新能源汽車動力蓄電池系統(tǒng)構(gòu)造與檢修 項目四-課后習(xí)題帶答案

任務(wù)4-1動力蓄電池成組認知思考練習(xí)一、填空題1.對于電動汽車而言，意味著更長的純電動續(xù)駛里程。（高能量）2.車輛作為交通工具，追求高速，所以動力蓄電池要求能為驅(qū)動電機提供，以滿足車輛動力性的要求。（高功率輸出）3.開發(fā)和研制、的動力蓄電池是電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵。（高效、低成本）4.動力蓄電池為電動汽車提供了高達以上的驅(qū)動供電電壓，可能危及人身安全和車載電器的使用安全。（300V）5.我國已經(jīng)制定了動力蓄電池及電池模塊安全性檢驗的標準。對動力蓄電池在、、、、跌落等極端狀況進行檢驗，要求在這些狀況下不發(fā)生動力蓄電池的、現(xiàn)象。(高溫、高濕、穿刺、擠壓燃燒、起火)6.北汽EV200純電動汽車的電池包組成方式是3P91S，即該電池包是由個三元鋰單體電池并聯(lián)組成一個模塊，再用個這樣的模塊串聯(lián)成一個整體，構(gòu)成了動力蓄電池組。(3、91)二、單選題1.動力蓄電池絕緣阻值要求大于（A）。A.500Ω/VB.400Ω/VC.200Ω/VD.100Ω/V2.動力蓄電池主要是由（?A?）四部分組成。A.動力蓄電池模組、電池管理系統(tǒng)、動力蓄電池箱、輔助元器件B.動力蓄電池模塊、DC/DC、車載充電機、其他C.電池管理系統(tǒng)、電池單體、電池模塊、高壓電線D.高壓控制盒、車載充電機、電池單體、DC/DC3.EV450電動汽車動力蓄電池采用三元鋰離子電池，由10個1P6S電池模組和7個1P5S電池模組串聯(lián)形成，共計（D）節(jié)單體電池。A.92B.93C.94D.954.EV160純電動汽車普萊德磷酸鐵鋰電池包組成方式是1P100S，即將（A）個磷酸鐵鋰單體電池串聯(lián)在一起。A.100B.95C.101D.915.某電池模組由容量3A·h，額定電壓3.7V的三元鋰離子電池組成，電池模組輸出電壓14.8V，容量為9A·h，則該電池模組型號（D）。A.2P3SB.2P4SC.3P3SD.3P4S三、思考題1.電池成組技術(shù)經(jīng)歷了哪幾個階段？答：電池成組技術(shù)的發(fā)展過程可分為3個階段。第一代電池包，是異形電池包，采用標準模塊，但是成組效率比較低。第二代電池包，也是異形電池包，為了提高成組效率，選擇了和電池結(jié)構(gòu)匹配的非標準模塊，成組效率明顯提升。第三代電池包，分別應(yīng)用了刀片電池技術(shù)、590標準大模塊技術(shù)如圖4-1-3所示，和無模塊技術(shù)（CTP），大多應(yīng)用于純電動車平臺。2.電池成組的拓撲結(jié)構(gòu)有哪些？答：先并聯(lián)后串聯(lián)：由于內(nèi)阻差異、散熱不均等都會影響并聯(lián)后電池的循環(huán)壽命。先串聯(lián)后并聯(lián)：根據(jù)整組電池容量先進行串聯(lián)，如整組容量1/3，最后進行并聯(lián)，降低也包織了大容量電池組故障概率。先并聯(lián)后串聯(lián)再并聯(lián)：整租電池先并聯(lián)，再串聯(lián)，最后再進行并聯(lián)，提高電池容量，降低電池組故障率。3.動力蓄電池包的組成是什么？答：動力蓄電池包是能量存儲裝置，包括單體或模組，通常還包括動力蓄電池電子部件、高壓電路、過流保護裝置及其他外部系統(tǒng)的接口（如冷卻、高壓、輔助低壓和通訊等），對于高于直流60V的動特性力電池包，還包括手動切斷功能，所有部件都應(yīng)該被安裝在常用防撞動力蓄電池箱內(nèi)

任務(wù)4-2動力蓄電池管理系統(tǒng)認知與檢修思考練習(xí)一、填空題1.BMS是連接動力蓄電池與整車控制器的紐帶。2.優(yōu)秀的BMS不僅對電池組的電壓、電流、溫度等監(jiān)測的更為準確，還能準確的估計出電池組的SOC和SOH。3.電池管理器是一個連接外部通信和內(nèi)部通信的平臺。5.充配電總成由車載充電器OBC、電源轉(zhuǎn)換器DC/DC以及高壓配電箱PDU組成。6.漏電檢測模塊主要監(jiān)控動力蓄電池高壓母線正極端或負極端與車身地之間的絕緣電阻值。7.電池管理系統(tǒng)的主要功能實現(xiàn)充/放電管理、接觸器控制、功率控制、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、電池異常狀態(tài)報警和保護、SOC/SOH計算、自檢以及通信功能。二、單選題1.若漏電檢測模塊檢測到高壓部件的絕緣電阻值低于多少時，絕緣檢測模塊通過動力CAN向電池管理器發(fā)送一個絕緣故障，BMC做出限功率或斷開接觸器的控制策略，保障車輛安全、平穩(wěn)運行。（C）。A.300Ω/VB.400Ω/VC.500Ω/VD.600Ω/V2.基本上目前所有的采樣芯片的串阻都是（D）。A.50ΩB.60ΩC.80ΩD.100Ω3.電動汽車電池管理系統(tǒng)的速率一般要求大于(B)。A.100HzB.200HzC.300HzD.400Hz4.分布式電池管理系統(tǒng)中，一個PCB采集器最大可采集的單體電芯為(B)。A.12～14B.12～16C.12～18D.14～165.不屬于分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是(C)。A.減少了布線，便于電源系統(tǒng)的擴展，可以分散安裝B.過總線進行連接與信息通信，采集的數(shù)據(jù)可以就近處理，精度高C.簡化了對不同電池參數(shù)的調(diào)整與改寫，對參數(shù)的測量速度較快，可靠性高D.利于建立標準化的電源管理系統(tǒng)三、判斷題1.電池狀態(tài)計算包括電池組荷電狀態(tài)（SOC）和電池組健康狀態(tài)（SOH）兩方面。（√）2.SOC用來提示電池技術(shù)狀態(tài)，預(yù)計可用壽命等健康狀態(tài)的參數(shù)。（×）3.分布式系統(tǒng)的優(yōu)點是材料的成本低，可在電池管理系統(tǒng)之間無限制地通信，安全管理便利，簡化了對不同電池參數(shù)的調(diào)整與改寫（×）4.功率限制包括監(jiān)視動力蓄電池的電壓、電流和溫度是否超過正常范圍，防止電池組過充、過放。（√）5.集成式電池管理系統(tǒng)在電芯成組過程中，主控板與電池的檢測板被安裝在一個地方，內(nèi)部用電線連接成為一個整體。（√）6.集中式電池管理系統(tǒng)有一個主控制器在位于中央位置，還有多路分開的電路板監(jiān)控檢測電芯的情況。（×）四、簡答題1.請簡述電池管理器的主要功能。答案：（1）實時接收電池信息采集器采集的單體電壓、溫度、均衡等信息；（2）接收絕緣模塊反饋高壓系統(tǒng)絕緣狀態(tài)和電流情況；（3）BMS與網(wǎng)關(guān)控制器與整車進行通信；（4）BMS與直流充電樁進行通信；（5）BMC控制接觸器吸合或斷開、控制充/放電電流和電池?zé)峁芾砜刂魄闆r；（6）喚醒BMS的應(yīng)答。（7）對電池組進行SOC和SOH的估算。2.請簡述BMS的熱管理功能。答案：熱管理指將動力蓄電池溫度控制在合理的范圍內(nèi)，保證電池組最佳的工作性能和延遲電池的使用壽命。熱管理包括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，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保持電池單體間溫度均衡。對于大功率充、放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理尤為必要。3.請簡述BMS的工作原理。答案：動力蓄電池模組位于密封、屏蔽的動力蓄電池箱內(nèi)部，通過可靠的高低壓插接件與整車的用電設(shè)備和控制系統(tǒng)進行連接。電池系統(tǒng)內(nèi)的BIC可實時采集各單體的電壓值、各溫度傳感器的溫度值、電池系統(tǒng)的總電壓值和總電流值、電池系統(tǒng)的絕緣電阻值等數(shù)據(jù)，并根據(jù)BMC中設(shè)定的閾值來判定電池工作是否正常，并對故障實時監(jiān)控。此外動力蓄電池系統(tǒng)還通過BMC使用CAN總線在網(wǎng)關(guān)控制器與整車進行通信，進行充放電等綜合管理。

任務(wù)4-3動力蓄電池狀態(tài)檢測與分析思考練習(xí)一、單選題1.EV450BMS每個動力蓄電池模組設(shè)有（B）個溫度傳感器。A.1B.2C.4D.82.EV450BMS為（A）模式。A.集中式B.分布式C.半分布式3.BMS監(jiān)測動力蓄電池剩余電量的是（A）。A.SOCB.SOPC.SOHD.DOD4.BMS中用來反映動力蓄電池健康狀態(tài)的是（C）。A.SOCB.SOPC.SOHD.DOD5.BMS中的電池溫度傳感NTC電阻是（A）。A.負溫度系數(shù)熱敏電阻B.正溫度系數(shù)熱敏電阻C.普通碳膜電阻D.線繞電阻6.電池開路電壓與（D）因素?zé)o關(guān)。A.電池正負極材料活性B.電解質(zhì)C.溫度條件D.電池幾何結(jié)構(gòu)與尺寸7.動力蓄電池主要是由（A）四部分組成。A.動力蓄電池模組、電池管理系統(tǒng)、動力蓄電池箱、輔助元器件B.動力蓄電池模塊、DC/DC、車載充電機、其他C.電池管理系統(tǒng)、電池單體、電池模塊、高壓電線D.高壓控制盒、車載充電機、電池單體、DC/DC8.當(dāng)電動汽車動力蓄電池電量接近（C）時，車輛將限速9km/h。A.30%B.20%C.10%D.15%9.單體電池電壓過高會導(dǎo)致的故障是（A）。A.無法充電B.斷電保護C.沒有影響D.都有可能10.EV450BMS的CA69/7由（C）控制IG2繼電器供電。A.BMSB.VCUC.BCMD.OBC二、簡答題1.對比動力蓄電池管理系統(tǒng)不同SOC估算方法。答：開路電壓法開路電壓法利用動力蓄電池組開路電壓（OCV）與電池剩余電量的對應(yīng)關(guān)系來估算SOC，簡稱OCV法。優(yōu)點簡單，缺點實際應(yīng)用中，一般設(shè)定電流小于某限值時電壓為開路電壓，但會影響估算精度。二是開路電壓適用于動力蓄電池長時間處于靜止狀態(tài)，而動力蓄電池通常處于動態(tài)工作狀態(tài)，由此產(chǎn)生的電壓回彈會導(dǎo)致開路電壓測量不準確。容量積分法容量積分法是已知初始剩余電量條件下，通過對一段時間內(nèi)流入流出動力蓄電池的電流進行積分，用初始剩余電量減去變化電量，從而獲得當(dāng)前剩余電量的方法。容量積分法主要的不足：一是依賴初始剩余電量Qt1的準確性，若初始剩余電量不準，則估算荷電狀態(tài)不準。二是存在累積誤差問題。由于電流傳感器精度不足、采樣頻率低、信號受干擾等，均可導(dǎo)致積分電流與實際值存在一定的誤差。這一誤差會逐步累積越來越大，消除累積誤差需對剩余電量估算值進行修正。較為有效的方法是對動力蓄電池進行完全放電后充電至飽滿，實際中不能經(jīng)常進行；三是容量積分法無法考慮動力蓄電池自放電導(dǎo)致的電荷損失。電池內(nèi)阻法動力蓄電池內(nèi)阻與剩余電量存在密切關(guān)系，電池內(nèi)阻法通過測量電池內(nèi)阻來估算SOC。直流內(nèi)阻測量受時間影響，準確測量比較困難?？柭鼮V波法卡爾曼濾波是利用系統(tǒng)的動態(tài)特性和輸入輸出數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的未知狀態(tài)變量進行最小方差估計的方法。卡爾曼濾波法優(yōu)勢在于適用于電池的任何工作狀態(tài)；優(yōu)點可以修正系統(tǒng)的累積誤差；有利于克服傳感器精度不足帶來的隨機誤差?？柭鼮V波法不但可以給出SOC的估算值，還可以給出SOC的估算誤差?？柭鼮V波法的缺點在于要求電池SOC估算精度越高，算法就越復(fù)雜，計算量越大，而且該方法對于溫度、自放電率以及放電倍率對剩余容量的影響考慮得不夠全面。2.簡述圖中高壓繼電器開路與粘連的檢測方法。答：繼電器觸點開路檢測時，高壓供電系統(tǒng)沒有上電，監(jiān)測點3電壓為動力蓄電池電壓。執(zhí)行上電操作時，主負繼電器首先閉合，監(jiān)測點2電壓變?yōu)閯恿π铍姵仉妷?，若?V，說明主負繼電器觸點斷開。接著預(yù)充繼電器閉合，監(jiān)測點1電壓變?yōu)閯恿π铍姵仉妷?，若?V，說明預(yù)充繼電器觸點斷開。之后主正繼電器閉合，預(yù)充繼電器斷開。監(jiān)測點1仍為動力蓄電池電壓，若為0V，說明主正繼電器觸點開路。高壓上電狀態(tài)時，監(jiān)測點1、2、3電壓均為動力蓄電池電壓。繼電器觸點粘連檢測時，執(zhí)行下電操作，主正繼電器首先打開，監(jiān)測點1電壓應(yīng)降為0V，若保持動力蓄電池電壓，則主正繼電器粘連。主正繼電器斷開后，主負繼電器斷開，監(jiān)測點2電壓應(yīng)降為0V，若沒有降為0V，主負負極繼電器粘連。

任務(wù)4-4動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)構(gòu)造與檢修思考練習(xí)一、選擇題1.高溫引起的電池內(nèi)部分解副反應(yīng)有（C）。A.SE膜分解B.負極與電解液反應(yīng)C.電解質(zhì)分解D.生成金屬鋰2.鋰離子動力蓄電池理想的工作溫度為（C）。A.-10~0℃B.0~20℃C.20~40℃D.40~60℃3.一般要求單體電池溫差不超過（B）。A.3℃B.5℃C.10℃D.20℃4.吉利EV450動力蓄電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)以（D）為控制目標。A.動力蓄電池入口溫度B.動力蓄電池出口溫度C.散熱器出口溫度D.單體電池溫度5.主流電動汽車動力蓄電池的冷卻方式為（B）。A.風(fēng)冷B.液冷C.直冷D.熱管6.動力蓄電池?zé)崃客ㄟ^（B）傳給制冷系統(tǒng)。A.PTC加熱器B.熱交換器C.散熱器D.蒸發(fā)器7.吉利EV450電驅(qū)動冷卻水泵由（B）控制。A.A/C空調(diào)控制器B.VCUC.BCMD.BMS8.散熱效率最高的冷卻方式是（D）。A.自然風(fēng)冷B.強制風(fēng)冷C.液冷D.直冷9.吉利EV450三通閥采用（D）控制。A.開關(guān)B.繼電器C.PWMD.LIN10.吉利EV450熱交換電磁閥由（A）控制。A.A/C空調(diào)控制器B.BMSC.VCUD.DCDC二、選擇題1.磷酸鐵鋰蓄電池相比三元系電池，正極材料容易發(fā)生分解反應(yīng)，從而釋氧更加快速的發(fā)生熱失控。（×）2.隨著放電的進行，短路位置溫度繼續(xù)升高，隔膜局部收縮融化，短路位置擴大，溫度進一步升高，當(dāng)內(nèi)部溫度達到LiO?5CoO23.內(nèi)短路準備階段，電池處于滿電狀態(tài)。（√）4.實際車輛運行中發(fā)生危險的概率很低，一是整車系統(tǒng)裝配有熔斷絲和電池管理系統(tǒng)BMS，二是電池能承受短時間的大電流沖擊。（√）5.我們通常選用三元系蓄電池作為汽車的動力蓄電池，其有著比能量高、使用安全、循環(huán)壽命較高、自放電率低、可長時間儲存等優(yōu)勢。（×）三、簡答題1.參照圖4-11簡述動力蓄電池?zé)峁芾淼乃姆N工作模式。答：模式一：當(dāng)動力蓄電池溫度偏高，但尚不需要通過熱交換器進行降溫時，四通閥1通道打開，2、3通道關(guān)閉，冷卻液在水泵的驅(qū)動下，經(jīng)動力蓄電池、逆變器、散熱器、加熱器（不工作）循環(huán)，利用散熱器將熱量傳給車外空氣降溫。模式二：當(dāng)動力蓄電池溫度過高時，四通閥2通道打開，1、3通道關(guān)閉，冷卻液在水泵的驅(qū)動下，經(jīng)動力蓄電池、逆變器、熱交換器、加熱器（不工作）循環(huán)，將動力蓄電池、逆變器的熱量通過熱交換器傳給整車空調(diào)制冷系統(tǒng)（熱管理系統(tǒng)控制空調(diào)制冷空調(diào)系統(tǒng)啟動），利用制冷空調(diào)系統(tǒng)的低溫加快動力蓄電池的降溫。模式三：當(dāng)動力蓄電池溫度偏低時，四通閥3通道打開，1、2通道關(guān)閉，冷卻液在水泵的驅(qū)動下，經(jīng)動力蓄電池、逆變器、加熱器（不工作）循環(huán)，利用逆變器、電機、電機控制器等高壓部件冷卻時產(chǎn)生的熱量給動力蓄電池加熱，提高熱管理系統(tǒng)的能效。模式四：當(dāng)動力蓄電池溫度過低，單純靠逆變器、電機、電機控制器等高壓部件冷卻產(chǎn)生的熱量無法讓動力蓄電池快速升溫；或者動力蓄電池溫度過低，急需快速加熱升溫時，四通閥3通道打開，1、2通道關(guān)閉，冷卻液在水泵的驅(qū)動下，經(jīng)動力蓄電池、加熱器（啟動工作）和逆變器、電機、電機控制器等冷卻管路循環(huán)，利用加熱器快速給動力蓄電池加熱，確保動力蓄電池快速升溫到可靠、穩(wěn)定的工作溫度。2.請簡述動力蓄電池冷卻系統(tǒng)的基本構(gòu)成。答案：電動汽車冷卻系統(tǒng)無論是空冷系統(tǒng)，還是液冷系統(tǒng)，完整的冷卻系統(tǒng)應(yīng)包含冷卻動力部件、傳遞路徑、接頭件、密封件、其他附件等部分組成。（1）冷卻動力部件電動汽車動力蓄電池的風(fēng)冷系統(tǒng)主要是風(fēng)機或風(fēng)扇；電動汽車動力蓄電池的液冷系統(tǒng)是水泵。（2）傳遞路徑動力蓄電池的傳遞路徑是指冷卻系統(tǒng)介質(zhì)流經(jīng)的路徑，風(fēng)冷系統(tǒng)主要由風(fēng)管組成，液冷系統(tǒng)主要由水管組成。（3）接頭件由于動力蓄電池冷卻傳遞路徑不可避開的存在分叉，這些分叉部位需要接頭件進行連接。（4）密封件冷卻系統(tǒng)的密封件通常安裝在進出風(fēng)口或液體位置。（5）其他附件冷卻系統(tǒng)的其他附件主要是組成冷卻系統(tǒng)的一些必備連接件、防塵件、卡環(huán)等。

任務(wù)4-5動力蓄電池充電管理認知與檢修思考練習(xí)一、填空題1.交流充電指直接將電網(wǎng)輸入給車輛車載充電機。2.直流充電是指直流充電樁已將380VAC通過直流模塊轉(zhuǎn)換成直流電，充電樁直接輸出500VDC或750VDC的電通過配電系統(tǒng)給動力蓄電池充電。3.國標交流充電口有7個端子，分別為CC、CP、L1、L2、L3、N、PE。4.國標直流充電口有9個端子，分別為A+、A-、CC1、CC2、S+、S-、PE、DC+、DC-。5.在充電階段，車輛向直流充電樁實時發(fā)送電池充電需求的參數(shù)，充電樁會根據(jù)該參數(shù)實時調(diào)整充電電壓和電流，并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。6.車輛會根據(jù)BMS是否達到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來的充電樁中止充電報文來判斷是否結(jié)束充電。7.當(dāng)新能源汽車在充電的過程中，若充電口的溫度持續(xù)攀升再次達到預(yù)設(shè)溫度時，溫控系統(tǒng)將自行切斷電源，停止充電。8.直流充電是指使用直流充電設(shè)備直接給新能源汽車的動力電池補充能量的方式。9.按照功率劃分：常見的交流充電樁的功率有2kW、3.3kW、7kW和40kW。二、選擇題1.不屬于常見交流充電樁功率的是（C）A.2kWB.3.3kWC.5kWD.7kW2.目前在售的新能源汽車的交