項(xiàng)目四動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)認(rèn)知與檢修新能源汽車動(dòng)力蓄電池及管理技術(shù)1、掌握動(dòng)力電池成組概念、動(dòng)力電池成組電芯串并聯(lián)選用原則。2、了解幾種常見車型的動(dòng)力電池參數(shù)；3、掌握動(dòng)力電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)組成、（BMS）的功能4、掌握動(dòng)力電池電量管理、均衡管理、熱管理、安全及通信管理的主要功能和基本原理；5、理解動(dòng)力電池系統(tǒng)的檢測(cè)內(nèi)容和工作模式及充電工作原理知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)1、能進(jìn)行電池組并聯(lián)與串聯(lián)的選用計(jì)算。2、能熟練介紹常見車型選用動(dòng)力電池的技術(shù)特性。3、能認(rèn)知?jiǎng)恿﹄姵叵到y(tǒng)的各組成部件及4、能簡(jiǎn)單闡述BMS的基本功能及電池各項(xiàng)管理的基本原理5、能簡(jiǎn)單闡述動(dòng)力電池的工作模式6、能分析動(dòng)力電池充電基本組成電路增強(qiáng)嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的意識(shí)。具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和吃苦耐勞精神，并樹立正確的理想信念。3、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查找資料、制定計(jì)劃的能力；4、培養(yǎng)學(xué)生具備從事汽車行業(yè)工作的職業(yè)素養(yǎng)。思政目標(biāo)目錄CONTENTS動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)認(rèn)知與檢修動(dòng)力蓄電池成組技術(shù)認(rèn)知任務(wù)1動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)認(rèn)知與檢修任務(wù)2

動(dòng)力蓄電池狀態(tài)檢測(cè)與分析任務(wù)3動(dòng)力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)構(gòu)造與檢修任務(wù)4動(dòng)力蓄電池充電管理認(rèn)知與檢修任務(wù)5任務(wù)描述一輛純電動(dòng)汽車，儀表上的動(dòng)力電池故障燈常亮，讀取故障碼顯示“P118522單體電池電壓不均衡故障”?，F(xiàn)在車間主管安排你完成此任務(wù)，你應(yīng)該如何檢修呢？任務(wù)引入任務(wù)準(zhǔn)備：純電動(dòng)汽車一輛、純電動(dòng)汽車維修手冊(cè)、學(xué)習(xí)工作頁、微課資源、汽車維修專用工具等。電池系統(tǒng)包含主要部件：電池箱體：為電池系統(tǒng)提供防水，防塵，抗振動(dòng)等保護(hù)，為電池系統(tǒng)安裝提供機(jī)械接口；動(dòng)力電池系統(tǒng)：為外部負(fù)載提供能源；電池管理系統(tǒng)：對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行充放電管理，對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行過沖/放和溫度等保護(hù)、與外部進(jìn)行通信；正負(fù)高壓繼電器：控制主回路的閉合與斷開；高壓熔斷器：主回路短路保護(hù)；加熱系統(tǒng)：保證電池系統(tǒng)在低溫時(shí)能充電；高低壓輸出接插件：電池系統(tǒng)對(duì)外輸出能源的電氣接口；一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

一個(gè)完整的動(dòng)力電池系統(tǒng)主要由動(dòng)力電池模組、電池管理系統(tǒng)（BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，縮寫為BMS）、輔助元器件及動(dòng)力電池箱體等四部分組成。1、動(dòng)力電池模組（電池pack）

電池模組是由幾顆到數(shù)百顆電池芯經(jīng)由并聯(lián)及串聯(lián)所組成的組合體，例如北汽EV160純電動(dòng)汽車的電芯組成方式是1P100S，即采用了100個(gè)磷酸鐵鋰單體電池串聯(lián)在一起組成了車輛的動(dòng)力電池模組；而北汽EV200純電動(dòng)汽車的電芯組成方式是3P91S，即該電池包是由3個(gè)三元單體電池并聯(lián)組成一個(gè)模塊，再用91個(gè)這樣的模塊串聯(lián)成一個(gè)整體，構(gòu)成了動(dòng)力電池總成。（字母P表示并聯(lián),字母S表示串聯(lián)）一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成2、電池管理系統(tǒng)（BMS）BMS的組成：

按性質(zhì)可分為硬件和軟件，按功能分為數(shù)據(jù)采集單元和運(yùn)算控制單元；BMS的硬件：主板、從板及高壓盒，還包括采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件；BMS的軟件：監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值、溫度值，通過與VCU、充電機(jī)的通訊，來控制動(dòng)力電池系統(tǒng)的充放電。一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成電池PACK（模組×n）電池管理系統(tǒng)（BMS）BMS能夠?qū)?dòng)力電池組總電壓、總電流、每個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度、和電池單體的電壓參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行故障診斷、SOC（剩余電量比）計(jì)算、行駛里程計(jì)算、短路保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、報(bào)警顯示、充放電模式選擇等。BMS可以將動(dòng)力電池相關(guān)參數(shù)上報(bào)VCU，由VCU控制動(dòng)力電池的充電和放電功率。動(dòng)力電池系統(tǒng)模組電池PACK箱體單體一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成動(dòng)力電池系統(tǒng)1.結(jié)構(gòu)布置整車布置：布置整車底盤下，如右圖紅色區(qū)域。結(jié)構(gòu)組成：由上下殼體、17個(gè)模組、一套熱管理系統(tǒng)、CSC、BMU、BDU、MSD、高低壓插件及線束等組成；與2016款的自然冷卻動(dòng)力電池相比，2017款水冷動(dòng)力電池的不同點(diǎn)：增加一套熱管理系統(tǒng)，下箱體前部增加進(jìn)出水管接口電芯串?dāng)?shù)減少，模組成組方式為3P95S（10個(gè)3P6S，7個(gè)3P5S）一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成動(dòng)力電池系統(tǒng)2.技術(shù)參數(shù)FE-3Z電池系統(tǒng)參數(shù)基本參數(shù)自然冷卻包水冷包系統(tǒng)成組方式3P98S3P95S總電量（kWh）45.3(1/3C)41.6(1C)額定電壓（V）359.66@1C346@1C電壓范圍（V）274.4~411.6266~394熱管理系統(tǒng)自然冷卻水冷系統(tǒng)尺寸（mm）2001*1096*381.42042.5*1096*381.4（包括水管接口）系統(tǒng)重量（kg）400416(不含冷卻液)冷卻液/50%乙二醇+50%水體積3.52L1.成組的電芯串?dāng)?shù)減少導(dǎo)致電量、電壓值降低2.增加熱管理系統(tǒng)導(dǎo)致電池尺寸、重量增加一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成動(dòng)力電池系統(tǒng)一、動(dòng)力電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成二、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）的功能

電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem，BMS)是對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控和管理的系統(tǒng)，通過對(duì)電壓、電流、溫度以及SOC等參數(shù)采集、計(jì)算，進(jìn)而控制電池的充放電過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)，提升電池綜合性能的管理系統(tǒng)，是連接車載動(dòng)力電池和新能源汽車的重要紐帶。對(duì)于新能源車輛而言，通過該系統(tǒng)對(duì)電池組充放電的有效控制，可以達(dá)到增加續(xù)駛里程，延長(zhǎng)電池使用壽命，降低運(yùn)行成本，保證動(dòng)力電池組的安全性和可靠性。BMS的功能：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)接口二、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）的功能動(dòng)力電池系統(tǒng)

動(dòng)力電池電氣系統(tǒng)工作原理：1、電氣系統(tǒng)主要由BMS、電流傳感器、CSC采集模塊、繼電器、預(yù)充電阻、維修開關(guān)MSD來實(shí)現(xiàn)高壓電的輸出及充電的輸入。2、CSC采集模塊具備功能：采集單體電池的溫度信號(hào)采集單體電池的電壓信號(hào)3、BMS具備的功能：接收CSC反饋的單體電壓、單體溫度信號(hào)整車高壓部件絕緣電阻的監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)電池包冷卻液進(jìn)水口溫度繼電器的控制繼電器的監(jiān)測(cè)高壓互鎖監(jiān)控電流的監(jiān)控二、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）的功能1、電量管理的功能電池電量管理是電池管理的核心內(nèi)容之一，對(duì)于整個(gè)電池狀態(tài)的控制，電動(dòng)車輛續(xù)駛里程的預(yù)測(cè)和估計(jì)具有重要的意義。電池荷電狀態(tài)(stateofcharge，SOC)是反映電池剩余電量，用于電量管理的重要參數(shù)，受到多種因素的影響，其估算精度對(duì)于能夠電池性能和使用壽命有著至關(guān)重要的作用。三、動(dòng)力電池的電量管理2、電池荷電狀態(tài)（SOC）估算精度的影響因素（1）充放電電流

（2）溫度

（3）電池容量衰減（4）自放電

（5）一致性3、精確估計(jì)SOC的作用（1）保護(hù)蓄電池

（2）提高整車性能

（3）降低對(duì)動(dòng)力電池的要求

（4）提高經(jīng)濟(jì)性4、SOC估計(jì)常用的算法（1）開路電壓法

(2)容量積分法

(3)電池內(nèi)阻法（4）模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

（5）卡爾曼濾波法三、動(dòng)力電池的電量管理1、均衡管理的目的為了平衡電池組中單體電池的容量和能量差異，提高電池組的能量利用率。2、均衡管理的方式根據(jù)均衡過程中對(duì)所傳遞能量處理方式不同，可以分為能量耗散型均衡和非能量耗散型，又稱之為被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。能量耗散型均衡主要通過讓電池組內(nèi)能量較高的電池，利用其旁路電阻進(jìn)行放電的方式損耗部分能量，以期達(dá)到電池組能量狀態(tài)的一致，這種均衡結(jié)構(gòu)是以損耗電池組能量為代價(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，將其從能量較高的電池直接或間接轉(zhuǎn)移到能量較低的電池。三、動(dòng)力電池的電量管理三、動(dòng)力電池的電量管理三、動(dòng)力電池的電量管理電動(dòng)車輛動(dòng)力電池系統(tǒng)電壓常用的有288V、336V、384V以及544V等，大大超過了人體可以承受的安全電壓，因此電池系統(tǒng)電氣絕緣性能是安全管理的重要內(nèi)容，絕緣性能的好壞不僅關(guān)系到電氣設(shè)備和系統(tǒng)能否正常工作，更重要的是關(guān)系到人的生命財(cái)產(chǎn)安全。1、安全管理的功能主要包括煙霧報(bào)警、絕緣檢測(cè)、自動(dòng)滅火、過電壓和過電流控制、過放電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞的情況下關(guān)閉電池等功能。2、絕緣檢測(cè)的方法(1)漏電直測(cè)法(2)電流傳