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1、冷却系统新能源汽车故障诊断技术动力电池系统故障诊断主讲人：课时动力电池系统故障诊断动力电池系统故障诊断1 动力电池包结构识别与检查动力电池包结构识别与检查 2 动力电池故障警告灯点亮的诊断与排除动力电池故障警告灯点亮的诊断与排除 3 电动汽车无法上电故障的诊断与排除电动汽车无法上电故障的诊断与排除 4 电动汽车续驶里程短故障的诊断与排除电动汽车续驶里程短故障的诊断与排除 实训项目实训项目学习目标学习目标掌握纯电动汽车动力电池功能及内部掌握纯电动汽车动力电池功能及内部PACK技术技术。掌握纯电动汽车动力电池管理及控制策略掌握纯电动汽车动力电池管理及控制策略。了解纯电动汽车动力电池包结构识别与检查
2、了解纯电动汽车动力电池包结构识别与检查。掌握动力电池高圧回路检测与控制元件结构及原理掌握动力电池高圧回路检测与控制元件结构及原理。掌握动力电池预充控制、掌握动力电池预充控制、 绝缘检测原理及方法绝缘检测原理及方法。掌握动力电池常见故障现象、掌握动力电池常见故障现象、 原因及排除方法原因及排除方法。1 动力电池包结构识别与检查动力电池包结构识别与检查1 电池组外观检查电池组外观检查 电池组外观检查主要包括车底外观检查、标识检查和电池组外观检查主要包括车底外观检查、标识检查和接插件检查。接插件检查。 1.车底外观检查车底外观检查 1）将车辆举升目测动力电池底部，电池底板应平整无凹陷、）将车辆举升目
3、测动力电池底部，电池底板应平整无凹陷、 划伤、锈蚀、损坏；电池箱体表面不得有划痕、尖角、毛划伤、锈蚀、损坏；电池箱体表面不得有划痕、尖角、毛刺、焊缝及残余油迹等外观缺陷，焊接处必须打磨圆滑。刺、焊缝及残余油迹等外观缺陷，焊接处必须打磨圆滑。2）目测密封条及进排气孔，进行电池箱体的密封检查。）目测密封条及进排气孔，进行电池箱体的密封检查。 3）检查动力电池组固定在车身上的螺栓是否完整无损伤，拧）检查动力电池组固定在车身上的螺栓是否完整无损伤，拧紧力矩是否达到规定值。紧力矩是否达到规定值。 2. 标识检查标识检查 动力电池箱体上一般有安全警告标识和电池参数说明标动力电池箱体上一般有安全警告标识和电
4、池参数说明标签两个签两个 。 检查时要注意电池标识完好无脱落现象，且信息注意完检查时要注意电池标识完好无脱落现象，且信息注意完整、清晰。整、清晰。 3. 接插件检查接插件检查 动力电池通过两个插件与外界连接。动力电池通过两个插件与外界连接。 高压插件是动力电池的总正、总负端子；低压插件是动力高压插件是动力电池的总正、总负端子；低压插件是动力电池的电池管理系统（电池的电池管理系统（BMS）与车身控制系统（）与车身控制系统（VMS）连接）连接的控制电路端子。的控制电路端子。 检查时目测动力电池高、低压插接件外观有没有被泥检查时目测动力电池高、低压插接件外观有没有被泥沙或污物覆盖，若有应给予清理，用
5、气枪吹净灰尘。另外是沙或污物覆盖，若有应给予清理，用气枪吹净灰尘。另外是否有变形、松脱、过热、损坏的情况。要求部件完好、清洁，否有变形、松脱、过热、损坏的情况。要求部件完好、清洁，与车身链接牢固、锁止可靠；线束无死弯、无破损、固定完与车身链接牢固、锁止可靠；线束无死弯、无破损、固定完好、连接正常。好、连接正常。 拔下接插件，检查两端针脚有无锈蚀、退针、弯曲、拔下接插件，检查两端针脚有无锈蚀、退针、弯曲、烧蚀等异常，检查接插件内侧的橡胶密封胶垫是否完好，检烧蚀等异常，检查接插件内侧的橡胶密封胶垫是否完好，检查插件中间位置是否有水迹，检查结果需要详细记录。如检查插件中间位置是否有水迹，检查结果需要
6、详细记录。如检查无异常，在接插件内表面喷涂查无异常，在接插件内表面喷涂WD40，以保护插件顺利装，以保护插件顺利装复，保护接触良好，防止水汽进入接插件内部。复，保护接触良好，防止水汽进入接插件内部。2 电池包内部电池包内部PACK技术识别技术识别 动力电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联动力电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个所组成的多个PACK，再加上电池管理系统和热管理系统就，再加上电池管理系统和热管理系统就组成一个较完整的锂电池包系统。组成一个较完整的锂电池包系统。 动力电池的电能储存最小单元是电芯，根据电动汽车的动力电池的电能储存最小单元是电芯，根据电动汽车
7、的电能管理要求，多个电芯进行并联或串联简单组合成电池模电能管理要求，多个电芯进行并联或串联简单组合成电池模块，多个电池模块串联成电池模组，多个电池模组串联成电块，多个电池模块串联成电池模组，多个电池模组串联成电池包，电池包组成动力电池。池包，电池包组成动力电池。 一个较完整的锂电池包系统包括电芯技术、成组一个较完整的锂电池包系统包括电芯技术、成组（pack）技术和电池管理（）技术和电池管理（BMS）技术三个主要内容。）技术三个主要内容。 1.电芯的并联与串联成组识别电芯的并联与串联成组识别 爱思开（爱思开（SK）电池，是北汽）电池，是北汽EV200主要采用动力电池主要采用动力电池之一，其型号为
8、之一，其型号为C33DB，电池包容量，电池包容量30.4KWh，重，重291Kg，总体积，总体积240L。 SK动力电池动力电池 普莱德动力电池也是北汽普莱德动力电池也是北汽EV200主要采用动力电池之一。主要采用动力电池之一。 2.电池模组的正负电极联接元件与方式电池模组的正负电极联接元件与方式 动力蓄电池内部的电芯之间、蓄电池模组之间连接要求动力蓄电池内部的电芯之间、蓄电池模组之间连接要求连接极柱的接触电阻小、稳固，能防止振动产生松动。一般连接极柱的接触电阻小、稳固，能防止振动产生松动。一般采用焊接和机械锁紧连接的方式组合电池组。采用焊接和机械锁紧连接的方式组合电池组。 动力蓄电池正负极与
9、蓄电池组、蓄电池模块之间的连接动力蓄电池正负极与蓄电池组、蓄电池模块之间的连接时一般采用机械紧固的方式连接，以方便维修。时一般采用机械紧固的方式连接，以方便维修。 因为电芯之间、蓄电池模组之间的连接要求较高，接触因为电芯之间、蓄电池模组之间的连接要求较高，接触电阻要小，所以机械紧固连接螺栓或螺帽时必须按照规定上电阻要小，所以机械紧固连接螺栓或螺帽时必须按照规定上紧力矩，防止连接螺栓松开，造成接触电阻增大，产生动力紧力矩，防止连接螺栓松开，造成接触电阻增大，产生动力蓄电池断电、烧毁导电连接片，甚至产生起火燃烧的事故。蓄电池断电、烧毁导电连接片，甚至产生起火燃烧的事故。 EV200高压母线插件高压
10、母线插件 动力电池总成通过两个插件与外界连接。动力电池总成通过两个插件与外界连接。注意：为保证作业时人身安全，注意：为保证作业时人身安全， 务必先解锁低压插务必先解锁低压插件，件， 再解锁高压插件。再解锁高压插件。1脚：电源负极 2脚：电源正极 中间互锁端子 北汽北汽EV200接插件接插件解锁方解锁方法：法： 比亚迪比亚迪e5 动力电池高压端接口与北汽略有不同，拆装高动力电池高压端接口与北汽略有不同，拆装高压接口时，注意锁止机构锁片的字母提示，当锁片处于压接口时，注意锁止机构锁片的字母提示，当锁片处于OPEN位置才可拆装。位置才可拆装。 3. 电池模组在箱体上的连接固定方式电池模组在箱体上的连
11、接固定方式 几个单体电芯并联后，其正极极耳激光焊接在一起，负几个单体电芯并联后，其正极极耳激光焊接在一起，负极极耳激光焊接在一起后，外部加上封框、保护板、电极螺极极耳激光焊接在一起后，外部加上封框、保护板、电极螺栓，即组成一个电池模块。栓，即组成一个电池模块。 电池模块电池模块 几个单体电池或电池模块串联在一起，并由激光几个单体电池或电池模块串联在一起，并由激光焊在一起就构成了电池模组。焊在一起就构成了电池模组。 电池模组电池模组 多个电池模组串联，在加上分别均匀的多个电池信息多个电池模组串联，在加上分别均匀的多个电池信息采集器（采集器（BIC），），1个电池正极接触器、个电池正极接触器、1个
12、负极接触器、个负极接触器、采样线束、电池模组连接片、链接电缆、动力连接片、电采样线束、电池模组连接片、链接电缆、动力连接片、电池组固定压条，密封条等即构成动力电池包。池组固定压条，密封条等即构成动力电池包。 动力电池包内部结构动力电池包内部结构 动力电池箱体是动力电池的承载件，是支撑、固定、包动力电池箱体是动力电池的承载件，是支撑、固定、包围电池系统的组件，包含上盖和下托盘，还有辅助元器件，围电池系统的组件，包含上盖和下托盘，还有辅助元器件，如过渡件、护板、螺栓等，电池包内部部件即通过多个压条如过渡件、护板、螺栓等，电池包内部部件即通过多个压条固定在箱体内，并很好的密封。固定在箱体内，并很好的
13、密封。 1.3高圧回路检测与控制元件高圧回路检测与控制元件 高压回路主要控制部件在动力电池控制器里。高压回路主要控制部件在动力电池控制器里。 电池控制器结构组成电池控制器结构组成 1.母线继电器（正负母线）母线继电器（正负母线） 动力蓄电池高压电源的输出动力蓄电池高压电源的输出/输入由其内部总正、输入由其内部总正、总负二个母线接触器控制；总负二个母线接触器控制； BMS控制正极接触器的闭合或断开；控制正极接触器的闭合或断开； VCU控制负极接触器的开闭。控制负极接触器的开闭。2.预充电接触器与预充电电阻预充电接触器与预充电电阻 预充电路主要由预充继电器和预充电阻组成预充电路主要由预充继电器和预
14、充电阻组成 。预充控制原理图预充控制原理图P：总正接触器：总正接触器 N：总负接触器：总负接触器 Pre：预充接触器：预充接触器 R：预充电阻：预充电阻A：电机控制器：电机控制器 B：车载充电机：车载充电机 C：空调压缩机：空调压缩机 D：DC-DC整车预充控制如下：整车预充控制如下：1）BMS控制预充接触器闭合或断开。控制预充接触器闭合或断开。2）上电模式初期用高压、小电流给各控制器电容充电。）上电模式初期用高压、小电流给各控制器电容充电。3）电容两端电压接近电池总电压时（差值小于）电容两端电压接近电池总电压时（差值小于5V），认），认为预充结束，闭合总正极继电器。为预充结束，闭合总正极继电
15、器。4）充电模式初期，给各单体电芯进行预充电，确定单体）充电模式初期，给各单体电芯进行预充电，确定单体电芯无短路后闭合总正极继电器。电芯无短路后闭合总正极继电器。3.母线绝缘监测母线绝缘监测 纯电动汽车高压系统部件框图纯电动汽车高压系统部件框图 电气绝缘检测原理：电气绝缘检测原理：电气绝缘监测原理 1 电气绝缘监测原理 2电气绝缘监测原理 3 北汽北汽EV200 动力蓄电池绝缘监测，检测回路原理：动力蓄电池绝缘监测，检测回路原理： EV200动力电池绝缘监测回路 动力蓄电池系统的绝缘值分为两个：正极与外壳的绝缘值、动力蓄电池系统的绝缘值分为两个：正极与外壳的绝缘值、负极与外壳的绝缘值。负极与外
16、壳的绝缘值。测量方法为：在接触器断开条件下，采用绝缘电阻表测量正测量方法为：在接触器断开条件下，采用绝缘电阻表测量正极对地缘阻值及负极对地绝缘阻值。极对地缘阻值及负极对地绝缘阻值。判定标准：正极对地缘阻值及负极对地绝缘阻值均大于等于判定标准：正极对地缘阻值及负极对地绝缘阻值均大于等于40M为合格，小于为合格，小于40M为不合格。为不合格。 绝缘检测绝缘检测 4.母线电流传感器母线电流传感器 “电流传感器电流传感器”用来监测母线充、放电电流的大小，类型为用来监测母线充、放电电流的大小，类型为无感分流器，在电阻的两端形成毫伏级的电压信号，作为监无感分流器，在电阻的两端形成毫伏级的电压信号，作为监测总电流，以北汽测总电流，以北汽EV200为例，其电流传感器型号为例，其电流传感器型号300A75mv。 无感分流器无感分流器也有采用霍尔电流传感器监测电流。也有采用霍尔电流传感器监测电流。 电流传感器电流传感器5.电池单体电压检测方式与线束电池单体电压检测方式与线束 为了对动力电池进行监测和管理，需要获得内部所有电为了对动力电池进行监测和管理，需要获得内部所有电池单体电压，池单体电压， 所以所以
