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，再由電子控制單元(ＥＣＵ)進行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)分析結(jié)果對系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)功能模塊發(fā)出控制指令，并向外界傳遞信息。知識鞏固任務(wù)二

動力蓄電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及狀態(tài)監(jiān)測項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

電池管理系統(tǒng)最基本的核心任務(wù)是對動力蓄電池的狀態(tài)進行估計判斷，包括預(yù)測鋰離子蓄電池SOC、SOH、SOP，從而有效的保護電池安全和延長鋰離子蓄電池使用壽命，鋰離子狀態(tài)估計要分基于精確的電池數(shù)據(jù)采集。理論知識一、動力蓄電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集1.單體電壓檢測方法

電池單體電壓采集模塊是動力蓄電池組管理系統(tǒng)中的重要一環(huán)、其性能好壞或精度高低決定了系統(tǒng)對電池狀態(tài)信息判斷的準(zhǔn)確程度，并進一步影響到后續(xù)的控制策略能否有效實施，常用的單體電壓檢測方法如下。(１)繼電器陣列法(２)恒流源法(３)隔離運放采集法(４)壓/頻轉(zhuǎn)換電路采集法(５)線性光耦合放大電路采集法理論知識2.電池工作電流采集方法

電流的采樣是估計電池SOC的主要依據(jù)，目前常用電流傳感器ＬＴ308(ＬＥＭ)，該電流傳感器是基于霍爾原理的閉環(huán)(補償)電流傳感器，具有高的精度、良好的線性度和最佳的反應(yīng)時間，同時也具有很好的抗干擾能力，其原邊的額定電流為300Ａ，滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求，副邊的額定電流為150ｍＡ，其轉(zhuǎn)換率為１:2000，供電電源為±12Ｖ或±15Ｖ，其測量電路如圖３-10的所示。理論知識3.電池溫度采集方法

電池的工作溫度不僅影響電池的性能，而且直接關(guān)系到新能源汽車使用的安全問題，因此準(zhǔn)確采集溫度參數(shù)顯得尤為重要，采集溫度并不難，關(guān)鍵是如何選擇合適的溫度傳感器，目前，使用的溫度傳感器有很多，如熱電偶、熱敏電阻、熱敏晶體管、集成溫度傳感器等，下面介紹其中的三種。(１)熱敏電阻采集法(２)熱電偶采集法(３)集成溫度傳感器采集法理論知識二、動力蓄電池管理系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測1.SOC控制

由電池管理系統(tǒng)(電池管理器)進行SOC控制、蓄電池冷卻風(fēng)扇控制和絕緣異常檢測，如圖３-11所示，在動力蓄電池組中有三個溫度傳感器和一個進氣溫度傳感器，基于這些溫度傳感器，鼓風(fēng)機通過一個合適的占空比控制來維持或把溫度調(diào)整到特定值，電池管理器基于電流傳感器和電壓傳感器的信息計算充電狀態(tài)。(１)

SOC計算依據(jù)參數(shù)(２)根據(jù)電池管理器計算

SOC判斷有無差異(３)

SOC顯示(能源監(jiān)視器)(４)輸出的功率由動力蓄電池溫度控制(不是根據(jù)充電狀態(tài))理論知識2.動力蓄電池組冷卻風(fēng)扇控制

電池管理器通過檢查動力蓄電池溫度并在溫度升高時適當(dāng)控制冷卻風(fēng)扇，將動力蓄電池溫度控制在適當(dāng)水平，動力蓄電池安裝在車內(nèi)，車輛靜止時使冷卻風(fēng)扇高速運轉(zhuǎn)將產(chǎn)生很大噪聲，因此，電池管理器控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，將噪聲降低至最低級別，電池管理器適當(dāng)控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，如圖3-17所示，控制方式根據(jù)車型的不同而不同。理論知識3.絕緣電阻監(jiān)控

為安全起見，新能源車輛高壓電路與車身接地絕緣，內(nèi)置于電池管理器的漏電檢測電路持續(xù)監(jiān)視高壓電路和車身接地之間的絕緣電阻是否保持不變，如圖３-18所示。判定標(biāo)準(zhǔn):正對地絕緣阻值及負對地絕緣阻值均大于等于500Ω/Ｖ為合格，小于500Ω/Ｖ為不合格。技能提升吉利帝豪ＥＶ450動力蓄電池管理系統(tǒng)故障診斷與檢修:１.電池管理器電源故障(表３-６)2.電池管理系統(tǒng)通信故障(表３-７)學(xué)習(xí)小結(jié)１.電池單體電壓采集模塊是動力蓄電池組管理系統(tǒng)中的重要一環(huán)、其性能好壞或精度高低決定了系統(tǒng)對電池狀態(tài)信息判斷的準(zhǔn)確程度，并進一步影響到后續(xù)的控制策略能否有效實施，常用的單體電壓檢測方法有繼電器陣列法、恒流源法、隔離運放采集法、壓/頻轉(zhuǎn)換電路采集法、線性光耦合放大電路采集法。２.電流的采樣是估計電池SOC的主要依據(jù)，因此對其采樣的精度，抗干擾能力，零飄、溫飄和線性度誤差的要求都很高，目前常用電流傳感器ＬＴ308(ＬＥＭ)，常用的電流檢測方式有分流器、互感器、霍爾元件電流傳感器和光纖傳感器4種。３.電池的工作溫度不僅影響電池的性能，而且直接關(guān)系到新能源汽車使用的安全問題，因此準(zhǔn)確采集溫度參數(shù)顯得尤為重要，采集溫度并不難，關(guān)鍵是如何選擇合適的溫度傳感器，目前，使用的溫度傳感器有很多，如熱電偶、熱敏電阻、熱敏晶體管、集成溫度傳感器等。學(xué)習(xí)小結(jié)４.由電池管理系統(tǒng)(電池管理器)進行ＳＯＣ控制、蓄電池冷卻風(fēng)扇控制和絕緣異常檢測。５.ＳＯＣ指示動力蓄電池的充電狀況，即充電率，通常是依據(jù)電池組電壓、電流和溫度三個數(shù)據(jù)來進行計算的，Ｓ０Ｃ以百分比數(shù)字表示，荷電量為０％時表示電池組被完全放電，荷電量為１００％則表示電池組處于電量充滿狀態(tài)，電池組的控制系統(tǒng)必須確保電池組既不能過度充電也不能過度放電。６.為安全起見，新能源車輛高壓電路與車身接地絕緣，內(nèi)置于電池管理器的漏電檢測電路持續(xù)監(jiān)視高壓電路和車身接地之間的絕緣電阻是否保持不變，判定標(biāo)準(zhǔn):正對地絕緣阻值及負對地絕緣阻值均大于等于５００Ω/Ｖ為合格，小于５００Ω/Ｖ為不合格。知識鞏固任務(wù)三

動力蓄電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信及CAN項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，主要涉及電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測板之間的通信，電池管理系統(tǒng)與車載主控制器、非車載充電機等設(shè)備間的通信等，在有參數(shù)設(shè)定功能的電池管理系統(tǒng)上，還有電池管理系統(tǒng)主控板與上位機的通信。理論知識一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概念

數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，主要涉及電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測板之間的通信，電池管理系統(tǒng)與車載主控制器、非車載充電機等設(shè)備間的通信等。電池管理系統(tǒng)通過通信接口實現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)，是電池管理系統(tǒng)的重要功能之一。ＣＡＮ通信方式是現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)通信應(yīng)用的主流，在國內(nèi)外大量產(chǎn)業(yè)化的電動汽車電池管理系統(tǒng)及國內(nèi)外關(guān)于電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)中均提倡采用該通信方式。電池管理系統(tǒng)ＢＭＳ在工作過程中，需要將一些重要信息和其他控制系統(tǒng)進行時時通信，比如充電過程中與充電機的通信，確保充電過程能順利安全地進行，放電過程中，與ＶＣＵ時時通信，來完成對整車的控制。二、車載CAN通信設(shè)計的實現(xiàn)

在電池管理系統(tǒng)中，ＣＡＮ通信的實現(xiàn)是由外圍設(shè)置ＣＡＮ的控制器和接收器組成的通信模塊完成的，其設(shè)計原理如圖３-30所示。從圖３-30中可以看出，電路主要由４部分構(gòu)成:微處理器ＡＴＭＥＧＡ81.ＣＡＮ控制器SAJ1000，CAN總線驅(qū)動器８２Ｃ250和高速光電耦合器６Ｎ137。技能提升吉利ＥＶ450CAN總線的故障診斷及排查方法１.CAN總線的常見故障

CAN總線系統(tǒng)一般由CAN控制器、信息收發(fā)器、兩個數(shù)據(jù)傳輸終端及兩條數(shù)據(jù)傳輸總線組成。除了數(shù)據(jù)總線外，其他各元件都置于各控制單元的內(nèi)部，因此，CAN總線系統(tǒng)常見故障見３-８。技能提升2.CNA總線的故障分析CAN總線是將所有節(jié)點通過CAN-Ｈ(高速CAN信號)和CAN-Ｌ(低速CAN信號)連接在一起，實現(xiàn)信息通道共享的一種總線通信方式，其連接示意圖如圖3-32所示,由圖３-30得知，

CAN總線兩端有兩個并聯(lián)連接的終端電阻，其阻值為120Ω，因此，CAN總線線路正常時，從模塊Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分別測得的CAN-Ｈ和CAN-Ｌ之間的電阻值為60Ω，從模塊Ｍ、Ｎ分別測得的CAN-Ｈ和CAN-Ｌ之間的電阻值為120Ω。技能提升3.吉利EV450的CAN總線故障診斷案例

故障現(xiàn)象:儀表盤上電池管理系統(tǒng)故障指示燈，動力系統(tǒng)故障指示燈，充電系統(tǒng)故障指示燈亮起，系統(tǒng)故障指示燈，電子駐車故障指示燈，系統(tǒng)故障指示燈，傳動系統(tǒng)故障指示燈，側(cè)滑故障指示燈亮起。故障碼:道通ＭＳ908Ｅ的故障診斷儀顯示的故障碼，見表３-９。學(xué)習(xí)小結(jié)１.數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，主要涉及電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測板之間的通信，電池管理系統(tǒng)與車載主控制器、非車載充電機等設(shè)備間的通信等。２.電池管理系統(tǒng)通過通信接口實現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)，是電池管理系統(tǒng)的重要功能之一。３.CAN通信方式是現(xiàn)階段電池管理系統(tǒng)通信應(yīng)用的主流，在國內(nèi)外大量產(chǎn)業(yè)化的電動汽車電池管理系統(tǒng)及國內(nèi)外關(guān)于電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)中均提倡采用該通信方式。學(xué)習(xí)小結(jié)４.CAN總線常見故障:５.CAN總線是將所有節(jié)點通過CAN-Ｈ和CAN-Ｌ連接在一起,實現(xiàn)信息通道共享的一種總線通信方式。知識鞏固演示完畢感謝觀看新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)檢修PART4１.事故概況2019年4月22日，一輛新能源汽車發(fā)生自燃起火事故，沒有引起爆炸事故，也未造成人員傷亡和其他設(shè)施損失。２.原因分析自燃事故發(fā)生前，車輛受過較為嚴重的撞擊，但車輛只進行了前風(fēng)窗玻璃的更換與保險桿維修，并未對底盤進行檢測，導(dǎo)致撞擊后的動力蓄電池包左后部外殼與冷卻板有大面積的變形，電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)在被擠壓的狀態(tài)下經(jīng)過一段時間后發(fā)生短路，最終引發(fā)自燃。３.防范措施１)對底盤進行加裝防護裝甲，使電池模組收到撞擊時不會受損。２)提升電池組抗沖擊性能，降低因撞擊而導(dǎo)致起火的風(fēng)險。情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識一、熱管理系統(tǒng)類型

目前熱管理技術(shù)主要通過針對動力蓄電池系統(tǒng)包括電芯、模組、電池包不同層次模型的熱仿真和熱測試，優(yōu)化設(shè)計出相關(guān)系統(tǒng)的熱管理模型，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的冷卻方式主要可分為４類，即自然冷卻、強制風(fēng)冷、液冷、直冷，其中自然冷卻是被動式的熱管理方式，而強制風(fēng)冷、液冷、直流是主動式的，這三者的主要區(qū)別在于換熱介質(zhì)的不同。４.直冷３.液冷1.自然冷卻２.強制風(fēng)冷二、熱管理系統(tǒng)工作原理

動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可實現(xiàn)冷卻、加熱和不加熱也不冷卻三種運行狀態(tài)，主要根據(jù)電池溫度、車外溫度以及動力蓄電池獲取或輸送的功率來啟動這些運行狀態(tài)，系統(tǒng)工作原理圖如圖4-8所示。

１.冷卻運行狀態(tài)133.不加熱也不冷卻運行狀態(tài)22.加熱運行狀態(tài)技能提升一、比亞迪秦Pro動力蓄電池?zé)峁芾砉收显\斷及檢修

１.冷卻液溫度傳感器故障檢修1２.板式換熱器故障檢修2３.電池冷卻電動水泵故障檢修34.電池冷卻電子膨脹閥故障檢修45.電池冷卻電磁閥故障檢修5技能提升二、吉利帝豪EV450動力蓄電池?zé)峁芾砉收显\斷及檢修１.吉利帝豪ＥＶ４５０動力蓄電池?zé)峁芾砜刂七壿嫞?冷卻風(fēng)扇抵擋轉(zhuǎn)速不運轉(zhuǎn)故障檢修３.電動水泵不工作故障檢修學(xué)習(xí)小結(jié)項目四主要介紹新能源汽車動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包括理論知識與學(xué)生實訓(xùn)，以下是本任務(wù)的重難點總結(jié):１.引起鋰離子蓄電池?zé)崾Э氐闹饕腥N方式:內(nèi)部短路、外部短路和外部高溫。２.動力蓄電池系統(tǒng)熱管理，是通過冷卻或加熱方式對電池系統(tǒng)進行溫度控制。３.動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的主要功能是對電池溫度進行準(zhǔn)確的測量和監(jiān)控，在電池溫度過高時進行有效的散熱，保證電池組內(nèi)的溫度均勻分布。４.電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的冷卻方式主要可分為自然冷卻、強制風(fēng)冷、液冷和直冷四類。５.動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可實現(xiàn)冷卻、加熱和不加熱也不冷卻三種運行狀態(tài)。６.對實車上的故障進行檢修。本任務(wù)難點在于對實車的具體故障分析診斷，考察學(xué)生對于理論知識的掌握情況與對實際故障情況的判斷。知識鞏固演示完畢感謝觀看新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修

充電系統(tǒng)檢修PART5１.事故概況2015年4月26日，深圳灣港口一公交車電站內(nèi)，一輛電動大巴車起火，現(xiàn)場濃煙滾滾，火勢迅速蔓延，大巴車被燒成骨架。２.原因分析后經(jīng)過調(diào)查，起火原因是由于車內(nèi)動力蓄電池過充電72ｍｉｎ，造成多個電池箱先后發(fā)生熱失控、電解液泄露而引起電池短路，最終導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。３.防范措施１)加強充電站內(nèi)安全防范措施。２)盡量避免電池過充。情景導(dǎo)入任務(wù)一

動力蓄電池管理系統(tǒng)故障診斷學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識一、電動汽車充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

充電系統(tǒng)是電動汽車主要的能源供給系統(tǒng)，圖5-1是動力汽車充電系統(tǒng)的簡單示意圖，電動汽車充電系統(tǒng)主要由充電樁、充電線束、車載充電器、高壓控制盒、動力蓄電池、ＤＣ/ＤＣ變換器、蓄電池以及各種高壓線束和低壓線束等組成對于純電動汽車或插電式混合動力汽車，高壓蓄電池充電系統(tǒng)是不可缺少的子系統(tǒng)之一，其功能是將電能轉(zhuǎn)化為車載高壓蓄電池的電能，高壓蓄電池充電系統(tǒng)主要由充電器、充電設(shè)備和車載充電接口三部分組成。理論知識3.車載充電接口1.車載充電器2.充電設(shè)備(１)移動充電包(２)充電樁二、電動汽車充電方法電動汽車充電方式主要有常規(guī)充電、快速充電、更換電池充電、無線充電等方式。34４.無線充電12１.常規(guī)充電３.更換電池充電２.快速充電三、電動汽車充電系統(tǒng)的工作原理１.充電系統(tǒng)低壓設(shè)計的功能

充電系統(tǒng)低壓部分主要是用于低壓供電及控制信號。(１)車載充電器相關(guān)低壓部分(２)ＤＣ/ＤＣ變換器低壓部分2.快充充電系統(tǒng)組成和原理(１)系統(tǒng)組成(２)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理(３)充電條件3.慢充模式充電系統(tǒng)組成和原理1(１)系統(tǒng)組成2(２)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理3(３)充電條件4(4)充電控制流程四、電動汽車充電操作及注意事項１.交流(慢充)充電樁和充電接口選擇(１)慢充充電樁慢充充電樁也稱交流充電樁(２)慢充充電口慢充充電口位置如圖５-17所示2.直流(快充)充電樁和充電接口選擇(１)快充充電樁直流充電樁和主要參數(shù)，如圖５-18所示。(２)快充充電口快充充電口位置如圖５-19所示。技能提升一、比亞迪秦ProEV充電系統(tǒng)檢修故障診斷流程如下:①將檢修車輛開進維修間；②檢查蓄電池電壓，(標(biāo)準(zhǔn)電壓值:11Ｖ~14Ｖ，如果電壓值低于11Ｖ，在進行下一步之前先充電或或更換蓄電池)③參考故障診斷表，(現(xiàn)象不在故障診斷表中，進行第④步，全面診斷，現(xiàn)象在故障診斷表中，之間進行第⑤步)④全面診斷；⑤調(diào)整，維修或更換；⑥確認測試；⑦結(jié)束。技能提升１.不能交流充電故障檢修當(dāng)車輛出現(xiàn)無法充電的故障時，按照以下流程初步判斷故障原因:步驟１:檢查充配電總成外部接口是否對接良好，交流充電插座低壓插接件是否對接良好(如未對接良好，檢查后對接后進行步驟２)。步驟２:檢測是否可以ｏｋ檔行駛(如不能行駛，檢側(cè)電池管理器及電機控制器，然后進行步驟３繼續(xù)檢查)。步驟３:ｏｋ檔下是否可以充電(如不能充電，檢測低壓配電及網(wǎng)關(guān)，然后進行步驟４繼續(xù)檢查)。步驟4:更換充配電總成。技能提升2.DC降壓故障檢修當(dāng)車輛出現(xiàn)無法充電的故障時，按照以下流程初步判斷故障原因:步驟１:檢查動力蓄電池電壓:①整車上ＯＮ檔；②用ＶＤＳ２０００讀取電池管理器發(fā)出的動力蓄電池電壓；如動力蓄電池電壓與正常值(２５０~４２０Ｖ)不符，則是動力蓄電池出現(xiàn)故障，反之則動力蓄電池正常，進行第②步；步驟２:檢測高壓母線電壓；①整車上ＯＫ檔；②用ＶＤＳ２０００讀?。模媚妇€電壓是否正常；如母線電壓值與正常值(２５０~４２０Ｖ)不符，則需更換充配電總成，反之，繼續(xù)檢查電池包及高壓線路。技能提升二、吉利帝豪EV450充電系統(tǒng)檢修１.車載充電機通信故障２.充電感應(yīng)信號(CC信號)故障(１)故障碼說明(２)電路簡圖(３)檢查步驟４.高壓系統(tǒng)漏電故障３.預(yù)充故障(１)故障碼說明(２)電路簡圖(３)診斷步驟學(xué)習(xí)小結(jié)本項目主要介紹新能源汽車充電系統(tǒng)，包括理論知識與學(xué)生實訓(xùn)，以下是本任務(wù)的重難點總結(jié):１.電動汽車充電系統(tǒng)的組成與充電樁的分類;２.充電樁的組成與功能;３.快充與慢充系統(tǒng)工作原理;４.車輛充電時需注意的事項;５.對實車上的故障進行檢修;本任務(wù)難點在于對實車的具體故障分析診斷,考察學(xué)生對于理論知識的掌握情況與對實際故障情況的判斷。知識鞏固演示完畢感謝觀看新能源汽車電池及管理系統(tǒng)檢修新能源汽車動力蓄電池廢棄處理PART6【案例１】格林美股份有限公司(以下簡稱格林美)于2001年在深圳注冊成立，是全國領(lǐng)先的廢舊電池電子回收利用及報廢汽車循環(huán)利用企業(yè)，湖北荊門市格林美新材料有限公司(以下簡稱荊門格林美)是其從事廢舊鋰離子動力蓄電池再生利用的核心主體，荊門格林美建有10萬噸/年的電池回收處理生產(chǎn)線，主要回收處理廢舊消費鋰離子蓄電池、電池企業(yè)的生產(chǎn)廢料、廢棄鈷、鎳資源及電子廢棄物等，可循環(huán)再造電池材料2萬噸/年，硫酸鎳4萬噸/年，電解銅8000噸/年。情景導(dǎo)入目前，荊門格林美再生利用生產(chǎn)線車間包括預(yù)處理車間、浸出車間、萃取車間、電池材料車間、合成車間、熱解車間、稀貴車間、廢水車間、廢渣處理車間等，使用的生產(chǎn)工藝流程圖如圖6-1所示，主要采用濕法冶金技術(shù)對廢舊鋰離子動力蓄電池進行回收。情景導(dǎo)入任務(wù)一

動力蓄電池梯次利用與回收技術(shù)總體認知項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

動力蓄電池梯次利用與回收處于發(fā)展階段，需要對其市場規(guī)模和發(fā)展趨勢進行了解，把握新能源汽車動力蓄電池的廢棄處理總體方向。理論知識一、動力蓄電池退役與報廢規(guī)模

我國新能源汽車自2014年進入爆發(fā)增長階段，按照動力蓄電池4~6年使用壽命測算，2014年產(chǎn)動力蓄電池在2018年開始批量進入報廢期，2020年，我國產(chǎn)生約１２.９ＧＷ.ｈ的退役鋰離子動力蓄電池，預(yù)計到2025年將產(chǎn)生59ＧＷ.ｈ退役鋰離子動力蓄電池(圖6-2)，隨著新能源汽車行業(yè)的不斷擴大，動力蓄電池回收市場空間巨大，動力蓄電池報廢高峰期將至，由于磷酸鐵鋰離子蓄電池應(yīng)用時間較早，或?qū)⒏缑媾R報廢。二、動力蓄電池梯次利用與回收利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

(１)梯次利用現(xiàn)狀(２)拆解回收現(xiàn)狀2.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀1.國外發(fā)展現(xiàn)狀三、動力蓄電池梯次利用技術(shù)

隨著電動汽車的使用，動力蓄電池性能逐漸下降，當(dāng)其不能滿足電動汽車使用要求時，就要從電動汽車上退役下來，隨著電動汽車銷量的快速增長，未來幾年動力蓄電池的退役量也將快速增加，圖6-5為2020~2025年動力蓄電池退役量預(yù)測，2022年動力蓄電池退役量將達31ＧＷ.ｈ.2025年將超過９０ＧＷ.ｈ。

動力蓄電池經(jīng)過長期車載使用后，其容量或功率都出現(xiàn)一定程度的下降，為了確保電動汽車的動力性能、續(xù)駛里程和運行過程中的可靠性，就必須從電動汽車上退役。(１)國內(nèi)相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)(２)國外相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)(１)基于退役電池單體的剩余殘值梯次利用(２)基于退役電池模塊的剩余殘值梯次利用不1.動力蓄電池梯次利用技術(shù)體系框架2.目前主要技術(shù)和存在問題３.國內(nèi)外相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)小結(jié)１.梯次利用結(jié)束后是拆解回收環(huán)節(jié)，完全報廢的電池同樣具有很高的回收價值，動力蓄電池的拆解回收包括兩種不同的途徑:一種是對金屬的回收，另一種是對化合物的回收。２.退役汽車電池的梯次利用很好地符合了環(huán)境保護的4R原則，即RECYCLE(循環(huán)使用)、REUSE(重復(fù)使用)、REDUCE(減少使用)、RECOVER(回收資源或改變環(huán)境)，具有潛在的經(jīng)濟價值及良好的社會價值。３.動力蓄電池梯次利用技術(shù)主要涉及４個方面:①能否用，不是所有的退役動力蓄電池都可以進行梯次利用，在進行梯次利用前，要評估退役動力蓄電池的安全性和剩余殘值是否滿足應(yīng)用場景對電池性能的要求。②怎么用，不同的退役動力蓄電池具有不同的狀態(tài)，其使用的邊界條件也不相同，研究并確定不同狀態(tài)退役動力蓄電池在梯次利用過程中怎么使用，既要確保電池使用過程中的安全性，又要充分發(fā)揮電池的剩余性能。學(xué)習(xí)小結(jié)③值得用，梯次利用本身就是對動力蓄電池剩余殘值的利用，因此要評估梯次利用過程中的成本與收益，評估動力蓄電池梯次利用的經(jīng)濟性。④停止用，在梯次利用過程中，動力蓄電池的性能也在不斷衰退，需根據(jù)退役動力蓄電池的性能衰退規(guī)律對其在使用過程中的狀態(tài)進行預(yù)判，確定電池性能何時不能滿足應(yīng)用場景的要求，此時應(yīng)停止退役動力蓄電池的使用。４.從國內(nèi)外梯次利用技術(shù)的探索和實踐工作來看，過去數(shù)年的研究內(nèi)容主要包括退役電池性能評判、電池的分選與聚類、電池重組、儲能系統(tǒng)集成、應(yīng)用示范實證等多個技術(shù)環(huán)節(jié)。所采用的技術(shù)路線主要有兩種，１)基于退役電池單體的剩余殘值梯次利用，２)基于退役電池模塊的剩余殘值梯次利用。５.梯次利用實踐仍面臨諸多問題，１)梯次利用過程更為復(fù)雜，２)梯次利用電池安全隱患大，３)梯次利用電池殘值評估成本高，４)梯次利用電池重組成本高，５)新電池技術(shù)經(jīng)濟性提高較快。知識鞏固任務(wù)二

動力蓄電池回收處理項目描述學(xué)習(xí)目標(biāo)

本任務(wù)主要介紹動力蓄電池機械預(yù)處理技術(shù)、動力蓄電池人工預(yù)處理技術(shù)、火法冶金回收技術(shù)、濕法冶金回收技術(shù)、生物淋濾回收技術(shù)，讓學(xué)生全面的學(xué)習(xí)預(yù)處理技術(shù)和回收技術(shù)。理論知識

鋰離子蓄電池由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及組分多樣性，通常需要通過預(yù)處理工藝以便安全高效地移除殼體，并對其有價值的部分進行收集和分類，有利于后續(xù)高效安全地回收利用，由于回