動力電池管理系統(tǒng)檢測項目導入

一輛比亞迪E6純電動汽車出現(xiàn)無法行駛的故障，主管初步判斷是電池管理系統(tǒng)方面的問題，并要求你利用診斷儀器進行進一步診斷，你能完成這個任務嗎?任務目標知識目標：能夠描述動力電池管理系統(tǒng)的功能；

能夠描述動力電池管理系統(tǒng)的結(jié)構組成。技能目標：能夠進行動力電池管理系統(tǒng)的故障診斷流程；

能夠進行動力電池管理控制器的更換。素養(yǎng)目標：在獨立完成任務和團隊協(xié)作過程中，注重職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，促使學生在學習過程中養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習慣和樹立正確的職業(yè)道德觀念；課程教學中注重工匠精神的培育，使學生在學習過程中逐漸形成追求卓越、精益求精、嚴謹認真的職業(yè)精神。知識學習知識點一、電池管理系統(tǒng)的定義

動力電池的能量儲存與輸出都需要模塊來進行管理，即動力電池能量管理模塊，也稱作動力電池管理系統(tǒng)或動力電池能量管理系統(tǒng)，簡稱BMS。圖2-2-1所示為比亞迪E6電動汽車電池管理系統(tǒng)。圖2-2-1比亞迪E6電動汽車電池管理系統(tǒng)知識學習知識點二、電池管理系統(tǒng)的功能

電池管理系統(tǒng)（BMS）的作用:作為電池保護和管理的核心部件，在動力電池系統(tǒng)中，其作用就相當于人的大腦。

在功能上，動力電池能量管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機接口等?？刂品绞饺鐖D2-2-2所示。圖2-2-2電池管理系統(tǒng)控制方式知識學習1.數(shù)據(jù)采集

電池管理系統(tǒng)的所有算法都是以采集的動力電池數(shù)據(jù)作為輸入，采樣速率、精度和前置濾波特性是影響電池系統(tǒng)性能的重要指標。電動汽車電池管理系統(tǒng)的采樣速率一般要求大于200Hz(50ms)。2.電池狀態(tài)計算

電池狀態(tài)計算包括電池組荷電狀態(tài)(StateofCharge，SOC)和電池組健康狀態(tài)(StateofHealth，SOH)兩方面。SOC用于提示動力電池組剩余電量，是計算和估計電動汽車續(xù)駛里程的基礎。SOH用于提示電池技術狀態(tài)、預計可用壽命等健康狀態(tài)的參數(shù)。知識學習3.能量管理

能量管理主要包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進行充電過程控制，以及以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進行放電功率控制兩個部分。4.安全管理

監(jiān)視電池電壓、電流、溫度是否超過正常范圍，防止電池組過充電、過放電。如今，在對電池組進行整組監(jiān)控的同時，多數(shù)電池管理系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到對極端單體電池進行過充電、過放電、過熱等安全狀態(tài)管理。5.熱管理

熱管理是指在電池工作溫度超高時進行冷卻，低于適宜工作溫度下限時進行電池加熱，從而使電池處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)，在電池工作過程中始終保持電池單體間溫度均衡。對于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理尤為必要。知識學習6.均衡控制

由于電池的一致性差異，導致電池組的工作狀態(tài)是由最差電池單體決定的。在電池組各個電池之間設置均衡電路，實施均衡控制是為了使各單體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。7.通信功能

通信功能是電池管理系統(tǒng)的重要功能之一，其可通過該系統(tǒng)實現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設備或非車載設備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。根據(jù)應用需要，數(shù)據(jù)交換可采用不同的通信接口，如模擬信號、PWM信號、CAN總線或12C串行接口。8.人機接口

人機接口根據(jù)設計需要設置顯示信息以及控制按鍵、旋鈕等。知識學習知識點三、電池管理系統(tǒng)組成與作用

動力電池管理系統(tǒng)（BMS）由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括主板、從板及高壓盒、采集電壓線、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件；軟件用于監(jiān)測電池的電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值、溫度值，通過與VCU、充電機的通信，來控制動力電池系統(tǒng)的充放電。BMS系統(tǒng)結(jié)構原理如圖2-2-3所示。圖2-2-3BMS系統(tǒng)結(jié)構原理知識學習圖2-2-9北汽新能源動力電池管理系統(tǒng)高壓控制知識學習圖2-2-10北汽新能源動力電池管理系統(tǒng)低壓控制知識學習知識點四、動力電池管理控制器接插件定義

以比亞迪E6汽車為例對測量數(shù)據(jù)和故障進行解讀，圖2-2-11所示為比亞迪E6電池管理控制器接插件定義。圖2-2-11比亞迪E6電池管理控制器接插件定義知識學習數(shù)據(jù)測量步驟如下：（1）斷開動力電池管理器連接器；（2）測量線束端的輸入電壓；（3）接回電池管理器連接器；（4）測量各端子值，見表2-2-1。知識學習表2-2-1

BMS各端子正常測量值任務實施本任務主要操作內(nèi)容：完成對純電動汽車動力電池控制器的診斷與更換。（一）實施準備（1）防護裝備：安全防護裝備；（2）車輛、臺架、總成：比亞迪E6（或其他純電動車一輛）；（3）專用工具、設備：絕緣工具套件、舉升機、工具車；（4）手工工具：新能源汽車維修組合工具；（5）輔助材料：高壓電維修警示牌和設備、絕緣地膠、二氧化碳滅火器、清潔劑。

任務實施（二）實施步驟以比亞迪E6為例，介紹動力電池管理系統(tǒng)診斷流程和動力電池管理控制器更換流程。1．比亞迪E6動力電池管理系統(tǒng)的故障診斷流程（1）檢查蓄電池電壓及整車低壓線束供電是否正常。標準電壓值：12~14V。如果電壓值低于12V，在進行步驟（3）之前請充電或更換蓄電池或檢查整車低壓線束。（2)對接好接插件，將整車上電至ON擋，進入電池管理器故障代碼診斷，故障代碼見表2-2-2。（3)針對故障進行調(diào)整，維修或更換。（4)確認測試。（5）結(jié)束操作。任務實施表2-2-2

電池管理器部分故障代碼編號DTC描述應檢查部位1P1A0000嚴重漏電故障檢測動力電池、四合一、空調(diào)壓縮機和PTC2P1A0100一般漏電故障檢測動力電池、四合一、空調(diào)壓縮機和PTC3P1A0200BIC1工作異常故障采集器14P1A0300BIC2工作異常故障采集器25P1A3500動力電池單節(jié)電壓嚴重過高動力電池6P1A3600動力電池單節(jié)電壓一般過高動力電池7P1A3700動力電池單節(jié)電壓嚴重過低動力電池8P1A3800動力電池單節(jié)電壓一般過低動力電池9P1A3900動力電池單節(jié)溫度嚴重過高動力電池10P1A3A00動力電池單節(jié)溫度一般過高動力電池11P1A3B00動力電池單節(jié)溫度嚴重過低動力電池12P1A3C00動力電池單節(jié)溫度一般過低動力電池任務實施2．動力電池管理控制器更換流程若確認電池管理器存在問題，導致車輛不能運行，請按以下步驟進行拆卸。（1）將車輛退電至OFF擋，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電池采樣線和整車低壓線束的接插件，并拔掉整車低壓線束在電池管理控制器支架上的固定卡扣。（4）用10號套筒拆卸電池管理控制器的3個固定螺母。（5）更換電池管理器，插上動力電池采樣線和整車低壓線束的接插件并進行確認。（6）用10號套筒擰緊電池管理控制器的3個固定螺母。（7）整車上電，再次確認問題是否解決。（8）若解決問題，則結(jié)束操作。任務測練一、判斷題1.電池的熱管理是指在電池工作溫度超高時進行冷卻，低于適宜工作溫度下限時進行電池加熱，從而使電池處于適宜的工作溫度范圍內(nèi)，并在電池工作過程中始終保持電池單體間溫度均衡。（

）2.由于電池的一致性差異，導致電池組的工作狀態(tài)是由最好電池單體決定的。（

）3.動力電池模組放置在密封且屏蔽的動力電池箱內(nèi)，動力電池系統(tǒng)利用可靠的高低壓接插件與整車進行連接。（

）4.電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池保護和管理的核心部件，在動力電池系統(tǒng)中，其作用相當于人的大腦。（

）5.能量管理主要包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進行充電過程控制，以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進行放電功率控制兩個部分。（

）任務測練二、選擇題1.動力電池的能量儲存與輸出都需要模塊來進行管理，即動力電池能量管理模塊，也稱作動力電池管理系統(tǒng)，或動力電池能量管理系統(tǒng)，簡稱（

）。A.BBCB.ABSC.BMSD.EPS2.（

）主要包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進行充電過程控制，以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進行放電功率控制兩個部分。A.能量管理B.安全管理C.熱管理D.以上都不對3.下面有錯誤的是（

）。A.動力電池管理系統(tǒng)的硬件包括主板、從板及高壓盒、采集電壓線、電流、溫度等數(shù)據(jù)的電子器件B.動力電池管理系統(tǒng)的軟件用于監(jiān)測電池的電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值、溫度值，通過與VCU、充電機的通信，來控制動力電池系統(tǒng)的充放電C.接收電池管理系統(tǒng)反饋的實時溫度和單體電壓（并計算最大值和最小值）是高壓盒的主要功能之一D.高壓盒是“監(jiān)控”動力電池的總電壓、充放電流及絕緣性能。任務測練二、選擇題