《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》 課件 任務(wù)7、8 動(dòng)力蓄電池故障診斷與維修、蓄電池管理系統(tǒng)更換與匹配

任務(wù)七

動(dòng)力蓄電池故障診斷與維修《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》比亞迪新能源汽車(chē)售后維修車(chē)間張師傅道：“通過(guò)在比亞迪電池車(chē)間的參觀學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)掌握了動(dòng)力蓄電池的故障檢測(cè)、性能測(cè)試以及故障維修的方法。正好這里有一輛動(dòng)力蓄電池故障的車(chē)輛，我們一起對(duì)這輛電動(dòng)汽車(chē)的故障進(jìn)行診斷與維修”。在有故障碼的條件下，動(dòng)力蓄電池故障該如何檢修？維修技師張師傅、學(xué)徒小王在無(wú)故障碼的條件下，動(dòng)力蓄電池故障該如何檢修？能按照故障診斷思路對(duì)有故障碼的動(dòng)力蓄電池故障進(jìn)行分析，利用診斷儀、萬(wàn)用表等設(shè)備、工具，規(guī)范完成動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障檢測(cè)，并出具維修方案。能按照故障診斷思路對(duì)無(wú)故障碼的動(dòng)力蓄電池故障進(jìn)行分析，利用診斷儀、萬(wàn)用表等設(shè)備、工具，規(guī)范完成動(dòng)力蓄電池常見(jiàn)故障檢測(cè)，并出具維修方案。動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型及處理方式（1）電池單體間壓差過(guò)大

電池系統(tǒng)中某一單體的電壓值明顯低于其他電池電壓，則該電池系統(tǒng)在汽車(chē)放電過(guò)程中，會(huì)因?yàn)檫@個(gè)電壓偏低的電池導(dǎo)致其最先達(dá)到放電截止電壓，而其他電池還處于一個(gè)高電壓狀態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池系統(tǒng)的可用容量區(qū)間變小從而使得續(xù)航里程下降。充電過(guò)程中，當(dāng)某一單體電壓的電壓值明顯高于其他電池的電壓值，在充電時(shí)也會(huì)因?yàn)檫@塊電池的電壓率先達(dá)到充電截止電壓，使得其他電池?zé)o法充滿(mǎn)電。

對(duì)于這類(lèi)單體壓差過(guò)大故障需對(duì)電池單體進(jìn)行性能測(cè)試，如性能滿(mǎn)足使用要求，需進(jìn)行電池均衡；如性能不滿(mǎn)足使用要求，應(yīng)更換電池模塊。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池容量分布動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型及處理方式（2）電池單體容量不足和電池單體內(nèi)阻偏大

在電池組中，最小的電池單體容量也限制了整個(gè)電池組的容量，類(lèi)似于木桶效應(yīng)。因此發(fā)生電池單體容量不足故障會(huì)影響車(chē)輛續(xù)駛里程。鋰離子電池內(nèi)阻如果過(guò)大，會(huì)嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能，如充放電過(guò)程中的極化嚴(yán)重、活性物質(zhì)利用率低、循環(huán)性能差等。這類(lèi)故障會(huì)導(dǎo)致電池性能衰退嚴(yán)重，應(yīng)更換電池模塊。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）木桶效應(yīng)動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型及處理方式（2）電池單體容量不足和電池單體內(nèi)阻偏大動(dòng)力電池容量的衰減主要原因：①自放電、②電解液的分解、③過(guò)充電、④鋰電池濫用動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池老化（容量衰退，內(nèi)阻增加）原因動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型及處理方式（2）電池單體容量不足和電池單體內(nèi)阻偏大動(dòng)力電池內(nèi)阻的增大主要原因：①溫度、②SOC、③存儲(chǔ)、④循環(huán)次數(shù)動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池老化（容量衰退，內(nèi)阻增加）原因動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型及處理方式（3）電池單體內(nèi)部短路、電池單體外部短路、電池單體極性裝反等

在強(qiáng)振動(dòng)下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質(zhì)、接線柱、外部連線和焊點(diǎn)可能會(huì)折斷或脫落，造成電池單體內(nèi)部短路或者外部短路故障，此類(lèi)電池故障將影響行車(chē)安全，應(yīng)更換電池模塊。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池外部短路動(dòng)力蓄電池故障原因通常情況下，造成前兩種故障的原因可能包括兩個(gè)：一是動(dòng)力蓄電池成組時(shí)電池單體一致性問(wèn)題，電池單體的SOC、容量、內(nèi)阻本身就存在差異；二是電池單體在成組應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境差異（如溫度、充放電電流）造成的一致性差異增加，加劇電池單體的不一致性。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池不一致動(dòng)力蓄電池故障診斷思路（有故障碼）在有故障碼的情況下，針對(duì)動(dòng)力蓄電池故障，可以借助故障碼來(lái)分析故障類(lèi)型，確定故障類(lèi)型后，通過(guò)檢查、檢測(cè)等方法，確定故障點(diǎn)，找到故障后，再進(jìn)行相應(yīng)的維修。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障診斷思路動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例某純電動(dòng)汽車(chē)行駛總里程數(shù)為10萬(wàn)公里，平時(shí)車(chē)輛續(xù)航里程可以達(dá)到400km，突然有一天車(chē)輛續(xù)航里程明顯下降，充滿(mǎn)電只行駛了不到200公里就沒(méi)電了，此時(shí)汽車(chē)儀表盤(pán)顯示SOC是5%。如右圖所示。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障車(chē)輛儀表顯示動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例根據(jù)故障現(xiàn)象可知，續(xù)航里程突然下降可能原因有汽車(chē)自身耗電設(shè)備增多、電池容量衰退等原因，據(jù)車(chē)主描述其未使用空調(diào)等用電設(shè)備，懷疑電池出現(xiàn)問(wèn)題的可能性更大。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障車(chē)輛儀表顯示動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟一：使用故障診斷儀通過(guò)OBD診斷口讀取車(chē)輛電池信息；動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）通過(guò)OBD口連接故障診斷儀動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟二：通過(guò)OBD口讀取到最近一次充電數(shù)據(jù)和當(dāng)前電壓值并使用excel分別畫(huà)出充電結(jié)束時(shí)刻的全部單體電壓數(shù)值曲線圖和當(dāng)前全部單體電壓數(shù)值曲線圖（其中橫軸表示單體電池編號(hào)，縱軸表示單體電池電壓）。

在充電結(jié)束時(shí)刻，單體電壓最高的電池編號(hào)是13號(hào)、電壓值為4.2V，單體電壓最低的電池編號(hào)是50號(hào)、電壓值為4.1305V。由此可見(jiàn)是由于13號(hào)單體電壓率先達(dá)到了充電截止電壓，使得整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)停止充電，并且從圖中可以看出13號(hào)單體的電壓值明顯高于其他單體電池的電壓值，由此判斷13號(hào)電芯可能存在電池過(guò)壓的情況。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池充電結(jié)束時(shí)刻單體電壓曲線圖動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟二：通過(guò)OBD口讀取到最近一次充電數(shù)據(jù)和當(dāng)前電壓值并使用excel分別畫(huà)出充電結(jié)束時(shí)刻的全部單體電壓數(shù)值曲線圖和當(dāng)前全部單體電壓數(shù)值曲線圖（其中橫軸表示單體電池編號(hào)，縱軸表示單體電池電壓）。

在充電結(jié)束時(shí)刻，單體電壓最高的電池編號(hào)是13號(hào)、電壓值為4.2V，單體電壓最低的電池編號(hào)是50號(hào)、電壓值為4.1305V。由此可見(jiàn)是由于13號(hào)單體電壓率先達(dá)到了充電截止電壓，使得整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)停止充電，并且從圖中可以看出13號(hào)單體的電壓值明顯高于其他單體電池的電壓值，由此判斷13號(hào)電芯可能存在電池過(guò)壓的情況。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池充電結(jié)束時(shí)刻單體電壓曲線圖動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：

當(dāng)前電池包狀態(tài)（電池SOC值為5%），單體電壓最低的電池編號(hào)是13號(hào)、電壓值為3V，單體電壓最高的電池編號(hào)是11號(hào)、電壓值為3.3V。從圖中可以看出13號(hào)單體的電壓值明顯低于其他單體電池的電壓值。

綜上所述，該電池包的第13號(hào)電芯存在“充高放低”的現(xiàn)象，可能是13號(hào)電芯容量衰退或者是BMS采集有誤，需要拆下電池包進(jìn)一步診斷。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）當(dāng)前單體電壓曲線圖動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟三：拆卸電池包并觀察13號(hào)電芯所在電池組外觀是否正常，如右圖所示。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）13號(hào)電芯所在電池組動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟三：拆卸電池包并觀察13號(hào)電芯所在電池組外觀是否正常，如右圖所示。找到13號(hào)電芯發(fā)現(xiàn)其采集線脫落，根據(jù)此現(xiàn)象分析，故障原因可能是由于采集線脫落導(dǎo)致BMS采集到的電壓值不準(zhǔn)確。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）13號(hào)電芯所在電池組動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：接下來(lái)使用萬(wàn)用表測(cè)量其電壓值，確認(rèn)是否是BMS采集有誤，如圖所示。

測(cè)量值為3.26V和其他電芯的電壓值相差不大，因此可以確認(rèn)是由于電芯采集線脫落導(dǎo)致BMS采集異常。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）13號(hào)電芯電壓測(cè)量值動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例故障診斷步驟：步驟四：重新連接采集線。步驟五：連接完成后，使用BMS上位機(jī)監(jiān)控13號(hào)電芯電壓，此時(shí)BMS上位機(jī)顯示13號(hào)電芯的電壓值是3.261V，恢復(fù)正常，故障排查完畢。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）動(dòng)力蓄電池故障經(jīng)典案例動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）認(rèn)識(shí)誤區(qū)：（1）車(chē)輛充電就是給電池補(bǔ)電，就能解決電壓不均衡問(wèn)題；（2）出現(xiàn)單體電壓過(guò)低的電芯，按照單體電壓補(bǔ)電就可以了；（3）客戶(hù)報(bào)修電壓不均衡故障，維修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)儀表盤(pán)顯示單體壓差正常，代表電池沒(méi)有問(wèn)題；（4）車(chē)輛行駛里程短，就是電芯容量衰減了；（5）車(chē)輛儀表或上位機(jī)顯示單體電壓異常，代表電芯出現(xiàn)問(wèn)題；（6）電芯異常還用分析啊，看數(shù)據(jù)就能看出來(lái)；（7）車(chē)輛的行駛里程與電池包的容量呈現(xiàn)線性關(guān)系。衰減電芯問(wèn)題一致性問(wèn)題欠壓充低放低補(bǔ)電處理過(guò)壓充高放高放電處理容量衰減充高放低更換處理容量偏大充低放高相對(duì)容量偏大過(guò)放按照過(guò)放參數(shù)分析更換處理過(guò)充單體過(guò)壓一般不超過(guò)4.25V其它外觀異常、內(nèi)阻偏大更換處理電芯故障分類(lèi)報(bào)數(shù)法任意指派一名學(xué)生開(kāi)始從1-5依次報(bào)數(shù)報(bào)相同數(shù)目的同學(xué)為一組動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）資料員負(fù)責(zé)查閱動(dòng)力蓄電池PACK教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)使用說(shuō)明書(shū)。記錄員正確記錄故障碼。安全員進(jìn)行安全監(jiān)督。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）完成動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）匯報(bào)時(shí)闡述故障檢修思路報(bào)告小組分工情況報(bào)告小組工作目標(biāo)動(dòng)力蓄電池PACK教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)絕緣手套、護(hù)目鏡、安全帽、耐磨手套蓄電池充放電設(shè)備、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀、電池均衡儀、萬(wàn)用表、診斷儀教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說(shuō)明書(shū)動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）觸碰高壓注意安全防護(hù)。小心碰頭。小心重物砸腳。操作時(shí)不佩戴金屬飾品。注意分析故障碼。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障碼信息序號(hào)故障碼故障碼描述1

2

3

（1）讀取故障碼使用診斷儀讀取故障碼，將相關(guān)內(nèi)容填寫(xiě)在下表中。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池單體電壓和溫度信息（2）讀取數(shù)據(jù)流使用診斷儀讀取電池單體電壓和SOC信息，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)類(lèi)別項(xiàng)目電池單體編號(hào)當(dāng)前值是否正常1電壓電池單體最高電壓

是□

否□2電池單體最低電壓

是□

否□3電池單體最大壓差/

是□

否□4SOC電池單體最高SOC

是□

否□5電池單體最低SOC

6電池組SOC/

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障分析及維修方案（3）制定維修方案根據(jù)讀取到的故障信息，對(duì)故障進(jìn)行初步分析，并制定維修方案，完成下表的填寫(xiě)。故障分析：可能的故障原因或故障點(diǎn)1

2

3

維修方案/檢測(cè)流程示例外觀檢查檢查電池模塊表面、接線柱、焊點(diǎn)、端子極性等1

2

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）故障分析及維修方案（3）制定維修方案根據(jù)讀取到的故障信息，對(duì)故障進(jìn)行初步分析，并制定維修方案，完成下表的填寫(xiě)。維修方案/檢測(cè)流程3

4

5

6

7

8

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）外觀檢查記錄（4）故障檢測(cè)1）外觀檢查在良好的光線下，目視檢查電池模塊外觀，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)檢查內(nèi)容操作記錄處理方式1表面是否有變形、裂紋是□否□

2表面是否有外傷、污物是□否□

3接線柱，外部連線和焊點(diǎn)是否有折斷或脫落是□否□

4端子極性是否接反是□否□

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池單體電壓采集線束檢測(cè)記錄（4）故障檢測(cè)2）線束檢測(cè)使用萬(wàn)用表對(duì)故障電池單體的電壓采集線束進(jìn)行檢測(cè)，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)檢測(cè)狀態(tài)處理方式1

2

3

4

5

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電壓檢測(cè)與SOC估算記錄（4）故障檢測(cè)3）電壓檢測(cè)與SOC估算使用萬(wàn)用表檢測(cè)故障電池單體的端電壓，并通過(guò)開(kāi)路電壓法估算SOC，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)電池單體編號(hào)電壓與讀取值對(duì)比SOC與讀取值對(duì)比處理方式示例3-1號(hào)電池單體3.488V一致√不一致□85%一致√不一致□性能測(cè)試1

2

3

4

5

6

7

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池單體性能測(cè)試記錄（4）故障檢測(cè)4）電池單體性能測(cè)試根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果，對(duì)故障電池單體進(jìn)行性能測(cè)試，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)電池單體編號(hào)內(nèi)容測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)果判定1

室溫放電容量

合格□

不合格□2

合格□

不合格□3

合格□

不合格□4

合格□

不合格□5

合格□

不合格□6

交流內(nèi)阻

合格□

不合格□7

合格□

不合格□8

合格□

不合格□9

合格□

不合格□10

合格□

不合格□動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池單體性能測(cè)試記錄（4）故障檢測(cè)4）電池單體性能測(cè)試根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果，對(duì)故障電池單體進(jìn)行性能測(cè)試，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)電池單體編號(hào)內(nèi)容測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)果判定11

直流內(nèi)阻

合格□

不合格□12

合格□

不合格□13

合格□

不合格□14

合格□

不合格□15

合格□

不合格□動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）均衡記錄（5）電池均衡對(duì)故障電池單體所在電池模塊進(jìn)行均衡操作，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)內(nèi)容記錄1均衡前電池單體最大壓差

2均衡儀參數(shù)設(shè)置電池類(lèi)型

3均衡儀參數(shù)設(shè)置串并聯(lián)節(jié)數(shù)

目標(biāo)電壓

4均衡后電池單體最大壓差

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）若沒(méi)有故障碼，則需要先檢查動(dòng)力電池外觀，若通過(guò)外觀無(wú)法判斷，則需要進(jìn)一步檢測(cè)電壓，判斷電池是否一致，若不一致，則需要進(jìn)行電池均衡；若一致，則需要對(duì)電池進(jìn)行性能測(cè)試，檢測(cè)處不合格的電池，就要進(jìn)行模組更換；若電池性能合格，則可以判斷是BMS的故障，進(jìn)行BMS故障檢修。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）無(wú)故障碼診斷與維修思路動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）資料員查閱動(dòng)力蓄電池PACK教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說(shuō)明書(shū)，并告知組員。操作員要按標(biāo)準(zhǔn)步驟完成電池性能測(cè)試。記錄員要完整記錄檢查過(guò)程。完成動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）報(bào)告故障檢修思路的內(nèi)容。報(bào)告小組分工情況。報(bào)告任務(wù)目標(biāo)動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）動(dòng)力蓄電池PACK教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)絕緣手套、護(hù)目鏡、安全帽、耐磨手套高壓安全防護(hù)用品、絕緣工具套裝、維修手冊(cè)、絕緣表、萬(wàn)用表教學(xué)平臺(tái)說(shuō)明書(shū)動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）注意防止觸電。小心工具落地。注意作業(yè)時(shí)拉隔離欄。注意仔細(xì)查閱平臺(tái)說(shuō)明書(shū)。注意縷清排故思路。正確記錄操作過(guò)程。動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）故障分析及維修方案（1）制定維修方案根據(jù)讀取到的故障信息，對(duì)故障進(jìn)行初步分析，并制定維修方案，完成下表的填寫(xiě)。故障分析：可能的故障原因或故障點(diǎn)1

2

3

維修方案/檢測(cè)流程示例外觀檢查檢查電池模塊表面、接線柱、焊點(diǎn)、端子極性等1

2

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）故障分析及維修方案（1）制定維修方案根據(jù)讀取到的故障信息，對(duì)故障進(jìn)行初步分析，并制定維修方案，完成下表的填寫(xiě)。維修方案/檢測(cè)流程3

4

5

6

7

8

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（無(wú)故障碼）外觀檢查記錄（2）故障檢測(cè)1）外觀檢查在良好的光線下，目視檢查電池模塊外觀，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)檢查內(nèi)容操作記錄處理方式1表面是否有變形、裂紋是□否□

2表面是否有外傷、污物是□否□

3接線柱，外部連線和焊點(diǎn)是否有折斷或脫落是□否□

4端子極性是否接反是□否□

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電壓檢測(cè)與一致性判斷記錄（4）故障檢測(cè)2）電壓檢測(cè)與一致性判斷檢測(cè)故障電池模塊中所有電池單體的電壓值，并判斷壓差是否符合標(biāo)準(zhǔn)，完成下表的填寫(xiě)。電池單體編號(hào)電壓值電池單體編號(hào)電壓值

電池單體間最大壓差

壓差是否符合標(biāo)準(zhǔn)是□否□動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）電池模塊性能測(cè)試記錄（4）故障檢測(cè)3）電池模塊性能測(cè)試對(duì)故障電池模塊進(jìn)行性能測(cè)試，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)測(cè)試內(nèi)容測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)果判定處理方式1室溫放電容量

合格□

不合格□

2室溫倍率放電容量

3室溫倍率充電性能

合格□

不合格□

4低溫放電容量

5高溫放電容量

動(dòng)力蓄電池故障檢測(cè)與維修（有故障碼）均衡記錄（4）電池均衡對(duì)故障電池單體所在電池模塊進(jìn)行均衡操作，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)內(nèi)容記錄1均衡前電池單體最大壓差

2均衡儀參數(shù)設(shè)置電池類(lèi)型

3均衡儀參數(shù)設(shè)置串并聯(lián)節(jié)數(shù)

目標(biāo)電壓

4均衡后電池單體最大壓差

電池均衡操作電池單體編號(hào)電壓值電池單體編號(hào)電壓值

電池模塊串并聯(lián)數(shù)

電池單體間最大壓差

電池均衡j結(jié)果記錄是否正確完成故障碼讀取是否正確完成電池性能測(cè)試是否正確完成電池均衡是否進(jìn)行高壓安全防護(hù)電池故障是否排除故障診斷流程是否符合要求工具、設(shè)備是否整理恢復(fù)測(cè)試完成后是否整理實(shí)訓(xùn)工位是否打掃干凈工作頁(yè)是否填寫(xiě)完整動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型有哪些？沒(méi)有故障碼時(shí)，動(dòng)力蓄電池故障該如何檢修？有故障碼時(shí)，動(dòng)力蓄電池故障該如何檢修？自信自立精益求精目標(biāo)明確回顧動(dòng)力蓄電池故障類(lèi)型總結(jié)動(dòng)力蓄電池故障檢修的方法預(yù)習(xí)下一個(gè)工作頁(yè)觀看下一個(gè)工作頁(yè)隨書(shū)數(shù)字資源任務(wù)八蓄電池管理系統(tǒng)更換與匹配《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》比亞迪新能源汽車(chē)售后維修車(chē)間

張師傅道：“經(jīng)過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）出現(xiàn)故障，需要更換BMS，并且進(jìn)行匹配”。本任務(wù)需要完成蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）的更換和匹配作業(yè)。蓄電池管理系統(tǒng)該如何更換？維修技師張師傅、學(xué)徒小王蓄電池管理系統(tǒng)該如何更換匹配？能按照蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換流程，使用絕緣工具，完成BMS拆裝與更換作業(yè)。能按照蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配流程，使用診斷儀，完成BMS匹配作業(yè)。蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

蓄電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）是針對(duì)動(dòng)力蓄電池的智能化管理及維護(hù)系統(tǒng)，主要功能是對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，提高電池的利用率，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

蓄電池管理系統(tǒng)主要可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能、電池狀態(tài)計(jì)算功能、系統(tǒng)輔助功能（含能量管理、安全管理、熱管理、均衡管理等）、通信與診斷功能。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換BMS功能示意圖蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（1）監(jiān)測(cè)功能①監(jiān)測(cè)電池單體(或單元、模塊)的電壓通過(guò)監(jiān)測(cè)電池單體(或單元、模塊)的電壓，累加獲取整個(gè)動(dòng)力電池的電壓值；可以根據(jù)單體（或單元、模塊）電壓壓差來(lái)判斷單體（或單元、模塊）差異性；可監(jiān)測(cè)單體（或單元、模塊）的運(yùn)行狀態(tài)。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（1）監(jiān)測(cè)功能②監(jiān)測(cè)電池溫度

通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池溫度可以識(shí)別出過(guò)載或電氣故障。出現(xiàn)溫度異常情況時(shí)必須立即降低電流強(qiáng)度或完全關(guān)閉高壓系統(tǒng)，以免電池進(jìn)一步損壞。測(cè)量溫度還用于冷卻系統(tǒng)控制，從而確保電池始終在最有利于自身功率和使用壽命的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

動(dòng)力電池溫度傳感器安裝在動(dòng)力電池內(nèi)的多個(gè)位置，如右圖所示。隨著電池單體的溫度變化，溫度傳感器的電阻值隨之變化，BMS控制系統(tǒng)通過(guò)這些電阻值的變化計(jì)算出電池單體的溫度信息。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換電池溫度傳感器安裝位置示意圖蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（1）監(jiān)測(cè)功能③監(jiān)測(cè)電流

電流的測(cè)量主要通過(guò)分流器或霍爾式電流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閯?dòng)力電池內(nèi)的單體是通過(guò)串聯(lián)方式給整車(chē)提供電能，因此通常只需要測(cè)量一個(gè)電流即可。

電池電流傳感器連接到動(dòng)力電池的高壓電纜，并進(jìn)行電流檢測(cè)，如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換動(dòng)力電池電流傳感器位置示意圖蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（1）監(jiān)測(cè)功能④絕緣電阻檢測(cè)

為安全起見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)高壓電路僅出現(xiàn)在特定的高壓部件之間，與車(chē)身電路是絕緣的。

蓄電池管理系統(tǒng)的“漏電檢測(cè)電路”持續(xù)監(jiān)測(cè)高壓電路和車(chē)身搭鐵之間的絕緣電阻，正常情況絕緣電阻是保持不變，如果絕緣電阻低于規(guī)定級(jí)別，則蓄電池管理系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)一個(gè)故障碼DTC（故障碼內(nèi)容：高壓絕緣異常），并且利用組合儀表顯示（警告燈，如主警告燈亮起）將異常告知駕駛員。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（1）監(jiān)測(cè)功能⑤高壓互鎖檢測(cè)高壓互鎖檢測(cè)的作用是確認(rèn)整個(gè)高壓系統(tǒng)的完整性，當(dāng)高壓系統(tǒng)回路斷開(kāi)或者完整性受到損壞的情況下，就需要車(chē)輛控制系統(tǒng)啟動(dòng)安全措施，避免發(fā)生意外事故。高壓互鎖檢測(cè)的存在，可以使高壓系統(tǒng)在高壓上電之前（或者說(shuō)在電池系統(tǒng)主、負(fù)繼電器閉合給電之前），確保整個(gè)高壓系統(tǒng)的完整性。高壓互鎖是對(duì)整個(gè)高壓系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的，主要通過(guò)連接在各個(gè)高壓部件或高壓裝置上的低壓連接回路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，蓄電池管理系統(tǒng)控制單元一般需要提供檢測(cè)回路的供電和檢測(cè)。如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換高壓互鎖系統(tǒng)示意圖蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（2）電池狀態(tài)計(jì)算功能蓄電池管理系統(tǒng)中最核心環(huán)節(jié)是SOC、SOH和SOP的估算。①SOCSOC，全稱(chēng)是StateofCharge，荷電狀態(tài)，也叫剩余電量，代表的是電池使用過(guò)程中的剩余容量。荷電狀態(tài)是一個(gè)相對(duì)值，一般用百分比的方式來(lái)表示，SOC的數(shù)值為0≤SOC≤100%，目前國(guó)內(nèi)外比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)是從電量的角度來(lái)定義SOC，即電池在一定放電倍率下，剩余容量與相同條件下額定容量的比值：SOC=CU/C額可用容量/額定容量。

其中CU指電池剩余的按額定電流放電的可用容量；C額指電池的額定容量。SOC的控制目標(biāo)值是約60％。上限為約80％（控制上限為約75％），下限為約20％（控制下限約30％的下限），如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換SOC控制示意圖蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（2）電池狀態(tài)計(jì)算功能蓄電池管理系統(tǒng)中最核心環(huán)節(jié)是SOC、SOH和SOP的估算。②SOH

一般情況下，SOC描述的是電流參數(shù)的短期變化，SOH描述的是長(zhǎng)期變化。SOH的測(cè)量不需要連續(xù)進(jìn)行，對(duì)多數(shù)情況只要定期測(cè)量就夠了，測(cè)量的周期取決于不同應(yīng)用。SOH測(cè)量外推法可以預(yù)測(cè)電池的壽命，但是，也會(huì)突發(fā)電池故障，是難以預(yù)料的。為了測(cè)定電池的健康狀態(tài)，必須知道實(shí)際的SOC，或者必須在相同的SOC下測(cè)量SOH。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能

（2）電池狀態(tài)計(jì)算功能蓄電池管理系統(tǒng)中最核心環(huán)節(jié)是SOC、SOH和SOP的估算。③SOP

動(dòng)力電池功率邊界SOP（stateofpower）算法的目的就是權(quán)衡多重因素的影響指導(dǎo)控制單元（如VCU）更合理的使用動(dòng)力電池系統(tǒng)。對(duì)于純電動(dòng)車(chē)輛，動(dòng)力電池是唯一的能量獲取來(lái)源SOP策略相對(duì)簡(jiǎn)單，而對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)輛而言，一方面動(dòng)力電池容量小則必然在運(yùn)行中需要高倍率輸出，對(duì)功率平穩(wěn)輸出的優(yōu)化就更為重要。另一方面內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)（或燃料電池系統(tǒng)）如何與動(dòng)力電池進(jìn)行功率分配才得以實(shí)現(xiàn)低能耗、高性能也需要通過(guò)SOP算法來(lái)優(yōu)化。用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇是希望車(chē)輛性能更強(qiáng)勁或是電池系統(tǒng)壽命更長(zhǎng)久。SOP算法與電芯特性、電池系統(tǒng)性能和整車(chē)功率需求等都有著密切的關(guān)系。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換（3）系統(tǒng)輔助功能蓄電池管理系統(tǒng)的輔助功能主要包含能量管理、安全管理、熱管理、均衡管理、充電管理等功能，這些功能通常和整車(chē)控制系統(tǒng)或者其他相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)合使用。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)為應(yīng)對(duì)車(chē)輛在行駛中的急加速、急制動(dòng)、上下坡等復(fù)雜車(chē)況造成的動(dòng)態(tài)負(fù)載，合理控制動(dòng)力電池的能量輸出以及再生制動(dòng)的能量回收，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛最佳性能。1能量管理蓄電池管理系統(tǒng)對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)檢測(cè)，繼電器的控制往往和整車(chē)控制器協(xié)調(diào)后確認(rèn)，安全氣囊控制器輸出的碰撞信號(hào)通常在繼電器控制策略中享有最高優(yōu)先級(jí)。2安全管理蓄電池的化學(xué)性能受環(huán)境的溫度影響非常大，為了保證電池的使用壽命必須讓電池工作在合理的溫度范圍之內(nèi)，并根據(jù)不同的溫度給整車(chē)控制器得出其所能輸出和輸入的最大功率。3熱管理由于生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸儲(chǔ)存以及電子元器件的誤差積累，動(dòng)力電池單體之間難免存在不一致性，蓄電池管理系統(tǒng)會(huì)采取主動(dòng)或被動(dòng)的均衡方式，降低電池的不一致性。4均衡管理蓄電池管理系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)特性、溫度高低以及充電機(jī)的功率等級(jí)，控制充電機(jī)給電池進(jìn)行安全充電。5充電管理蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能（4）通信與故障診斷①通信功能

蓄電池管理系統(tǒng)，需要給整車(chē)控制器（VCU）發(fā)送相關(guān)電池系統(tǒng)的信息，例如在有直流充電的系統(tǒng)之中，特別是在依據(jù)國(guó)標(biāo)系統(tǒng)需要直接與外部直流充電樁進(jìn)行通信。在特定情況下，可能還有一條備份的診斷和刷新的通信線，用來(lái)在主通信失效的情況下做數(shù)據(jù)傳輸。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)定義與功能（4）通信與故障診斷②故障診斷和容錯(cuò)運(yùn)行

故障診斷及容錯(cuò)控制在任何控制器的控制策略中都是非常重要的部分，蓄電池管理系統(tǒng)控制單元單元的故障以故障碼(DTC)來(lái)進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)DTC觸發(fā)儀表盤(pán)當(dāng)中的指示燈，在新能源汽車(chē)中電池故障也有相應(yīng)的指示燈來(lái)提醒駕駛員。由于電池的特殊性和危險(xiǎn)性，通常需要整車(chē)控制系統(tǒng)直接進(jìn)行信息傳送，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。比如發(fā)生事故的時(shí)候，當(dāng)安全氣囊彈出，繼電器由整車(chē)控制器直接切斷以后，車(chē)聯(lián)系統(tǒng)通過(guò)定位和預(yù)警來(lái)處理，特別是電池放電。蓄電池管理系統(tǒng)的故障診斷功能還需要對(duì)包括電池單體電壓、電池包電壓、電流、電池包溫度測(cè)量電路進(jìn)行診斷，確定故障位置和故障級(jí)別，并做出相應(yīng)的容錯(cuò)控制。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置蓄電池管理系統(tǒng)重要由充電模塊、數(shù)據(jù)采集模塊(包括電壓、電流、溫度數(shù)據(jù)采集)、平衡模塊、功率計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和存儲(chǔ)通信模塊組成，如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)架構(gòu)示意圖蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置（1）結(jié)構(gòu)組成

蓄電池管理系統(tǒng)BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為集中式和集散式。該系統(tǒng)由兩級(jí)控制結(jié)構(gòu)組成，即局部測(cè)量模塊和中央處理模塊。

在集中式結(jié)構(gòu)中，BMS所有功能集中在單個(gè)電路模塊上，由于動(dòng)力蓄電池?cái)?shù)量較多且分布在車(chē)體不同區(qū)域，目前集中式的BMS結(jié)構(gòu)在電動(dòng)汽車(chē)上已逐漸被淘汰。集散式BMS結(jié)構(gòu)由主控模塊和測(cè)控模塊構(gòu)成，如右圖所示。集散式BMS結(jié)構(gòu)可以運(yùn)用于動(dòng)力蓄電池較多且電池包位置分散的車(chē)型，現(xiàn)在被廣泛采用。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換集散式BMS結(jié)構(gòu)蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置（1）結(jié)構(gòu)組成

主控模塊一般稱(chēng)為主控盒或主板，如右圖（a）所示。每個(gè)BMS有且僅有一個(gè)主控模塊，主要用于接收并處理各測(cè)控模塊采集的動(dòng)力蓄電池運(yùn)行參數(shù)信息，估算電池組的狀態(tài)，故障識(shí)別與報(bào)警，與整車(chē)控制器和充電機(jī)通信，為整車(chē)控制和充電控制提供依據(jù)，向測(cè)控模塊發(fā)送控制命令等。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換主板蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置（1）結(jié)構(gòu)組成

測(cè)控模塊主要用于測(cè)量電池單體電壓、總電壓、總電流、絕緣電阻和溫度等，并執(zhí)行主控模塊的控制命令，完成電量測(cè)量、單電池均衡以及利用CAN總線技術(shù)與中央處理模塊通信相關(guān)功能。

測(cè)控模塊按其功能不同，可分為從控模塊和高壓測(cè)控模塊。從控模塊一般稱(chēng)為從控盒或從板，如右圖所示。每個(gè)BMS可有一個(gè)或多個(gè)從控模塊，其功能包括電池電壓?jiǎn)误w檢測(cè)、溫度測(cè)量，均衡控制和熱管理控制等。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換從板蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置（1）結(jié)構(gòu)組成

高壓測(cè)控模塊一般稱(chēng)為高壓盒或高壓板，如圖右圖所示。其主要功能包括總電壓、總電流、絕緣電阻測(cè)量等。

主控模塊和測(cè)控模塊之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在實(shí)際應(yīng)用中，也可將高壓測(cè)控模塊集成在主控盒中。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換高壓板蓄電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與安裝位置（2）安裝位置

蓄電池管理系統(tǒng)BMS的主控模塊和測(cè)控模塊通常安裝在動(dòng)力蓄電池箱內(nèi)，如右圖（a）所示，但是部分車(chē)型將主控模塊放到了動(dòng)力蓄電池外部。主板、從板、高壓板的標(biāo)識(shí)會(huì)在外殼表面或銘牌中標(biāo)出，便于識(shí)別，如圖（b）所示。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換（b）BMS標(biāo)識(shí)（a）BMS安裝位置蓄電池管理系統(tǒng)BMS更換流程蓄電池管理系統(tǒng)BMS更換流程為：高壓安全防護(hù)工作→拆卸（主板、從板、高壓板）→檢查（外觀、型號(hào)）→安裝（主板、從板、高壓板）→安裝高壓維修開(kāi)關(guān)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)BMS安裝前檢查（1）外觀

在良好的光線條件下，用目測(cè)法檢查BMS外觀，不得有變形及裂紋，表面干燥、無(wú)外傷、無(wú)污物。（2）型號(hào)檢查待安裝的BMS部件（主板、從板、高壓板）標(biāo)識(shí)，其客戶(hù)名稱(chēng)、產(chǎn)品名稱(chēng)、硬件版本、軟件版本、配置版本等信息應(yīng)與其他未更換的BMS部件一致。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換報(bào)數(shù)法任意指派一名學(xué)生開(kāi)始從1-5依次報(bào)數(shù)報(bào)相同數(shù)目的同學(xué)為一組蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換資料員負(fù)責(zé)查閱動(dòng)力蓄電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)使用說(shuō)明書(shū)。記錄員正確記錄更換步驟。安全員進(jìn)行安全監(jiān)督。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換完成蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換匯報(bào)時(shí)闡述故障更換步驟報(bào)告小組分工情況報(bào)告小組工作目標(biāo)動(dòng)力蓄電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)絕緣手套、護(hù)目鏡、安全帽、耐磨手套緣工具、絕緣扭力扳手教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說(shuō)明書(shū)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換觸碰高壓注意安全防護(hù)。小心碰頭。小心扭力扳手砸腳。操作時(shí)不佩戴金屬飾品。注意更換流程。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換BMS拆卸記錄（1）BMS拆卸參考維修手冊(cè)，按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成BMS的拆卸，并完成表的填寫(xiě)。序號(hào)項(xiàng)目工作內(nèi)容工具注意事項(xiàng)1高壓安全防護(hù)

2拆卸從板

3拆卸高壓板

4拆卸主板

蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換BMS檢查記錄（2）BMS安裝前檢查根據(jù)上述內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)待安裝的BMS進(jìn)行檢查，完成下表的填寫(xiě)。序號(hào)內(nèi)容操作記錄結(jié)果判定1外觀是否有變形、裂紋是□

否□合格□

不合格□表面是否有外傷、污物是□

否□2型號(hào)客戶(hù)名稱(chēng)

一致□

不一致□產(chǎn)品名稱(chēng)

硬件版本

軟件版本

配置版本

蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換BMS