新能源汽車(chē)電池及管理系統(tǒng)課件 2-2 新能源汽車(chē)電池的拆裝

電池管理系統(tǒng)的檢修

任務(wù)導(dǎo)入：

新能源汽車(chē)在使用中電池管理系統(tǒng)（BMS）會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部部件損壞或部件脫焊、連接電路接觸不良、短路等現(xiàn)象，作為新能源汽車(chē)檢修或管理人員，應(yīng)掌握BMS及電路檢修方法、步驟，才能順利完成BMS的檢修任務(wù)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.知識(shí)目標(biāo)

（1）熟悉BMS電路及控制原理；

（2）掌握BMS及線路損壞車(chē)輛出現(xiàn)的故障現(xiàn)象；

（3）掌握BMS故障診斷及檢修方法、步驟。

2.能力目標(biāo)

（1）1.能依據(jù)BMS電路圖描述BMS控制原理；

（2）能描述BMS及線路損壞車(chē)輛出現(xiàn)的故障；

（3）能描述BMS故障診斷及檢修方法；

（4）能正確診斷、檢修BMS及線路故障。（一）電池管理系統(tǒng)電路

1.BMS的整體電路

12V低壓蓄電池向BMS輸入電源，一路直通BMS，是BMS的常電，用來(lái)使BMS保存信息，在電路圖中一般用+B表示；另一路受起動(dòng)開(kāi)關(guān)Power控制，用來(lái)使BMS內(nèi)部控制電路工作，在電路圖中用IG或ACC來(lái)表示；BMS接地線（零線、搭鐵線）在電路圖中一般用GND表示。BMS與車(chē)載充電機(jī)等其他控制單元通過(guò)高位數(shù)據(jù)線CAN-H和低位數(shù)據(jù)線CAN-L與整車(chē)CAN總線并聯(lián)連接，與整車(chē)控制器進(jìn)行通信。CAN總線串接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)電阻，阻值共120Ω。CAN通電時(shí)，CAN-H的電壓在2.5~3.5V，CAN-L的電壓在1.5~2.5V。BMS的整體電路

2.BMS電源與通信電路

以2018吉利帝豪EV300、EV450及比亞迪e5為例，BMS電源與通信電路如圖所示。吉利帝豪EV300BMS電源與通信電路吉利帝豪EV450BMS電源與通信電路比亞迪e5BMS電源與通信電路

2.BMS電源與通信電路

以比亞迪e5、北汽新能源汽車(chē)為例，BMS高壓互鎖電路簡(jiǎn)圖、接線圖如圖所示。比亞迪e5BMS高壓互鎖電路簡(jiǎn)圖北汽新能源高壓互鎖連接圖

高壓互鎖是指通過(guò)低壓信號(hào)來(lái)檢查電動(dòng)汽車(chē)上所有與高壓母線相連的支路，包括電池系統(tǒng)、導(dǎo)線、連接器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器、高壓盒及保護(hù)蓋等系統(tǒng)回路的電氣連接的完整性。高壓互鎖信號(hào)回路包括兩部分，一部分用來(lái)監(jiān)測(cè)高壓供電回路的完整性；另一部分用來(lái)檢測(cè)所有高壓部件保護(hù)蓋是否非法開(kāi)啟。高壓部件的端蓋和接插器有互鎖開(kāi)關(guān)，互鎖開(kāi)關(guān)串接在高壓互鎖信號(hào)線電路中。

4.BMS漏電檢測(cè)電路

以比亞迪e5為例，BMS漏電檢測(cè)電路及漏電傳感器實(shí)物如圖所示。比亞迪e5漏電檢測(cè)電路及漏電傳感器實(shí)物（a）BMS漏電檢測(cè)電路；（b）漏電傳感器實(shí)物

漏電流傳感器環(huán)繞安裝在直流回路的正負(fù)出線上，當(dāng)檢測(cè)電路的漏電傳感器工作時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)各支路輸出的信號(hào)，當(dāng)支路絕緣情況正常時(shí)，流過(guò)傳感器的電流大小相等、方向相反，其輸出信號(hào)為零。當(dāng)支路有接地時(shí)，漏電傳感器有差流流過(guò)，支路輸出不為零，出現(xiàn)漏電，當(dāng)漏電傳感器檢測(cè)到漏電信號(hào)時(shí)，通過(guò)CAN線將信號(hào)發(fā)送給BMS，BMS根據(jù)信號(hào)判斷車(chē)輛是否安全，若漏電超過(guò)人體安全電流10mA，將斷開(kāi)電池組高壓接觸器電路，車(chē)輛停止工作。

用絕緣電阻測(cè)試儀檢測(cè)時(shí)，動(dòng)力電池絕緣電阻等于或小于100~120kΩ的，為一般漏電，等于或小于20kΩ的為嚴(yán)重漏電。

5.BMS充放電接觸器控制電路

如圖所示，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鑰匙轉(zhuǎn)到ON位置，整車(chē)控制器、電機(jī)控制器、儀表BMS等自檢，BMS自檢確認(rèn)車(chē)輛處于充電狀態(tài)且滿足充電條件，就向整車(chē)控制器VCU發(fā)送報(bào)文，VCU確認(rèn)后再向BMS發(fā)送允許運(yùn)行報(bào)文，BMS接通預(yù)充接觸器線圈電路，預(yù)充接觸器觸點(diǎn)通電工作，動(dòng)力電池進(jìn)行預(yù)充電。當(dāng)BMS檢測(cè)電路檢測(cè)預(yù)充電壓與電池總電壓差值小于總電壓的10%時(shí)，斷開(kāi)預(yù)充電路，向VCU發(fā)送預(yù)充完成報(bào)文，VCU收到并確認(rèn)BMS發(fā)送的報(bào)文后再向BMS發(fā)送可運(yùn)行報(bào)文，BMS接通充電接觸器線圈電路，充電接觸器觸點(diǎn)閉合，充電電路接通，動(dòng)力電池開(kāi)始充電。BMS充電接觸器控制電路

如圖所示，BMS自檢并確認(rèn)滿足放電條件，向整車(chē)控制器VCU發(fā)送報(bào)文，VCU確認(rèn)后向BMS發(fā)送允許運(yùn)行報(bào)文，BMS接通預(yù)充接觸器線圈電路，預(yù)充接觸器觸點(diǎn)接通工作，動(dòng)力電池預(yù)充電，預(yù)充電完成滿足高壓放電條件后，BMS接通主接觸器、負(fù)極接觸器線圈電路，主接觸器、負(fù)極接觸器觸點(diǎn)閉合，動(dòng)力電池放電電路接通，電池向外供電。

BMS放電接觸器控制電路（二）電池管理系統(tǒng)插接件端子及定義以2019款比亞迪e5電池管理系統(tǒng)為例。1.插接件端子2019款比亞迪e5電池管理系統(tǒng)安裝在前艙低壓蓄電池旁邊，其上共有兩個(gè)低壓插接件BK45（A）、BK45（B），如圖所示。比亞迪e5BMS低壓插接件BK45（a）BK45（A）；（b）BK45（B）

2.插接件端子定義（三）BMS常見(jiàn)的故障1.內(nèi)部元器件損壞、焊接松動(dòng)、印刷電路斷裂或插接端口松動(dòng)造成接觸不良等。2.外部端口連接松脫、端子退針、端子氧化或生銹造成接觸不良。3.BMS輸入、輸出電路有故障。（四）BMS損壞的故障現(xiàn)象1.車(chē)輛高壓不能上電。

2.動(dòng)力電池?zé)o法預(yù)充電、不充電或不能正常充電、充電連接指示燈不亮。

3.動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)錯(cuò)誤。

4.動(dòng)力電池顯示溫度異常。

5.儀表無(wú)BMS數(shù)據(jù)顯示。

6.SOC異常。

7.電池冷卻風(fēng)扇不工作等。（五）BMS的檢修1.觀察儀表故障報(bào)警燈或數(shù)據(jù)信息初步診斷BMS有故障

根據(jù)儀表顯示的信息，判斷故障是否與BMS有關(guān)，如圖所示。

儀表顯示信息

（a）高壓無(wú)法上電；（b）BMS數(shù)據(jù)丟失2.用故障診斷儀讀取BMS故障信息

以比亞迪e5整車(chē)上電時(shí)無(wú)法上電，儀表無(wú)SOC等信息顯示為例，如圖所示。比亞迪e5故障報(bào)警顯示（1）連接專用故障診斷儀。（2）單擊車(chē)輛“診斷”選項(xiàng)，如圖所示；單擊下一界面車(chē)型“BYD”選項(xiàng)。單擊車(chē)輛診斷選項(xiàng)

單擊車(chē)型“BYD”選項(xiàng)（3）單擊“E5”選項(xiàng)，如圖所示；單擊下一界面“診斷”選項(xiàng)，如圖所示。單擊“E5”選項(xiàng)

“診斷”選項(xiàng)（4）單擊“控制單元”選項(xiàng)，如圖所示；單擊下一界面“動(dòng)力模塊”選項(xiàng)，如圖所示。單擊“控制單元”選項(xiàng)

單擊“動(dòng)力模塊”選項(xiàng)（5）如圖所示，單擊“電池管理系統(tǒng)”選項(xiàng)，診斷儀顯示“通信設(shè)備與電腦不能通信！”。單擊電池管理系統(tǒng)選項(xiàng)2.BMS的檢修

（1）測(cè)量BMS電源電壓測(cè)量方法：查閱維修手冊(cè)，找出BMS電源線BK45（A）28、BK45（B）1和BK45（B）8，如圖2-34所示。分別測(cè)量三根電源線與車(chē)體間的電壓均為12.72V。測(cè)量BMS電源電壓如圖2-35所示。技術(shù)要求：電源電壓在12~14V之間。BMS電源線電路（2）測(cè)量BMS接地線電阻

測(cè)量方法：斷開(kāi)低壓蓄電池負(fù)極電纜，找到BMS接地（搭鐵）線BK45（B）2、BK45（B）21，測(cè)量接地線與車(chē)體之間的電阻，如圖2-36所示。

技術(shù)要求：BMS接地線與車(chē)身導(dǎo)通，電阻在1Ω以下。測(cè)量蓄電池負(fù)極電纜接地電阻（3）測(cè)量BMS與儀表CAN電阻

測(cè)量方法：儀表無(wú)SOC顯示，如圖所示，懷疑BMS與儀表CAN通信不正常。查閱維修手冊(cè)，找出BMS與儀表CAN線，測(cè)量CAN-H與CAN-L之間的電阻，如圖所示。

技術(shù)要求：CAN-H與CAN-L應(yīng)導(dǎo)通，電阻值符合維修手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)。儀表無(wú)SOC顯示

測(cè)量CAN-H與CAN-L之間的電阻

CAN-H與CAN-L不導(dǎo)通

連接低壓蓄電池負(fù)極電纜（4）測(cè)量CAN-H、CAN-L對(duì)地電壓

測(cè)量方法：連接低壓蓄電池負(fù)極電纜，打開(kāi)POWER開(kāi)關(guān)，分別測(cè)量CAN-H、CAN-L對(duì)地電壓，如圖所示。測(cè)量CAN-H對(duì)地電壓測(cè)量CAN-L對(duì)地電壓技術(shù)要求：CAN-H、CAN-L對(duì)地電壓應(yīng)符合維修手冊(cè)規(guī)定。經(jīng)檢測(cè)，BMS通信故障產(chǎn)生的原因?yàn)镃AN-L斷路造成，重新連接處理后故障修復(fù)。BMS通信故障修復(fù)后儀表顯示情況（5）其他檢修方法

檢修BMS時(shí)，除了根據(jù)故障信息檢測(cè)相關(guān)部位外，還可以通過(guò)以下方法檢修BMS：1）連接松動(dòng)的檢修?；蝿?dòng)插接器線束檢查連接是否松動(dòng)，松動(dòng)的更換BMS插接器，或用電工膠布緊固。2）插接器針腳是否退針的檢修。觀察插接器針腳間相對(duì)位置，或拉動(dòng)各針腳的導(dǎo)線，檢查針腳是否移位，針腳移位的更換插接器。3）針腳或插孔氧化、生銹的檢修。觀察針腳或插孔表面是否有白色的氧化物或銹跡，有的用紗布擦拭干凈。4）內(nèi)部元器件損壞的檢修。5）替換法檢修。用正常的BMS替換原車(chē)BMS進(jìn)行測(cè)試。課堂作業(yè)一、填空1.BMS輸入電源一般用字母

、

等表示，不受開(kāi)關(guān)控制的電源是

，受開(kāi)關(guān)控制的電源是

；接地線一般用字母

表示。2.BMS電源輸入電壓正常值一般為

V，接地線與車(chē)體電阻正常值在

Ω以下。3.BMS電路中的CAN-H、CAN-L的含義分別是

、

。4.子網(wǎng)中的CAN-H、CAN-L與CAN總線

連接，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量時(shí)，正常的CAN-H與CAN-L應(yīng)

；通電測(cè)量，CAN-H的電壓在

V，CAN-L的電壓在

V。5.BMS對(duì)充放電接觸器高壓觸點(diǎn)通斷的控制，主要是通過(guò)

方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。6.BMS及線路損壞車(chē)輛可能會(huì)出現(xiàn)的故障有：①

；②

；③

；④

；⑤

；⑥

；⑦

。7.高壓互鎖是指

。高壓互鎖電路中的低壓回路信號(hào)電壓一般為

V或

V。8.高壓互鎖信號(hào)回路包括兩部分：一部分用來(lái)

；另一部分用來(lái)

。9.高壓部件的

和

裝有互鎖開(kāi)關(guān)