《纯电动汽车构造与检修》第二版 课件 项目3、4 动力蓄电池系统的认知与检修、高压线束与高压部件的认知与检修

动力蓄电池系统认知学习目标了解动力电池的作用、类型与特点掌握锂离子蓄电池的充放电原理掌握动力电池包的拆装操作方法和注意事项。图1北汽EU5R550动力蓄电池系统动力电池的作用图2典型动力电池系统组成结构动力电池的作用图2典型动力电池系统组成结构作为电动汽车的能量源；计算整车剩余电量/续航里程；检测电池温度、电压、湿度；漏电检测和异常情况报警；充放电控制和预充电控制；电池一致性的检测；系统自检等；动力电池的类型动力电池的类型表1化学电池分类一次电池碳芯电池碱性电池水银电池锂离子电池二次电池镍镉充电电池镍氢充电电池锂离子充电电池铅酸电池只能进行一次放电可重复进行充电、放电动力电池的类型和特点

铅酸电池镍氢电池

镍镉电池锂离子电池石墨烯电池图3动力电池类型动力电池的类型和特点图4动力电池性能比较电池类型比能量/(W.h/Kg)比功率/(w/Kg)能量效率(%)循环寿命(次)铅酸电池35~50150~40080500~1000镍镉电池30~50100~150751000~2000镍氢电池60~80200~400701000~1500锂离子电池100~200200~350>901500~3000动力电池的类型和特点图5锂离子电池性能比较优点：寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低。缺点：能量密度低、振实密度低（体积密度）优点：振实密度高、成本低缺点：耐高温性差，锰酸锂长时间使用后温度急剧升高，电池寿命衰减严重通常用于3C产品，安全性较差。钴酸锂电池锰酸锂电池磷酸铁锂电池优点：能量密度高、振实密度高。缺点：安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒（三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高，高温后释放氧气极容易燃烧）。三元锂电池锂离子电池的充放电原理图6锂离子蓄电池充放电工作过程在锂离子蓄电池的充放电过程中，锂离子处于从正极—负极—正极的运动状态。这种特性形如摇椅两端来回摆动，故锂离子蓄电池又称为摇椅电池。

动力电池拆装图7车辆安全隔离并设置警告牌安装位置：底盘中央底部先关闭点火开关；拆下低压蓄电池负极；举升车辆，锁止安全锁；电池包专用举升车上升接触到电池包底部；动力电池包拆装图8绝缘工具箱拆下电池线束护板、总正、总负和低压线束的插头;

对角拆卸螺栓；电池包与底盘分开;电池包专用举升车下降;安装步骤相反。图9电池举升机内容回顾图7电动汽车电池系统动力电池7个作用4种常见的动力电池类型常见动力电池特点动力电池的拆装步骤动力蓄电池系统结构与原理学习目标掌握动力电池系统的内部结构熟悉动力电池系统的工作原理本任务可以作为智能新能源汽车职业技能等级证书新能源汽车动力驱动电池技术模块（初级、中级）学习内容。图1北汽EU5R550动力蓄电池模块

动力蓄电池组的结构

动力蓄电池模块动力蓄电池模块是将若干单体电芯通过导电连接件串并联成一个电源，从而能输出高压、大电流的供电源。通过工艺将结构固定在设计位置，协同发挥电能充放电存储的功能，可以说模块的基本作用就是连接、固定和安全防护。

BMSBMS是动力蓄电池保护和管理的核心部件。BMS通过电压、电流及温度检测等实现对动力蓄电池系统的SOC估算、过电压过电流保护、充放电控制、动力蓄电池热管理和故障警报等功能，并向整车控制器上报动力蓄电池系统的基本参数及故障信息。动力蓄电池箱动力蓄电池箱是用于支撑、固定和包围动力蓄电池系统的组件。主要包括上下盖和下托盘，还有辅助元器件，如过渡件、护板和螺栓等。动力蓄电池箱有承载及保护动力蓄电池组及电气元件的作用，其材料常为铸铝和玻璃钢。辅助元器件辅助元器件主要包括动力蓄电池系统内部的电子元器件(如熔断器、继电器、分流器、接插件、紧急开关和烟雾传感器等)、维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件，如密封条、绝缘材料等。动力蓄电池系统的工作原理功能：接收和存储由车载充电机、制动能量回收装置和外置充电装置

提供的高压直流电，并且为电机控制器、DC/DC变换器、电动空调和PTC等高压元件提供高压直流电。内容回顾动力电池系统的内部结构动力电池系统的工作原理动力蓄电池系统常见故障与检修学习目标掌握BMS的常见故障类型掌握BMS常见故障的检修方法本任务可以作为智能新能源汽车职业技能等级证书新能源汽车动力驱动电池技术模块（初级、中级）学习内容。动力电池的故障显示图1动力电池故障仪表显示动力电池故障指示灯解读表1故障指示灯解读红色：危险/重要提醒蓝色：警告/故障绿色/蓝色/白色：指示/确认启用动力电池故障等级动力电池故障影响--一级故障动力电池故障影响--二级故障动力电池故障影响--三级故障动力电池故障影响--三级故障动力电池常见故障处理表2常见故障及解决动力电池常见故障处理内容回顾动力电池故障显示BMS的常见故障类型BMS常见故障的检修方法图2动力电池高压线束认知学习目标熟悉高压线束分布了解各段高压线特点以及针脚定义高压电路连接原理图图1高压电路连接原理图高压电气实物图图2高压电气实物图动力电池高压电缆电机控制器电缆快充线束慢充线束高压附件线束高压附件线束接口内容回顾高压线束分布各段高压线特点以及针脚定义高压控制盒认知与拆卸学习目标了解高压控制盒安装位置掌握高压控制盒的功用了解高压控制盒内部结构掌握高压控制盒的拆装方法图1高压控制盒高压控制盒安装位置高压控制盒功用功用：完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。插件：“一四”高压控制盒接口高压控制盒内部结构高压控制盒内部结构内容回顾高压控制盒安装位置高压控制器的功用高压控制盒内部结构DC/DC变换器认知与拆卸学习目标了解DC/DC变换器安装位置掌握DC/DC变换器的功用了解DC/DC变换器接口定义熟悉DC/DC变换器工作条件及判断学会正确拆装DC/DC变换器图1DC/DC变换器DC/DC变换器安装位置DC/DC变换器功用DC/DC变换器功用功用：将动力电池的高压直流电转换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电，并给12V蓄电池充电。特点：具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。DC/DC变换器接口定义DC/DC变换器工作条件及判断

高压输入范围为DC290V~420V低压输出范围为DC9~14V工作条件？DC/DC变换器工作条件及判断第一步：保证整车线束正常连接的情况下，上电前使用万用表测量铅酸蓄电池的端电压，并记录。第二步：整车上ON电，再次使用万用表测量蓄电池的端电压，查看变化情况。如果数值在13.8~14V之间，判断为DC/DC变换器工作，否则有故障。判断DC/DC是否工作的方法：内容回顾DC/DC变换器安装位置DC/DC变换器的功用重、难点：

DC/DC变换器接口定义DC/DC变换器工作条件及判断车载充电机认知与拆卸学习目标了解车载充电机安装位置掌握车载充电机的功用了解车载充电机端口定义学会正确拆卸车载充电机图1车载充电机车载充电机安装位置车载充电机功用车载充电机功用功用：将220V交流电转换为动力电池的直流电，实现电池电量的补给。特点：车载充电机，相对于传统工业电源，具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。车载充电机工作过程中需要协调充电桩、BMS等部件。车载充电机端口定义低压控制端直流输出端交流输入端车载充电机端口定义内容回顾车载充电机安装位置车载充电机的功用重、难点：车载充电机端口定义高压互锁电路认知与故障排除学习目标掌握高压互锁电路设计目的了解高压互锁电路的原理了解高压互锁电路的基本故障排除图1高压部件导入纯电动汽车发生碰撞时，如何保证高压电安全？高压互锁定义高压互锁：指危险电压互锁回路（HVILHighVoltageInterlockLoop）：通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别回路异常断开时，及时断开高压电。高压互锁目的1.整车在高压上电前确保整个高压系统的完整性，使高压处于一个封闭的环境下工作，提高安全性；2.当整车在运行过程中高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候，需要启动安全防护；3.防止带电插拔高压连接器给高压端子造成的拉弧损坏。高压互锁原理高压互锁安全回路是个环形线路，通过低压电网来监控高压电网。如果安全回路线断路，会导致高压系统立即被切断，对高压系统保护。高压互锁原理图2高压互锁安全回路连接1高压互锁原理图3高压互锁安全回路连接2高压互锁原理图4高压互锁开关闭合高压互锁原理图5高压互锁开关断开高压互锁故障排除故障现象：整车报高压故障故障原因：某个高压插件未插或未插到位造成高压互锁回路如下：图6高压互锁回路连接高压互锁故障排除故障：PTC