动力电池管理系统检测

动力电池管理系统检测项目导入

一辆比亚迪E6纯电动汽车出现无法行驶的故障，主管初步判断是电池管理系统方面的问题，并要求你利用诊断仪器进行进一步诊断，你能完成这个任务吗?任务目标知识目标：能够描述动力电池管理系统的功能；

能够描述动力电池管理系统的结构组成。技能目标：能够进行动力电池管理系统的故障诊断流程；

能够进行动力电池管理控制器的更换。素养目标：在独立完成任务和团队协作过程中，注重职业素养的培养，促使学生在学习过程中养成良好的职业行为习惯和树立正确的职业道德观念；课程教学中注重工匠精神的培育，使学生在学习过程中逐渐形成追求卓越、精益求精、严谨认真的职业精神。知识学习知识点一、电池管理系统的定义

动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称作动力电池管理系统或动力电池能量管理系统，简称BMS。图2-2-1所示为比亚迪E6电动汽车电池管理系统。图2-2-1比亚迪E6电动汽车电池管理系统知识学习知识点二、电池管理系统的功能

电池管理系统（BMS）的作用:作为电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，其作用就相当于人的大脑。

在功能上，动力电池能量管理系统主要包括数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口等。控制方式如图2-2-2所示。图2-2-2电池管理系统控制方式知识学习1.数据采集

电池管理系统的所有算法都是以采集的动力电池数据作为输入，采样速率、精度和前置滤波特性是影响电池系统性能的重要指标。电动汽车电池管理系统的采样速率一般要求大于200Hz(50ms)。2.电池状态计算

电池状态计算包括电池组荷电状态(StateofCharge，SOC)和电池组健康状态(StateofHealth，SOH)两方面。SOC用于提示动力电池组剩余电量，是计算和估计电动汽车续驶里程的基础。SOH用于提示电池技术状态、预计可用寿命等健康状态的参数。知识学习3.能量管理

能量管理主要包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以及以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。4.安全管理

监视电池电压、电流、温度是否超过正常范围，防止电池组过充电、过放电。如今，在对电池组进行整组监控的同时，多数电池管理系统已经发展到对极端单体电池进行过充电、过放电、过热等安全状态管理。5.热管理

热管理是指在电池工作温度超高时进行冷却，低于适宜工作温度下限时进行电池加热，从而使电池处于适宜的工作温度范围内，在电池工作过程中始终保持电池单体间温度均衡。对于大功率放电和高温条件下使用的电池，电池的热管理尤为必要。知识学习6.均衡控制

由于电池的一致性差异，导致电池组的工作状态是由最差电池单体决定的。在电池组各个电池之间设置均衡电路，实施均衡控制是为了使各单体电池充放电的工作情况尽量一致，提高整体电池组的工作性能。7.通信功能

通信功能是电池管理系统的重要功能之一，其可通过该系统实现电池参数和信息与车载设备或非车载设备的通信，为充放电控制、整车控制提供数据依据。根据应用需要，数据交换可采用不同的通信接口，如模拟信号、PWM信号、CAN总线或12C串行接口。8.人机接口

人机接口根据设计需要设置显示信息以及控制按键、旋钮等。知识学习知识点三、电池管理系统组成与作用

动力电池管理系统（BMS）由硬件和软件两部分组成。硬件包括主板、从板及高压盒、采集电压线、电流、温度等数据的电子器件；软件用于监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通信，来控制动力电池系统的充放电。BMS系统结构原理如图2-2-3所示。图2-2-3BMS系统结构原理知识学习图2-2-9北汽新能源动力电池管理系统高压控制知识学习图2-2-10北汽新能源动力电池管理系统低压控制知识学习知识点四、动力电池管理控制器接插件定义

以比亚迪E6汽车为例对测量数据和故障进行解读，图2-2-11所示为比亚迪E6电池管理控制器接插件定义。图2-2-11比亚迪E6电池管理控制器接插件定义知识学习数据测量步骤如下：（1）断开动力电池管理器连接器；（2）测量线束端的输入电压；（3）接回电池管理器连接器；（4）测量各端子值，见表2-2-1。知识学习表2-2-1

BMS各端子正常测量值任务实施本任务主要操作内容：完成对纯电动汽车动力电池控制器的诊断与更换。（一）实施准备（1）防护装备：安全防护装备；（2）车辆、台架、总成：比亚迪E6（或其他纯电动车一辆）；（3）专用工具、设备：绝缘工具套件、举升机、工具车；（4）手工工具：新能源汽车维修组合工具；（5）辅助材料：高压电维修警示牌和设备、绝缘地胶、二氧化碳灭火器、清洁剂。

任务实施（二）实施步骤以比亚迪E6为例，介绍动力电池管理系统诊断流程和动力电池管理控制器更换流程。1．比亚迪E6动力电池管理系统的故障诊断流程（1）检查蓄电池电压及整车低压线束供电是否正常。标准电压值：12~14V。如果电压值低于12V，在进行步骤（3）之前请充电或更换蓄电池或检查整车低压线束。（2)对接好接插件，将整车上电至ON挡，进入电池管理器故障代码诊断，故障代码见表2-2-2。（3)针对故障进行调整，维修或更换。（4)确认测试。（5）结束操作。任务实施表2-2-2

电池管理器部分故障代码编号DTC描述应检查部位1P1A0000严重漏电故障检测动力电池、四合一、空调压缩机和PTC2P1A0100一般漏电故障检测动力电池、四合一、空调压缩机和PTC3P1A0200BIC1工作异常故障采集器14P1A0300BIC2工作异常故障采集器25P1A3500动力电池单节电压严重过高动力电池6P1A3600动力电池单节电压一般过高动力电池7P1A3700动力电池单节电压严重过低动力电池8P1A3800动力电池单节电压一般过低动力电池9P1A3900动力电池单节温度严重过高动力电池10P1A3A00动力电池单节温度一般过高动力电池11P1A3B00动力电池单节温度严重过低动力电池12P1A3C00动力电池单节温度一般过低动力电池任务实施2．动力电池管理控制器更换流程若确认电池管理器存在问题，导致车辆不能运行，请按以下步骤进行拆卸。（1）将车辆退电至OFF挡，等待5min。（2）打开前舱盖。（3）拔掉电池管理控制器上连接的动力电池采样线和整车低压线束的接插件，并拔掉整车低压线束在电池管理控制器支架上的固定卡扣。（4）用10号套筒拆卸电池管理控制器的3个固定螺母。（5）更换电池管理器，插上动力电池采样线和整车低压线束的接插件并进行确认。（6）用10号套筒拧紧电池管理控制器的3个固定螺母。（7）整车上电，再次确认问题是否解决。（8）若解决问题，则结束操作。任务测练一、判断题1.电池的热管理是指在电池工作温度超高时进行冷却，低于适宜工作温度下限时进行电池加热，从而使电池处于适宜的工作温度范围内，并在电池工作过程中始终保持电池单体间温度均衡。（

）2.由于电池的一致性差异，导致电池组的工作状态是由最好电池单体决定的。（

）3.动力电池模组放置在密封且屏蔽的动力电池箱内，动力电池系统利用可靠的高低压接插件与整车进行连接。（

）4.电池管理系统(BMS)是电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，其作用相当于人的大脑。（

）5.能量管理主要包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。（

）任务测练二、选择题1.动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，也称作动力电池管理系统，或动力电池能量管理系统，简称（

）。A.BBCB.ABSC.BMSD.EPS2.（

）主要包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。A.能量管理B.安全管理C.热管理D.以上都不对3.下面有错误的是（

）。A.动力电池管理系统的硬件包括主板、从板及高压盒、采集电压线、电流、温度等数据的电子器件B.动力电池管理系统的软件用于监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通信，来控制动力电池系统的充放电C.接收电池管理系统反馈的实时温度和单体电压（并计算最大值和最小值）是高压盒的主要功能之一D.高压盒是“监控”动力电池的总电压、充放电流及绝缘性能。任务测练二、选择题