《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》 課件匯總 任務(wù)8-15 蓄電池管理系統(tǒng)更換與匹配- 電池狀態(tài)評(píng)估與回收利用

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》比亞迪新能源汽車售后維修車間

張師傅道：“經(jīng)過檢測(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)過度充電和過度放電，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

通過溫度傳感器監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池溫度可以識(shí)別出過載或電氣故障。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)量主要通過分流器或霍爾式電流傳感器來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閯?dòng)力電池內(nèi)的單體是通過串聯(lián)方式給整車提供電能，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，電動(dòng)汽車高壓電路僅出現(xiàn)在特定的高壓部件之間，與車身電路是絕緣的。

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)回路斷開或者完整性受到損壞的情況下，就需要車輛控制系統(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，主要通過連接在各個(gè)高壓部件或高壓裝置上的低壓連接回路來實(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，全稱是StateofCharge，荷電狀態(tài)，也叫剩余電量，代表的是電池使用過程中的剩余容量。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)車輛，動(dòng)力電池是唯一的能量獲取來源SOP策略相對(duì)簡(jiǎn)單，而對(duì)于混合動(dòng)力車輛而言，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SOP算法來優(yōu)化。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求來選擇是希望車輛性能更強(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)車輛在行駛中的急加速、急制動(dòng)、上下坡等復(fù)雜車況造成的動(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)來進(jìn)行報(bào)警，通過DTC觸發(fā)儀表盤當(dāng)中的指示燈，在新能源汽車中電池故障也有相應(yīng)的指示燈來提醒駕駛員。由于電池的特殊性和危險(xiǎn)性，通常需要整車控制系統(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，繼電器由整車控制器直接切斷以后，車聯(lián)系統(tǒng)通過定位和預(yù)警來處理，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)量較多且分布在車體不同區(qū)域，目前集中式的BMS結(jié)構(gòu)在電動(dòng)汽車上已逐漸被淘汰。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，與整車控制器和充電機(jī)通信，為整車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、無外傷、無污物。（2）型號(hào)檢查待安裝的BMS部件（主板、從板、高壓板）標(biāo)識(shí)，其客戶名稱、產(chǎn)品名稱、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)使用說明書。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)說明書蓄電池管理系統(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。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。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)客戶名稱

一致□

不一致□產(chǎn)品名稱

硬件版本

軟件版本

配置版本

蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）更換BMS安裝記錄（3）BMS安裝參考維修手冊(cè)，按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成BMS的安裝，完成下表的填寫。序號(hào)項(xiàng)目工作內(nèi)容工具注意事項(xiàng)1安裝從板

2安裝高壓板

3安裝主板

4安裝高壓維修開關(guān)

BMS更換和匹配原因根據(jù)不同的故障，BMS應(yīng)對(duì)主板、從板、高壓板進(jìn)行單獨(dú)更換。具體故障類型對(duì)應(yīng)的更換部位見右表。BMS主板更換之后，需要與整車控制器進(jìn)行匹配；從板、高壓板更換之后，需要與主板進(jìn)行匹配。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配BMS故障及更換部位序號(hào)故障更換部位1整車無法讀取BMS信息更換主板2BMS主板無法讀取部分從板信息更換從板3BMS主板無法讀取高壓板信息更換高壓板4BMS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能故障更換從板或高壓板5BMS的電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、通信功能等故障更換主板BMS匹配前提條件（1）蓄電池電壓在正常范圍內(nèi)。（2）動(dòng)力電池電壓在正常范圍內(nèi)。（3）動(dòng)力電池系統(tǒng)無故障。（4）防盜系統(tǒng)無故障。（5）BCM控制系統(tǒng)無故障。（6）整車控制器無故障。（7）驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)無故障蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配BMS匹配流程（1）關(guān)閉啟動(dòng)開關(guān)；（2）連接車輛診斷儀；（3）將啟動(dòng)開關(guān)置于“ON”擋；（4）使用診斷儀讀取故障碼，確認(rèn)整車無故障碼；（5）使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，確認(rèn)輔助蓄電池電壓在正常范圍內(nèi)，動(dòng)力蓄電池電壓在正常范圍內(nèi)；（6）進(jìn)入診斷儀匹配界面，根據(jù)提示進(jìn)行匹配操作。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配資料員查閱動(dòng)力蓄電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)說明書，并告知組員。操作員要按標(biāo)準(zhǔn)步驟完成BMS的匹配。記錄員要完整記錄檢查過程。完成蓄電池管理系統(tǒng)的匹配蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配報(bào)告匹配的流程。報(bào)告小組分工情況。報(bào)告任務(wù)目標(biāo)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配動(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、耐磨手套診斷儀教學(xué)平臺(tái)說明書蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配注意防止觸電。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)說明書。注意縷清排故思路。正確記錄操作過程。蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配主板與從板、高壓板匹配記錄（1）主板與整車控制器匹配參考維修手冊(cè)，按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成主板與整車控制器的匹配，完成下表的填寫。序號(hào)工作內(nèi)容工具注意事項(xiàng)1

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蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）匹配故障分析及維修方案（2）主板與從板、高壓板匹配參考維修手冊(cè)，按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成主板與從板、高壓板的匹配，完成下表的填寫。維修方案/檢測(cè)流程3

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是否正確完成故障碼讀取BMS更換連線是否正確是否完成BMS匹配匹配后BMS能夠正常工作匹配后車輛能否正常上電匹配后車輛能否正常充電工具、設(shè)備是否整理實(shí)訓(xùn)工位是否打掃干凈工作頁是否填寫完整BMS的功能有哪些？BMS的更換流程是什么？為什么要進(jìn)行BMS的匹配？自信自立精益求精目標(biāo)明確回顧BMS的功能總結(jié)BMS的更換流程和匹配方法預(yù)習(xí)下一個(gè)工作頁觀看下一個(gè)工作頁隨書數(shù)字資源任務(wù)九蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》比亞迪新能源汽車售后維修車間小王問張師傅：“張師傅，您是怎么檢測(cè)出是蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）出現(xiàn)了故障，需要更換BMS的？”張師傅道：“那我就來教你如何對(duì)BMS故障進(jìn)行檢測(cè)與維修”。如何檢測(cè)蓄電池管理系統(tǒng)？維修技師張師傅、學(xué)徒小王如何維修蓄電池管理系統(tǒng)？能根據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）工作原理與故障類型，細(xì)致對(duì)BMS常見故障進(jìn)行分析判斷，并出具維修方案。根據(jù)蓄電池管理系統(tǒng)（BMS）檢測(cè)方法與故障診斷思路，使用診斷儀、萬用表等工具，規(guī)范完成BMS故障檢測(cè)與維修。BMS器件介紹BMS主要由主板，從板，高壓板三部分構(gòu)成，某BMS主要器件及其功能如右表所示。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定器件名稱用量功能簡(jiǎn)介主控盒1數(shù)據(jù)處理、控制、通訊等從控盒2電壓、溫度采集模塊和數(shù)據(jù)處理高壓盒1總電壓、絕緣、電流轉(zhuǎn)接盒1將線束系統(tǒng)性梳理高壓箱1\線束若干電壓采集線束、整車線束、主、從、溫度控制線束BMS器件表BMS器件介紹高壓箱高壓箱收納與BMS相關(guān)的高壓元器件，也是與BMS維修相關(guān)的重要模塊，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示，其內(nèi)部收納的元器件除了繼電器之外，還包括總正保險(xiǎn)，總負(fù)繼電器，維修開關(guān)等元器件，用于維護(hù)電路的自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等功能。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定高壓箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)BMS器件介紹維修開關(guān)（MSD）維修開關(guān)的作用是保護(hù)維修電動(dòng)汽車的技術(shù)人員，在應(yīng)對(duì)安全或應(yīng)變突發(fā)的時(shí)間時(shí)可以快速分離高壓電路的連接，保證人員安全。如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定維修開關(guān)BMS工作原理（1）BMS工作原理a）BMS主板接收到VCU發(fā)出的喚醒信號(hào)后，BMS被喚醒并自檢，自檢通過后開始工作。b）BMS從板采集電池單體的電壓和溫度信號(hào)，BMS高壓板采集電池組的電流信號(hào)和絕緣信號(hào)。c）BMS主板、從板、高壓板之間通過內(nèi)部CAN線進(jìn)行信息交互，BMS主板與VCU通過整車CAN線進(jìn)行信息交互。d）BMS主板根據(jù)從板和高壓板反饋的信息，對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行狀態(tài)計(jì)算、均衡管理和熱管理。e）BMS主板接收VCU發(fā)送的整車需求，通過控制高壓繼電器的通斷來控制動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)電能的輸出。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS工作原理圖BMS工作原理（2）BMS控制策略a）熱管理控制策略熱管理部件及其溫感布置電池組內(nèi)部共有n個(gè)溫度感應(yīng)器，其中一般情況下有2-4個(gè)位于加熱隔膜上，檢測(cè)加熱膜溫度。b）充電熱管理策略充電熱管理模式分為充電預(yù)熱、充電加熱、常溫充電、充電冷卻風(fēng)機(jī)慢檔、充電冷卻風(fēng)機(jī)快檔5個(gè)模式，模式轉(zhuǎn)換的依據(jù)為最高單體溫度、最低單體溫度、溫差。c）放電熱管理策略放電熱管理模式分為放電加熱、常溫放電、放電冷卻風(fēng)機(jī)慢檔、放電冷卻風(fēng)機(jī)快檔4個(gè)模式d）加熱器保護(hù)策略①加熱過程中對(duì)加熱膜溫度進(jìn)行監(jiān)控,加熱時(shí)當(dāng)溫度超過一定值，切斷加熱繼電器，當(dāng)溫度降低到額定值，重啟，如果三次短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)加熱溫度超過一定值時(shí)報(bào)加熱隔膜故障。

②啟動(dòng)加熱膜一段時(shí)間后之后，若加熱膜溫升小于設(shè)定值，BMS報(bào)加熱膜故障，關(guān)閉加熱繼電器，但可以正常充放電。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS工作原理（3）BMS工作模式a）下電模式此時(shí)系統(tǒng)的低壓和高壓都處于不工作的狀態(tài)；b）準(zhǔn)備模式系統(tǒng)所有元器件未吸合，此時(shí)可以接收外來控制信號(hào)以進(jìn)入對(duì)應(yīng)工作模式；c）放電模式此時(shí)檢測(cè)到點(diǎn)火開關(guān)，BMS進(jìn)入放電模式，與外部信號(hào)共同控制電機(jī)和放電設(shè)備等；d）充電模式BMS檢測(cè)到充電喚醒信號(hào)（ChargeWakeUp）時(shí)，系統(tǒng)即進(jìn)入充電模式,在充電模式下，系統(tǒng)不響應(yīng)點(diǎn)火開關(guān)發(fā)出的任何指令;e）故障模式控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的一種狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到低級(jí)別故障時(shí)，發(fā)出警報(bào)；當(dāng)檢測(cè)到故障級(jí)別較高時(shí)，用以保護(hù)人身安全；蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS故障類型BMS常見的故障類型分為線路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接進(jìn)行處理的，以下為幾種BMS功能故障。（1）電壓檢測(cè)模塊故障的原因：蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定a）電池本身欠壓：將監(jiān)控電壓與萬用表實(shí)際測(cè)量電壓對(duì)比，確認(rèn)兩者電壓相同后，更換電池，并將更換下來的電池放入指定區(qū)域內(nèi)；b）采集線端子緊固螺絲松動(dòng)或采集線與端子接觸不良，導(dǎo)致單體電壓采集不準(zhǔn)；c）檢測(cè)問題：從板故障，采集電壓與實(shí)際電壓不一致。螺栓不緊BMS故障類型BMS常見的故障類型分為線路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接進(jìn)行處理的，以下為幾種BMS功能故障。（2）溫度檢測(cè)模塊故障的原因：蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定a）溫度傳感器失效：?jiǎn)蝹€(gè)溫度沒有時(shí)檢查中間對(duì)接插頭是否連接異常，無連接異常則是傳感器損壞，可更換傳感器。b）連接不可靠：檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)部分插頭松動(dòng)或者脫落，及時(shí)更換對(duì)應(yīng)配線束，如圖9-6所示。c）從板溫度模塊故障：當(dāng)整箱溫度電池?zé)o溫度顯示時(shí)，從其他從板進(jìn)行監(jiān)控，有溫度則是從板溫度模塊故障，及時(shí)更換從板。連接不可靠溫度模塊BMS故障類型BMS常見的故障類型分為線路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接進(jìn)行處理的，以下為幾種BMS功能故障。（3）電流檢測(cè)模塊故障的原因：蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定a）電流檢測(cè)線連接不可靠：而監(jiān)控電流波動(dòng)較大時(shí)且高壓回路有電流時(shí)，檢查分流器兩端電流采樣線，發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)則進(jìn)行緊固，如右圖所示螺栓處；b）檢測(cè)端子老化：高壓回路有電流而實(shí)際監(jiān)控電流較小，可能是端子兩端產(chǎn)生氧化，應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行及時(shí)清理，斷開電源，佩戴絕緣手套清理其表面氧化部分；c）高壓板檢測(cè)異常：斷開維修開關(guān)后，若監(jiān)控電流在0.2A以上，則需要更換高壓板。螺栓BMS故障類型BMS常見的故障類型分為線路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接進(jìn)行處理的，以下為幾種BMS功能故障。（4）絕緣檢測(cè)模塊故障的原因：蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定a）高壓負(fù)載漏電：依次斷開DC/DC、PCU、充電機(jī)、空調(diào)等，直到故障解除，然后對(duì)故障件更換；b）高壓板故障：高壓板檢測(cè)數(shù)值過大，對(duì)其進(jìn)行更換；c）電壓采集線破損：存在漏電現(xiàn)象，可能是電壓采集線束破損并與電池箱相連，如圖9-8所示，檢查是否存在線束破損并及時(shí)更換。破損線束與箱體連接BMS故障類型BMS常見的故障類型分為線路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接進(jìn)行處理的，以下為幾種BMS功能故障。（5）CAN通訊故障的原因：蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定a）線束脫落：部分線束其電源線脫落或者端子老化所引起線束不可靠；b）插件針損壞，如右圖所示，更換插件。插件針損壞BMS故障類型由于在實(shí)際工作中，各種類型的故障較多，一些線路故障和通信故障還需要專門的設(shè)備（診斷儀）對(duì)電池的各類故障進(jìn)行判斷。對(duì)各類型故障的故障現(xiàn)象及處理方法歸納見下表。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS故障類型及處理方法序號(hào)故障類型故障現(xiàn)象及后果處理方法1線路故障BMS主板供電、搭鐵故障BMS無法啟動(dòng)，診斷儀無法讀取動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)相關(guān)信息修復(fù)或更換線束、更換保險(xiǎn)2BMS喚醒線故障3BMS從板供電、搭鐵故障BMS主板無法檢測(cè)到從板信息修復(fù)或更換線束4BMS高壓板供電、搭鐵故障BMS主板無法檢測(cè)到高壓板信息BMS故障類型蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS故障類型及處理方法序號(hào)故障類型故障現(xiàn)象及后果處理方法5通信故障整車CAN故障電動(dòng)汽車無法啟動(dòng)或BMS無法啟動(dòng)修復(fù)或更換線束、更換BMS并匹配6BMS內(nèi)部CAN故障BMS主板與從板不能正常通信6BMS功能故障電池單體電壓檢測(cè)模塊故障電動(dòng)汽車無法啟動(dòng)更換從板并匹配7電池單體溫度檢測(cè)模塊故障電池溫度不受控制，嚴(yán)重時(shí)引起起火、爆炸8電流、絕緣檢測(cè)模塊故障電動(dòng)汽車無法啟動(dòng)更換高壓板并匹配9狀態(tài)計(jì)算及能量管理模塊故障電動(dòng)汽車無法啟動(dòng)更換主板并匹配10均衡控制模塊故障電池組一致性變差，嚴(yán)重時(shí)影響電池壽命BMS故障分析方法蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定BMS故障分析方法主要包括以下幾個(gè)方法：（1）觀察法

觀察法主要是針對(duì)警告圖標(biāo)對(duì)各個(gè)模塊是否有報(bào)警，顯示屏是否有報(bào)警圖標(biāo)等現(xiàn)象進(jìn)行排查，直觀判斷故障現(xiàn)象及類型。（2）替換法

在條件允許的情況下更換對(duì)應(yīng)模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池故障模塊及故障類型的判別，該方法需要對(duì)電動(dòng)汽車各個(gè)模塊有較為充足的認(rèn)知，操作人員也應(yīng)該做好防護(hù)措施。（3）程序升級(jí)法

部分故障問題可能是由于程序未更新，如系統(tǒng)無法顯示，系統(tǒng)獲取不到對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，可能是由于其內(nèi)部通信協(xié)議未及時(shí)更新等引起。（4）數(shù)據(jù)分析法

數(shù)據(jù)分析法主要是通過汽車內(nèi)部CAN的數(shù)據(jù)結(jié)合場(chǎng)景對(duì)故障原因進(jìn)行判斷。BMS上位機(jī)介紹蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定電池管理監(jiān)控軟件可實(shí)時(shí)查看電池系統(tǒng)的電壓、電流、溫度以及SOC等信息，實(shí)時(shí)顯示繼電器工作、電池充放電狀態(tài)，主界面顯示信息包括:總電壓、總電流、SOC、SOH、BMS時(shí)鐘、系統(tǒng)運(yùn)行模式、故障信息概況、LIFE、正級(jí)繼電器、負(fù)級(jí)繼電器、預(yù)充電繼電器、充電繼電器、電池系統(tǒng)絕緣狀態(tài)等，其上位機(jī)圖片如右圖所示。上位機(jī)經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定故障現(xiàn)象：車輛無法啟動(dòng)，儀表顯示電池故障燈點(diǎn)亮，整車故障燈點(diǎn)亮，SOC無顯示。儀表如右圖所示。儀表故障指示燈點(diǎn)亮經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定通過OBD口連接故障診斷儀，通過故障診斷儀縮小故障排查范圍，故障診斷儀顯示“BMS通訊異?！保\斷儀無法讀取動(dòng)力電池系統(tǒng)中的電壓和溫度等信息。查詢維修手冊(cè)，分析BMS電路接線圖，（如右圖所示）造成該故障的可能原因是BMS通訊線接觸不良，或者是BMS供電異常從而導(dǎo)致BMS無法正常工作。BMS部分電路圖經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定步驟一：測(cè)量動(dòng)力電池系統(tǒng)低壓線束插頭處供電線路電壓是否正常

根據(jù)電路圖分析所得，需對(duì)BMS的供電及通訊線路進(jìn)行故障排查。由于BMS安裝在動(dòng)力電池的內(nèi)部，如從BMS端測(cè)量線路則需要拆卸動(dòng)力電池，將會(huì)產(chǎn)生更高的維修費(fèi)用。根據(jù)整車電路圖分析BMS的供電線和通訊線動(dòng)力電池系統(tǒng)外部都可以測(cè)到。動(dòng)力電池系統(tǒng)低壓線束插頭經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定步驟二：通過動(dòng)力電池系統(tǒng)低壓線束插頭，引出CAN線連接至電腦，并使用CAN-Test軟件讀取CAN總線數(shù)據(jù)，如右圖所示。

軟件上沒有數(shù)據(jù)顯示，由此說明BMS通訊異常，需進(jìn)一步測(cè)量。CAN-Test監(jiān)控軟件界面經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定步驟三：拆卸動(dòng)力電池。步驟四：測(cè)量BMS供電是否正常，如右圖所示。

經(jīng)測(cè)量BMS供電線（K30）接口處無電壓，在步驟一中測(cè)量低壓線束插頭處的供電線（K30）電壓為12.7V，由此說明在動(dòng)力電池低壓線束插頭到BMS插頭之間的K30供電線斷路。BMS供電線束電壓測(cè)量經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定步驟五：檢測(cè)電池系統(tǒng)中K30線各連接處插頭是否脫落或者接觸不良，如右圖所示。

連接K30線的一處插頭松動(dòng)導(dǎo)致K30線接觸不良，最終導(dǎo)致BMS無法工作。BMS供電線束電壓測(cè)量經(jīng)典案例蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定步驟六：更換插頭后直接使用上位機(jī)監(jiān)控動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)，如右圖所示。根據(jù)軟件界面顯示能看到總電壓、最高溫度等信息，說明BMS正常工作。步驟七：將動(dòng)力電池安裝至汽車上，再次測(cè)試。車輛恢復(fù)正常，檢修完成。上位機(jī)監(jiān)控界面報(bào)數(shù)法任意指派一名學(xué)生開始從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)維修方案制定蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定資料員負(fù)責(zé)查閱動(dòng)力電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)使用說明書。小組討論故障維修方案。記錄員正確記錄故障碼和數(shù)據(jù)流。完成蓄電池管理系統(tǒng)維修方案的制定蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定匯報(bào)時(shí)闡述檢修方案報(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、耐磨手套維修手冊(cè)、診斷儀教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說明書蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定小心高壓觸電。小心重物砸腳。小心頭部磕碰。正確讀取故障碼和數(shù)據(jù)流。合理制定維修方案。正確進(jìn)行故障原因分析。蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定故障碼信息（1）讀取故障碼使用診斷儀讀取故障碼，并完成表的填寫。序號(hào)故障碼故障碼描述1

2

3

4

5

蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)（2）讀取數(shù)據(jù)流使用診斷儀讀取動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)相關(guān)信息，并完成表的填寫。序號(hào)類別名稱當(dāng)前值1BMS主板

2

3BMS從板

4

5BMS高壓板

6

蓄電池管理系統(tǒng)維修方案制定故障分析及維修方案（3）制定維修方案參考維修手冊(cè)，拆畫BMS電路圖，并制定維修方案，完成下表填寫。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1

2

3

4

5

BMS檢測(cè)內(nèi)容及方法（1）檢測(cè)工作條件。檢測(cè)BMS主板、從板、高壓板的供電、搭鐵是否正常；檢測(cè)BMS喚醒信號(hào)是否正常。（2）檢測(cè)通信。檢測(cè)BMS內(nèi)部CAN線、BMS與VCU之間的CAN線是否正常。（3）測(cè)試功能。檢測(cè)電池單體電壓并通過開路電壓法估算SOC，與診斷儀讀取的信息進(jìn)行對(duì)比，判斷BMS功能是否正常。如果電池單體電壓檢測(cè)值與讀取值的差值大于10mV，說明BMS電壓檢測(cè)功能異常；如果SOC估算值和讀取值的差值大于5%，說明BMS電流檢測(cè)功能或是電池狀態(tài)計(jì)算功能異常。蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS故障診斷思路BMS故障診斷思路如右圖所示。蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS故障診斷思路蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修資料員查閱教學(xué)平臺(tái)說明書，讀取動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)的基本信息，并告知組員。記錄員要正確記錄測(cè)量值。完成動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)檢測(cè)與維修蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修報(bào)告故障診斷思路。報(bào)告小組分工情況。報(bào)告任務(wù)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、耐磨手套診斷儀、萬用表、維修手冊(cè)教學(xué)平臺(tái)說明書蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修注意安全防護(hù)。小心工具落地。注意作業(yè)時(shí)拉隔離欄。注意仔細(xì)查閱維修手冊(cè)。正確測(cè)量端子值。測(cè)電阻需斷電。蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS主板供電、搭鐵、喚醒線檢測(cè)記錄（1）BMS主板供電、搭鐵、喚醒線檢測(cè)使用萬用表對(duì)BMS主板供電、搭鐵、喚醒線進(jìn)行檢測(cè)，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式示例供電T121/89搭鐵-電壓輔助蓄電池電壓0V維修線束/更換保險(xiǎn)供電T121/89T21/H斷電電阻＜1Ω∞1供電

2

3

4

5搭鐵

6

7搭鐵

8

9喚醒

10

蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS與VCU之間CAN線檢測(cè)記錄（2）BMS與VCU之間CAN線檢測(cè)檢測(cè)BMS與VCU之間CAN線，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式1電壓

2

3

4

5電阻

6

7波形

蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS從板和高壓板供電、搭鐵檢測(cè)記錄（3）BMS從板和高壓板供電、搭鐵檢測(cè)使用萬用表對(duì)BMS從板和高壓板的供電、搭鐵進(jìn)行檢測(cè)，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式1從板供電

2

3

4

5從板搭鐵

6

7高壓板供電

8

9高壓板搭鐵

10

蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修BMS內(nèi)部CAN線檢測(cè)記錄（4）BMS內(nèi)部CAN線檢測(cè)檢測(cè)BMS內(nèi)部CAN線，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式1電壓

2

3

4

5電阻

6

7波形

蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修電壓檢測(cè)與SOC估算記錄（5）電池單體電壓檢測(cè)與SOC估算使用萬用表檢測(cè)故障電池單體的端電壓，并通過開路電壓法估算SOC，并完成表的填寫。序號(hào)電池單體編號(hào)電壓與讀取值差值SOC與讀取值差值是否符合要求處理方式1

是□

否□

2

是□

否□

3

是□

否□

4

是□

否□

5

是□

否□

6

7

蓄電池管理系統(tǒng)檢測(cè)與維修維修結(jié)果檢驗(yàn)記錄（6）維修結(jié)果檢驗(yàn)序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果1使用診斷儀清除故障碼，確認(rèn)故障碼是否被清除是□

否□2使用診斷儀讀取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，是否全部正常是□

否□檢查電路圖拆畫是否正確檢查故障碼數(shù)據(jù)流是否正確記錄檢查故障是否排除是否分析故障原因是否準(zhǔn)確檢測(cè)到故障點(diǎn)是否徹底排除故障工具、設(shè)備是否整理恢復(fù)實(shí)訓(xùn)工位是否打掃干凈工作頁是否填寫完整BMS的工作原理是什么？BMS的檢測(cè)內(nèi)容有哪些？BMS的常見故障有哪些？精益求精自信自立目標(biāo)明確回顧電池單體SOC估算方法總結(jié)開路電壓法的注意事項(xiàng)預(yù)習(xí)下一個(gè)工作頁觀看下一個(gè)工作頁隨書數(shù)字資源任務(wù)十

高壓繼電器故障檢測(cè)《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》比亞迪新能源汽車售后維修車間小王問道：“張師傅，低壓電路中會(huì)使用繼電器來控制電路的切斷與導(dǎo)通，那么，在高壓電路中是否也有類似的元器件來完成相應(yīng)的功能？”。張師傅回答道：“高壓電路中也是使用繼電器，但與低壓電路中的繼電器不一樣”。本任務(wù)將學(xué)習(xí)高壓電路中使用的高壓繼電器的相關(guān)內(nèi)容。高壓繼電器的工作原理是什么？維修技師張師傅、學(xué)徒小王高壓繼電器的檢測(cè)方法是什么？能根據(jù)高壓繼電器檢測(cè)內(nèi)容及方法，正確使用萬用表、檢測(cè)工具，完成高壓繼電器的故障檢測(cè)。能根據(jù)高壓繼電器測(cè)試內(nèi)容及方法，正確使用萬用表、檢測(cè)工具，完成高壓繼電器元器件測(cè)試。高壓繼電器的定義高壓繼電器是指過輔助控制電路，控制流經(jīng)線圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使觸頭閉合、分?jǐn)啵邆錅缁∧芰?，可?shí)現(xiàn)帶載通斷，以達(dá)到控制負(fù)載的電器，在電動(dòng)汽車高壓回路的各個(gè)開關(guān)節(jié)點(diǎn)都有應(yīng)用，動(dòng)力電池主回路、快充回路，高壓用電器供電線路如電機(jī)、DCDC、空調(diào)壓縮機(jī)，加熱器等。動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)常用高壓繼電器類型為電磁繼電器，如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器高壓繼電器的特征高壓繼電器檢測(cè)工作電壓：決定繼電器絕緣耐壓能力，也是繼電器分?jǐn)嗄芰Φ年P(guān)鍵指標(biāo)。12工作電流：對(duì)于工況中的沖擊電流承載能力的評(píng)估。3分?jǐn)嗄芰Γ菏抢^電器的一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注參數(shù)。一定程度上由拉弧距離決定。短路耐受能力：系統(tǒng)出現(xiàn)短路的極大電流時(shí)，繼電器不能出現(xiàn)起火爆炸等風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，主要與觸頭的通流能力以及觸點(diǎn)之間接觸的緊密性有關(guān)。4工作溫度：范圍大于等于系統(tǒng)可能提供的環(huán)境溫度范圍。當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，繼電器需要降容使用，以滿足最高承受溫度條件為準(zhǔn)。5壽命：分機(jī)械壽命和電氣壽命。機(jī)械壽命指繼電器不帶載，反復(fù)斷開閉合一定次數(shù)，繼電器功能正常；電氣壽命，是繼電器帶載反復(fù)斷開閉合一定次數(shù)，繼電器功能正常。6極性：主要與分?jǐn)嗄芰τ嘘P(guān)。對(duì)于有極性的繼電器，分?jǐn)囗槝O性的電流能力較強(qiáng)，而反極性分?jǐn)嗄芰?huì)大大降低。7高壓繼電器的控制原理電動(dòng)汽車高壓繼電器共有兩組電路，輸入（線圈）電路為低壓電路，輸出（觸點(diǎn)）電路為高壓電路。高壓繼電器實(shí)現(xiàn)了用較小電流來控制較大電流，如右圖所示。向高壓繼電器線圈兩端施加電壓，低壓輸入電路導(dǎo)通，高壓繼電器閉合，高壓輸出電路導(dǎo)通，高壓用電設(shè)備開始工作；線圈斷電后，低壓輸入電路斷路，高壓繼電器斷開，高壓輸出電路斷路，高壓用電設(shè)備停止工作。高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器控制原理（此處為動(dòng)畫）高壓繼電器檢測(cè)內(nèi)容及方法檢測(cè)高壓繼電器的低壓輸入電路電壓（線圈兩端電壓），兩端電壓差應(yīng)為輔助蓄電池實(shí)際電壓的0.85～1.1倍。檢測(cè)高壓繼電器的高壓輸出電路電壓（觸點(diǎn)兩端電壓），兩端應(yīng)無明顯電壓差。高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器市場(chǎng)現(xiàn)狀相比普通繼電器，新能源汽車用高壓繼電器技術(shù)含量高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，從全球市場(chǎng)格局來看，高壓繼電器品牌集中度高。該領(lǐng)域產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)主要集中于國(guó)外企業(yè)，中國(guó)市場(chǎng)也由跨國(guó)公司占據(jù)主導(dǎo)，只要企業(yè)有泰科、松下、歐姆龍等。近年來國(guó)內(nèi)品牌也開始應(yīng)用于新能源汽車，宏發(fā)、松川、國(guó)立、三友聯(lián)眾、航天電器等企業(yè)均有產(chǎn)品問世，其中宏發(fā)是國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)品牌，位居國(guó)內(nèi)企業(yè)榜首。另外國(guó)內(nèi)如比亞迪等新能源車企也自己研發(fā)生產(chǎn)繼電器。中國(guó)高壓繼電器市場(chǎng)份額如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器市場(chǎng)份額高壓繼電器安裝位置動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)的高壓繼電器安裝在電池包的斷路單元（BatteryDistributionUnit，簡(jiǎn)稱“BDU”）內(nèi)，如右圖所示。圖中1號(hào)元件是總負(fù)繼電器、2號(hào)元件是總正繼電器、3號(hào)元件是預(yù)充繼電器。在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，電池包內(nèi)部的斷路單元（BDU）通過控制總正、總負(fù)以及預(yù)充繼電器的斷開與閉合，從而控制電池系統(tǒng)的能量輸入與輸出。高壓繼電器檢測(cè)某純電動(dòng)汽車BDU實(shí)拍圖123高壓繼電器安裝位置某純電動(dòng)汽車的繼電器控制電路如右圖所示，目前新能源汽車上使用的大多是電磁繼電器。其中，預(yù)充回路因有預(yù)充電阻，可以選擇規(guī)格較小的10～20A繼電器，上電時(shí)承受電流脈沖，充放電主回路，因通過的電流較大，往往需要選擇規(guī)格更大的100～500A繼電器。為了能安全切斷高壓，一般在正極和負(fù)極各布置1個(gè)繼電器。電動(dòng)汽車充電過程中繼電器閉合的順序，從BMS和充電樁充電信息交互完成后開始，BMS首先控制總負(fù)繼電器閉合，其次是預(yù)充繼電器，最后是總正繼電器，當(dāng)總正繼電器閉合之后又?jǐn)嚅_預(yù)充繼電器。在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，電池包內(nèi)部的斷路單元（BDU）通過控制總正、總負(fù)以及預(yù)充繼電器的斷開與閉合，從而控制電池系統(tǒng)的能量輸入與輸出。高壓繼電器檢測(cè)某純電動(dòng)汽車BDU繼電器控制原理圖高壓繼電器安裝位置預(yù)充電路的作用：電池所帶的電機(jī)控制器負(fù)載，前端都有較大的電容C，在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，C上無電荷或只有很低的殘留電壓，當(dāng)無預(yù)充電時(shí)，主繼電器K+、K-直接與C接通，此時(shí)電池電壓VB有50V以上的高壓電，而負(fù)載電容C上電壓接近0，相當(dāng)于瞬間短路，負(fù)載電阻僅僅是導(dǎo)線和繼電器觸點(diǎn)的電阻，一般遠(yuǎn)小于20mΩ。按根據(jù)歐姆定律，回路電阻按20mΩ計(jì)算，電池電壓VB和VC壓差按300V計(jì)算，瞬間電流I=300/0.02=15000A。繼電器K+及K-必?fù)p壞無疑。高壓繼電器檢測(cè)某純電動(dòng)汽車BDU繼電器控制原理圖高壓繼電器安裝位置加入預(yù)充電過程，K+先斷開，讓阻抗較大的Kp和R構(gòu)成的預(yù)充電回路先接通，我們一般選擇預(yù)充電電阻為50到200歐姆，以60歐姆為例。VB與VC壓差按300V計(jì)算，在接通一瞬間，流過預(yù)充電回路進(jìn)入電容C的最大電流Ip=300/60=5A。而預(yù)充繼電器容量是10A，所以預(yù)充回路安全。當(dāng)預(yù)充電電路工作時(shí)，負(fù)載電容C上的電壓VC越來越高(預(yù)充電電流Ip越來越小)，如右圖所示。當(dāng)接近電池電壓VB時(shí)(圖中的△V足夠小)，這時(shí)，切斷預(yù)充電，接通主繼電器K+，不再有大電流沖擊。因?yàn)镮=(VB-VC)/R，此時(shí)VB-VC很小，所以電流小。高壓繼電器檢測(cè)預(yù)充電簡(jiǎn)化示意圖高壓繼電器故障經(jīng)典案例某電動(dòng)汽車按下點(diǎn)火開關(guān)，儀表盤ready燈未點(diǎn)亮，動(dòng)力電池連接斷開。儀表顯示如右圖所示。對(duì)于這類故障現(xiàn)象，從儀表盤上無法直接確認(rèn)故障點(diǎn)，但是有顯示當(dāng)前故障代碼，可通過查詢維修手冊(cè)確定其故障范圍，如果沒有故障碼就使用故障診斷儀讀取當(dāng)前故障。本案例中需要連接故障診斷儀讀取相關(guān)參數(shù)。高壓繼電器檢測(cè)儀表顯示高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟一：連接OBD口，將汽車點(diǎn)火開關(guān)操作至ON檔，打開診斷儀中的上位機(jī)軟件，診斷儀界面如右圖所示；高壓繼電器檢測(cè)上位機(jī)軟件界面高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：故障診斷儀提示“預(yù)充超時(shí)故障”，下一步將開電池包，對(duì)電池系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)充繼電器進(jìn)行故障排查。如圖所示右，紅色框線內(nèi)是BDU斷路單元。高壓繼電器檢測(cè)電池包高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟二：拆卸BDU外殼，如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)BDU實(shí)物圖高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟三：通過電池包低壓控制線束插頭引出CAN線將其接到CAN卡上，如右圖所示，紅色框線中分別是低壓線束插頭和CAN卡。高壓繼電器檢測(cè)BDU實(shí)物圖高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟四：再將CAN卡和電腦相連，即可使用電池系統(tǒng)上位機(jī)對(duì)電池包高壓繼電器進(jìn)行控制。如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)CAN卡連接電腦高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：連接完畢后打開上位機(jī)軟件，通過觀察上位機(jī)軟件界面是否有顯示電池包的電壓或溫度等信息，來判斷連接是否成功，如果連接成功即可通過上位機(jī)控制電池包高壓繼電器的通斷，正常連接上位機(jī)顯示如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)上位機(jī)界面顯示高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟五：通過上位機(jī)軟件控制預(yù)充繼電器和總負(fù)繼電器閉合，閉合之后測(cè)量電池包高壓輸出接口電壓為0V，如右圖（a）所示；步驟六：關(guān)閉預(yù)充繼電器開關(guān)，打開主正繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為330V。如右圖（b）所示。高壓繼電器檢測(cè)電池包高壓輸出接口電壓值（a）（b）高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟五：通過上位機(jī)軟件控制預(yù)充繼電器和總負(fù)繼電器閉合，閉合之后測(cè)量電池包高壓輸出接口電壓為0V，如右圖（a）所示；步驟六：關(guān)閉預(yù)充繼電器開關(guān)，打開主正繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為330V。如右圖（b）所示。高壓繼電器檢測(cè)電池包高壓輸出接口電壓值（a）（b）根據(jù)步驟五和步驟六可以確定是預(yù)充電路未正常工作，下一步檢查BDU預(yù)充電路。預(yù)充電路上一共有兩個(gè)電器元件分別是預(yù)充電阻和預(yù)充繼電器。預(yù)充電阻可以通過測(cè)量其阻值大小以及連接的穩(wěn)定性判斷其是否正常工作。預(yù)充繼電器可通過上位機(jī)控制，使繼電器閉合再用萬用表測(cè)量?jī)蓚€(gè)觸頭是否導(dǎo)通。高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟七：檢查預(yù)充電阻連接是否正常，并用萬用表測(cè)量預(yù)充電阻的電阻值，如右圖所示。

在歐姆檔測(cè)量電阻結(jié)果顯示“0L.”，表示電阻無窮大，即被測(cè)元件處于斷路狀態(tài)，由此可判定預(yù)充電阻出現(xiàn)故障。高壓繼電器檢測(cè)預(yù)充電阻阻值高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟八：更換預(yù)充電阻，首先拔出BDU低壓線束接插件并移除BDU上殼體，拆卸BDU前端高壓連接固定螺母，斷開高壓輸出軟連接，如右圖所示紅色框線分別是低壓線束插件和高壓連接固定螺母。高壓繼電器檢測(cè)拆解BDU低壓插件及殼體高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：拆卸BDU后端高壓連接固定螺栓，斷開高壓輸入軟連接，如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)拆解BDU高壓輸入軟連接高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：拆卸BDU內(nèi)的四顆固定螺栓，拆下BDU基座。拔除BDU內(nèi)部預(yù)充電阻接插件，并拆除預(yù)充電阻固定件，即可將預(yù)充電阻拆下。如右圖所示。高壓繼電器檢測(cè)預(yù)充電阻連接件和固定件高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟九：更換預(yù)充電阻后重新測(cè)量；使用線束工裝打開預(yù)充繼電器和主負(fù)繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為0V，關(guān)閉預(yù)充繼電器開關(guān)，打開主正繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為330V。如右圖所示。根據(jù)測(cè)量結(jié)果分析，預(yù)充電路故障并未解除。下一步需要檢測(cè)預(yù)充繼電器是否正常。高壓繼電器檢測(cè)兩種條件下的電池包高壓輸出接口電壓值高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：使用上位機(jī)控制繼電器使其閉合，可以明顯聽到主正主負(fù)繼電器吸合的震動(dòng)聲，但預(yù)充繼電器在通電時(shí)并沒有相應(yīng)的動(dòng)作；使用萬用表測(cè)量預(yù)充繼電器低壓控制線路的電壓，打開開關(guān)時(shí)為12.2V，關(guān)閉后為0V，如右圖所示，說明預(yù)充繼電器低壓控制線路正常。但是繼電器主觸點(diǎn)無動(dòng)作，說明預(yù)充繼電器高壓觸點(diǎn)損壞。高壓繼電器檢測(cè)測(cè)量預(yù)充繼電器控制線圈電壓高壓繼電器故障經(jīng)典案例操作步驟：步驟十：更換新的預(yù)充繼電器，完成后使用線束工裝打開預(yù)充繼電器和主負(fù)繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為325.6V，關(guān)閉預(yù)充繼電器開關(guān)，打開主正繼電器開關(guān)，測(cè)量高壓接口電壓為325.6V。電池包內(nèi)故障排除。裝包后監(jiān)控正常，車輛正常啟動(dòng)，故障排除。高壓繼電器檢測(cè)測(cè)量預(yù)充繼電器控制線圈電壓報(bào)數(shù)法任意指派一名學(xué)生開始從1-5依次報(bào)數(shù)報(bào)相同數(shù)目的同學(xué)為一組高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器檢測(cè)資料員負(fù)責(zé)查閱動(dòng)力電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)使用說明書。小組討論高壓繼電器檢測(cè)方法。記錄員正確記錄檢測(cè)步驟和結(jié)果。完成高壓繼電器檢測(cè)任務(wù)高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器檢測(cè)匯報(bào)時(shí)闡述檢測(cè)方案報(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、耐磨手套萬用表、帶鱷魚夾的導(dǎo)線教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說明書高壓繼電器檢測(cè)小心高壓觸電。小心重物砸腳。小心頭部磕碰。正確設(shè)置檢測(cè)條件。合理制定檢測(cè)方案。準(zhǔn)確記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器檢測(cè)高壓繼電器檢測(cè)記錄（1）據(jù)上述檢測(cè)內(nèi)容及方法，分別對(duì)總正繼電器、總負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器進(jìn)行檢測(cè)，，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式1總正繼電器

2總負(fù)繼電器

3預(yù)充繼電器

高壓繼電器測(cè)試內(nèi)容（1）檢測(cè)高壓繼電器線圈電阻（線圈等效電阻的標(biāo)準(zhǔn)值參考維修手冊(cè)）。（2）檢測(cè)高壓繼電器觸點(diǎn)是否粘連。斷開高壓繼電器的輸入電路，檢測(cè)高壓繼電器兩個(gè)輸出端子之間的電阻值，若阻值為無窮大則表示正常，若是存在阻值則表示高壓繼電器觸點(diǎn)存在粘連。高壓繼電器測(cè)試高壓繼電器測(cè)試方法如右圖所示，向高壓繼電器線圈兩端施加電壓（電壓值為高壓繼電器的標(biāo)稱電壓），檢測(cè)高壓繼電器是否閉合。若高壓繼電器兩個(gè)輸出端子之間的電阻值小于1Ω（或維修手冊(cè)規(guī)定）表示高壓繼電器正常，若是大于1Ω則表示高壓繼電器輸出電路存在虛接或斷路，高壓繼電器工作異常。高壓繼電器測(cè)試檢測(cè)高壓繼電器工作狀態(tài)高壓繼電器測(cè)試資料員查閱教學(xué)平臺(tái)說明書，讀取動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)的基本信息，并告知組員。記錄員要正確記錄測(cè)量值。操作員要注意測(cè)試方法的爭(zhēng)取。完成高壓繼電器測(cè)試高壓繼電器測(cè)試高壓繼電器測(cè)試報(bào)告測(cè)試步驟。報(bào)告小組分工情況。報(bào)告任務(wù)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、耐磨手套萬用表、輔助蓄電池、帶鱷魚夾的導(dǎo)線、高壓繼電器教學(xué)平臺(tái)說明書高壓繼電器檢測(cè)注意安全防護(hù)。小心工具落地。注意作業(yè)時(shí)拉隔離欄。注意仔細(xì)查閱維修手冊(cè)。正確連接線路。注意蓄電池的正負(fù)極接通順序。高壓繼電器測(cè)試高壓繼電器測(cè)試BMS主板供電、搭鐵、喚醒線檢測(cè)記錄（1）根據(jù)上述測(cè)試內(nèi)容及方法，分別對(duì)總正繼電器、總負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器進(jìn)行測(cè)試，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式總正繼電器1線圈電阻

2觸點(diǎn)粘連情況

3繼電器工作狀態(tài)高壓繼電器測(cè)試BMS主板供電、搭鐵、喚醒線檢測(cè)記錄（1）根據(jù)上述測(cè)試內(nèi)容及方法，分別對(duì)總正繼電器、總負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器進(jìn)行測(cè)試，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式總負(fù)繼電器4線圈電阻

5觸點(diǎn)粘連情況

6繼電器工作狀態(tài)高壓繼電器測(cè)試BMS主板供電、搭鐵、喚醒線檢測(cè)記錄（1）根據(jù)上述測(cè)試內(nèi)容及方法，分別對(duì)總正繼電器、總負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器進(jìn)行測(cè)試，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式預(yù)充繼電器7線圈電阻

8觸點(diǎn)粘連情況

9繼電器工作狀態(tài)檢查檢測(cè)內(nèi)容是否完整檢查檢測(cè)方法是否正確檢查檢測(cè)結(jié)果是否正確檢測(cè)內(nèi)容是否完整檢測(cè)方法是否正確檢測(cè)結(jié)果是否正確工具、設(shè)備是否整理恢復(fù)實(shí)訓(xùn)工位是否打掃干凈工作頁是否填寫完整BMS的工作原理是什么？BMS的檢測(cè)內(nèi)容有哪些？BMS的常見故障有哪些？精益求精自信自立目標(biāo)明確回顧電池單體SOC估算方法總結(jié)開路電壓法的注意事項(xiàng)預(yù)習(xí)下一個(gè)工作頁觀看下一個(gè)工作頁隨書數(shù)字資源任務(wù)十一

電流傳感器故障檢測(cè)《動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)檢修》比亞迪新能源汽車售后維修車間小王問道：“張師傅，電流監(jiān)測(cè)是BMS必備的功能之一，那BMS是如何進(jìn)行電流監(jiān)測(cè)的呢？”。張師傅回答道：“電流的監(jiān)測(cè)需要使用電流傳感器”。本任務(wù)將學(xué)習(xí)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)電流傳感器的檢測(cè)方法。BMS是如何監(jiān)測(cè)電流的？維修技師張師傅、學(xué)徒小王電流傳感器是如何檢測(cè)的？能根據(jù)分流器檢測(cè)方法，正確使用工具設(shè)備，完成分流器的故障檢測(cè)。能根據(jù)霍爾傳感器檢測(cè)方法，正確使用工具設(shè)備，完成霍爾電流傳感器的故障檢測(cè)。電流傳感器的定義和分類電流傳感器是指能監(jiān)測(cè)電流并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。常見的電流傳感器有分流器、電流互感器、霍爾電流傳感器、磁通門電流傳感器、巨磁阻電流傳感器、光纖電流傳感器等。目前，動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)使用的電流傳感器主要有分流器和霍爾電流傳感器，如下圖所示。分流器檢測(cè)（a）分流器（b）霍爾電流傳感器動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)用電流傳感器電流傳感器的結(jié)構(gòu)分流器是根據(jù)直流電流通過電阻時(shí)在電阻兩端產(chǎn)生壓降的原理制成，只能用來測(cè)量直流電流。分流器的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。主要有四部分：安裝孔、金屬端子、焊接結(jié)合處與金屬合金。分流器屬于三段式結(jié)構(gòu)，即金屬端子-金屬合金-金屬端子，三者通過焊接的方式結(jié)合在一起。金屬合金是分流器的電阻本體。常見的三段式金屬組合是兩邊為紫銅合金，中間端是錳銅合金。分流器檢測(cè)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)用電流傳感器分流器的工作原理和接線方式分流器實(shí)際上就是一個(gè)電阻值很小的電阻（一般為μΩ級(jí)別），串聯(lián)在動(dòng)力蓄電池高壓回路，當(dāng)電流通過時(shí)，在分流器兩端產(chǎn)生壓降（一般為mV級(jí)別），BMS通過測(cè)量其兩端的壓降計(jì)算出電流的大小，如下圖所示。分流器檢測(cè)分流器控制原理及接線方式（此處加動(dòng)畫）分流器的工作原理和接線方式測(cè)量動(dòng)力電池總電流大小的電流傳感器一般安裝于動(dòng)力電池內(nèi)部的繼電器控制單元（BDU）內(nèi)部，測(cè)量的高壓線束一般是1號(hào)電池模組的負(fù)極與總負(fù)繼電器之間的高壓線，例如某車型的安轉(zhuǎn)位置如下圖所示。分流器檢測(cè)分流器的安裝位置分流器的檢測(cè)內(nèi)容（1）檢測(cè)分流器信號(hào)采集線。信號(hào)采集線應(yīng)無斷路、短路、虛接等情況；（2）檢測(cè)分流器電阻。分流器電阻應(yīng)與標(biāo)稱電阻一致；（3）檢測(cè)分流器兩端壓降。在上電情況下，分流器兩端應(yīng)有壓降，且壓降為mV級(jí)別。分流器檢測(cè)自愿法課前測(cè)試成績(jī)排名最前的為各組組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)挑選組員。分流器的檢測(cè)分流器的檢測(cè)資料員負(fù)責(zé)查閱動(dòng)力電池檢測(cè)教學(xué)平臺(tái)使用說明書。小組討論分流器的檢測(cè)方法。記錄員正確記錄檢測(cè)步驟和結(jié)果。完成分流器的檢測(cè)任務(wù)分流器的檢測(cè)分流器的檢測(cè)匯報(bào)時(shí)闡述檢測(cè)方案報(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、耐磨手套絕緣工具、萬用表教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說明書分流器的檢測(cè)小心高壓觸電。小心重物砸腳。小心頭部磕碰。正確設(shè)置檢測(cè)條件。合理制定檢測(cè)方案。準(zhǔn)確記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。分流器的檢測(cè)分流器的檢測(cè)分流器的檢測(cè)記錄（1）據(jù)上述檢測(cè)內(nèi)容及方法，對(duì)分流器進(jìn)行檢測(cè)，并完成表的填寫。序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)條件檢測(cè)類型標(biāo)準(zhǔn)值檢測(cè)值處理方式1信號(hào)采集線

2分流器電阻

3分流器壓降

霍爾電流傳感器與霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種。如下圖所示，當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過導(dǎo)體或半導(dǎo)體時(shí)，如圖（a），導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖（b），垂直于電流和磁場(chǎng)方向會(huì)產(chǎn)生附加電場(chǎng)，從而在導(dǎo)體或半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，如圖（c），這一現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)，這個(gè)電勢(shì)差被稱為霍爾電勢(shì)差或霍爾電壓?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)（a）（b）（c）霍爾效應(yīng)原理（此處加動(dòng)畫）霍爾傳感器霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的一種傳感器。1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾首先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)，但由于金屬材料的霍爾效應(yīng)太弱而沒有得到應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開始用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，由于它的霍爾效應(yīng)顯著而得到應(yīng)用和發(fā)展?；魻杺鞲衅鲝V泛用于電磁測(cè)量、壓力、加速度、振動(dòng)等方面的測(cè)量。在電動(dòng)汽車電池包中霍爾傳感器，主要用于電流測(cè)量，右圖是安裝在動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)內(nèi)的霍爾電流傳感器。霍爾電流傳感器檢測(cè)動(dòng)力電池包中的霍爾電流傳感器霍爾傳感器除此以外，在電動(dòng)汽車維修工具中霍爾傳感器也發(fā)揮著總要作用，如右圖所示的鉗形電流測(cè)量表。霍爾電流傳感器檢測(cè)鉗形電流測(cè)量表霍爾電流傳感器控制原理與接線方式霍爾電流傳感器安裝在動(dòng)力蓄電池高壓母線上，當(dāng)有電流通過時(shí)，霍爾電流傳感器通過自身的霍爾效應(yīng)產(chǎn)生霍爾電壓，BMS采集霍爾電壓并計(jì)算電流?；魻栯娏鱾鞲衅饕话悴捎萌€制接線，分別為電源正極（Vcc）、電源負(fù)極（GND）、信號(hào)輸出（OUT），接線方式如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)霍爾電流傳感器接線示意圖霍爾電流傳感器檢測(cè)內(nèi)容（1）檢測(cè)供電電壓。在上電狀態(tài)下，霍爾電流傳感器的供電電壓應(yīng)該滿足工作要求。霍爾電流傳感器供電電壓有5V、15V、24V等等，具體數(shù)值以維修手冊(cè)為準(zhǔn)；（2）檢測(cè)信號(hào)采集線。信號(hào)采集線應(yīng)無斷路、短路、虛接等情況；（3）檢測(cè)輸出電壓波形。在上電狀態(tài)下，霍爾電流傳感器的輸出電壓波形應(yīng)當(dāng)為脈沖波形，如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)霍爾電流傳感器輸出電壓波形經(jīng)典案例故障現(xiàn)象：車輛無法啟動(dòng)，儀表顯示電池故障燈點(diǎn)亮，整車故障燈點(diǎn)亮，SOC無顯示。如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)儀表故障指示燈點(diǎn)亮經(jīng)典案例通過OBD口連接故障診斷儀，通過故障診斷儀縮小故障排查范圍，故障診斷儀顯示兩處故障，一處是溫度異常故障，另一處是電流異常故障，溫度監(jiān)控顯示界面如下圖所示。圖中BMSB_Temp1～BMSB_Temp8代表8個(gè)溫度傳感器。行表示測(cè)量時(shí)間，列表示不同溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)。當(dāng)前實(shí)時(shí)顯示溫度為-40℃（環(huán)境溫度30℃）。明顯可以看出溫度數(shù)據(jù)異常?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)溫度顯示界面經(jīng)典案例電流監(jiān)控顯示界面如圖11-12所示。BMSV_PackVolt表示動(dòng)力電池總電壓，顯示值為329.9V，說明總電壓正常。BMSV_PackCurr表示動(dòng)力電池總電流輸出（單位：A），顯示值為6253.5A，而正常在車輛啟動(dòng)后，不開空調(diào)等用電設(shè)備的高壓總電流應(yīng)該在1A～2A，正常在行駛過程中汽車放電電流也不會(huì)超過300A。霍爾電流傳感器檢測(cè)電流顯示界面經(jīng)典案例通過BMS測(cè)量的電流和溫度異?，F(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象判斷可能是因?yàn)锽MS故障、電流傳感器故障或者是溫度傳感器故障導(dǎo)致溫度和電流同時(shí)采集不正常。下一步準(zhǔn)備拆卸電池包，依次檢測(cè)BMS、電流傳感器、溫度傳感器是否正常?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)經(jīng)典案例步驟一：拆解動(dòng)力電池，打開動(dòng)力電池上蓋，觀察其外觀無明顯異常后，更換新的BMS。步驟二：BMS更換完成后，通過BMS線束工裝連接BMS上位機(jī)軟件監(jiān)控其溫度和電流信息，如右圖所示，未控制繼電器閉合所以電流傳感器檢測(cè)到的電流應(yīng)該為0A?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)連接BMS線束工裝并打開上位機(jī)經(jīng)典案例更換BMS后，通過上位機(jī)軟件監(jiān)控到的電流值為6253.5A，8個(gè)傳感器顯示的溫度值是-40℃。說明故障并未排除，造成采集異常的根本原因可能并不是BMS故障。下一步檢查電流傳感器是否正常。步驟三：查閱維修手冊(cè)找到電流傳感器在動(dòng)力電池系統(tǒng)中的位置。根據(jù)維修手冊(cè)顯示電流傳感器位于總負(fù)電器集成盒內(nèi)部，總負(fù)電氣集成盒位于電池包前端左手（黑色長(zhǎng)方形控制盒），如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)電流傳感器在動(dòng)力電池系統(tǒng)中的位置經(jīng)典案例步驟四：使用M5內(nèi)六角螺絲刀拆卸集成盒左右各一個(gè)緊固螺絲，如右圖所示。霍爾電流傳感器檢測(cè)拆除集成盒左右緊固螺栓經(jīng)典案例步驟五：使用M5內(nèi)六角螺絲刀拆卸與電池包高壓插頭連接的緊固螺絲，如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)拆除高壓接頭連接螺栓經(jīng)典案例步驟六：使用M4內(nèi)六角螺絲刀拆卸與1號(hào)模組固定的軟連接螺絲步驟七：摘除電器集成盒左手邊的電流傳感器采集線束，取出總負(fù)電器集成盒步驟八：使用十字螺絲刀拆除總控集成盒頂部螺絲，同時(shí)用小一字螺絲刀撬開總控集成盒四周的卡扣（注意控制力度），打開總控集成盒上蓋，如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)拆除集成盒四周的卡扣和頂部的螺絲經(jīng)典案例步驟九：總控集成盒內(nèi)部左邊的器件即為電流傳感器，使用M5內(nèi)六角螺絲刀和十字螺絲刀拆除左右兩個(gè)緊固螺絲，如右圖所示?；魻栯娏鱾鞲衅鳈z測(cè)拆除電流傳感器兩端的固定螺絲經(jīng)典案例步驟十：取下舊的電流傳感器，放到指定的位置。步驟十一：將新的電流傳感器安裝至原來的位置上，使用M5內(nèi)六角螺絲刀和十字螺絲刀安裝集成盒內(nèi)部左右兩個(gè)緊固螺絲。步驟十二：使用十字螺絲刀安裝總控集成盒頂部螺絲，扣上總控集成盒上蓋，安裝總控集成盒四周的卡扣（注意控制力度），使用十字螺絲刀安裝總控集成盒頂部螺絲?？偪丶珊猩仙w緊固螺絲力度5±1.0N.m打緊安裝。步驟十三：放置總負(fù)電器集成盒，連接電器集成盒左手邊的電流傳感器采集線束。步驟十四：使用M4內(nèi)六角螺絲刀安裝與#1模組固定的軟連接螺絲。與模組的軟連接螺絲緊固力度10±1.0N.m打緊安裝。

霍爾電流傳感器檢測(cè)經(jīng)典案例步驟十五：使用M5內(nèi)六角螺絲刀安裝與電池包高壓頭連接的緊固螺絲。與高壓頭連接的緊固螺絲力度10±1.0N.m打緊安裝。步驟十六：使用M5內(nèi)六角螺絲刀安裝集成盒左右各一個(gè)緊固螺絲。電器集成盒