新能源汽车动力电池及管理系统检修-习题及答案

新能源汽车动力电池及管理系统检修答案项目一 动力电池总成检修复习题1.选择题（1）铅酸蓄电池的正极是（B）。A.铅（Pb）B.二氧化铅（PbO2）C.钴酸锂（LCO）D.镍氧化物（2）镍氢电池的额定电压为（A）。A.1.2VB.2.1VC.3.7VD.4.2V（3）镍氢电池相对锂离子电池的优点在于（C）。A.额定电压高B.能量密度高C.安全性好D.重量轻（4）电池的开路电压取决于（ABC）。A.电池的荷电状态B.温度C.记忆效应D.电池电动势（5）电池容量单位为（A）。A.A·hB.W·hC.I·hD.V·h（6）荷电状态SOC计算方法主要有（ABCD）。A.安时计量法B.开路电压法C.线性模型法D.神经网络法（7）电池额定容量为50A·h，以0.5C放电倍率放电电流为（B）。A.50AB.25AC.10AD.5A（8）充满电的电池一次放完电，则放电深度DOD为（D）。A.0%B.20%C.80%D.100%（9）锂离子电池正极材料主要（ABCD）。A.钴酸锂（LCO）B.磷酸铁锂（LFP）C.锰酸锂（LMO）D.三元锂（NCM）（10）圆柱型锂离子电池LIR18650表示（B）。A.直径为18mm，高度650mmB.直径为18mm，高度65mmC.直径为186mm，高度50mmD.直径为18.6mm，高度50mm（11）锂离子电池采用恒流恒压充电方式通常包括（ABC）过程。A.预充电B.恒流充电C.恒压充电D.脉冲充电（12）某电池模组由容量3A·h，额定电压3.7V的三元锂离子电池组成，电池模组输出电压14.8V，容量为9A·h，则该电池模组型号（D）。A.2P3SB.2P4SC.3P3SD.3P4S（13）BMS对动力电池漏电的检测状态主要有（ABC）。A.正常B.一般漏电C.严重漏电D.轻微漏电（14）动力电池绝缘阻值要求大于（A）。A.500Ω/VB.400Ω/VC.200Ω/VD.100Ω/V（15）EV450动力电池总成的高压插接器为（AD）。A.BV16B.BV17C.BV20D.BV23（16）EV450电动汽车动力电池采用三元锂离子电池，由10个1P6S电池模组和7个1P5S电池模组串联形成，共计（ D ）节单体电池。A.92B.93C.94D.952.简答题（1）完成下表不同类型电池性能对比。完成不同类型锂离子电池性能对比。（3）简述动力电池绝缘阻值的测量步骤。答：1）使动力电池包或系统内的电力、电子开关处于激活状态，保证动力电池包处于接通（上电）。2）用相同的两个电压检测工具同时测量动力电池包正、负极两个端子和电平台之间的电压，如图1-17a所示。待读数稳定，较高的一个为U1，较低的一个为U1′。3）添加一个已知电阻R0，阻值宜选择1MΩ。如图1-17b所示并联在动力电池包的U1侧端子与电平台之间。再用步骤2）中的两个电压检测工具同时测量动力电池包的正、负极两个端子和电平台之间的电压，待读数稳定后，测量值为U2和U2′。4）计算绝缘电阻Ri。Ri可以使用R0和四个电压值U1、U1′、U2和U2′以及电压检测设备内阻r代入式（１）或式（２）来计算。（4）画出吉利EV450高压电气连接线路图，简述高压线路绝缘阻值检测过程。答：（1）测量动力电池供电高压线束绝缘阻值1）操作启动开关使电源模式至OFF状态。2）断开蓄电池负极电缆，用绝缘胶带包扎好，做好绝缘防护。3）断开直流母线BV17插接器，车载充电机侧。4）断开动力电池高压线线束插接器BV16，等待5min。用万用表检测BV16端子1与端子2之间的电压，额定电压≤5V。5）将高压绝缘检测仪的档位调至1000V档，测量动力电池高压线线束插接器BV16的1号端子与车身接地之间的电阻，标准电阻≥20MΩ。测量动力电池高压线线束插接器BV16的2号端子与车身接地之间的电阻，标准电阻≥20MΩ。（2）测量动力电池直流充电高压线束绝缘阻值1）断开动力电池高压线线束插接器BV23。2）将高压绝缘检测仪的档位调至1000V档，测量动力电池直流充电高压线线束插接器BV23的1号端子与车身接地之间的电阻，标准电阻≥20MΩ。测量动力电池直流充电高压线线束插接器BV23的2号端子与车身接地之间的电阻，标准电阻≥20MΩ。项目二动力电池管理系统检修复习题1.选择题（1）EV450BMS每个动力电池模组设有（ B ）个温度传感器。A.1B.2C.4D.8（2）EV450BMS为（ A ）模式。A.集中式B.分布式C.半分布式（3）BMS监测动力电池剩余电量的是（ A ）。A.SOCB.SOPC.SOHD.DOD（4）BMS中用来反映动力电池健康状态的是（ C ）。A.SOCB.SOPC.SOHD.DOD（5）BMS中的电池温度传感NTC电阻是（ A ）。A.负温度系数热敏电阻B.正温度系数热敏电阻C.普通碳膜电阻D.线绕电阻（6）电池开路电压与（ D ）因素无关。A.电池正负极材料活性B.电解质C.温度条件D.电池几何结构与尺寸（7）动力电池主要是由（ A ）四部分组成。A.动力电池模组、电池管理系统、动力电池箱、辅助元器件B.动力电池模块、DC/DC、车载充电机、其他C.电池管理系统、电池单体、电池模块、高压电线D.高压控制盒、车载充电机、电池单体、DC/DC（8）当电动汽车动力电池电量接近（ C ）时，车辆将限速9km/h。A.30%B.20%C.10%D.15%（9）单体电池电压过高会导致的故障是（ A ）。A.无法充电B.断电保护C.没有影响D.都有可能（10）EV450BMS的CA69/7由（ C ）控制IG2继电器供电。A.BMSB.VCUC.BCMD.OBC2.简答题（1）对比动力电池管理系统不同SOC估算方法。答：开路电压法开路电压法利用动力电池组开路电压（OCV）与电池剩余电量的对应关系来估算SOC，简称OCV法。优点简单，缺点实际应用中，一般设定电流小于某限值时电压为开路电压，但会影响估算精度。二是开路电压适用于动力电池长时间处于静止状态，而动力电池通常处于动态工作状态，由此产生的电压回弹会导致开路电压测量不准确。容量积分法容量积分法是已知初始剩余电量条件下，通过对一段时间内流入流出动力电池的电流进行积分，用初始剩余电量减去变化电量，从而获得当前剩余电量的方法。容量积分法主要的不足：一是依赖初始剩余电量Qt1的准确性，若初始剩余电量不准，则估算荷电状态不准。二是存在累积误差问题。由于电流传感器精度不足、采样频率低、信号受干扰等，均可导致积分电流与实际值存在一定的误差。这一误差会逐步累积越来越大，消除累积误差需对剩余电量估算值进行修正。较为有效的方法是对动力电池进行完全放电后充电至饱满，实际中不能经常进行；三是容量积分法无法考虑动力电池自放电导致的电荷损失。电池内阻法动力电池内阻与剩余电量存在密切关系，电池内阻法通过测量电池内阻来估算SOC。直流内阻测量受时间影响，准确测量比较困难。卡尔曼滤波法卡尔曼滤波是利用系统的动态特性和输入输出数据，对系统的未知状态变量进行最小方差估计的方法。卡尔曼滤波法优势在于适用于电池的任何工作状态；优点可以修正系统的累积误差；有利于克服传感器精度不足带来的随机误差。卡尔曼滤波法不但可以给出SOC的估算值，还可以给出SOC的估算误差。卡尔曼滤波法的缺点在于要求电池SOC估算精度越高，算法就越复杂，计算量越大，而且该方法对于温度、自放电率以及放电倍率对剩余容量的影响考虑得不够全面。（2）画出桥式电阻法检测高压母线对地绝缘阻值电路图并简述其检测方法。答：首先闭合开关S1和S2，通过电压采样芯片检测出高压母线正、负极对地电压U+和U−，可得：若N1>1，闭合开关S1，断开开关S2，通过电压采样芯片计算出高压母线正、负极对地电压U′+、U′−，可得：则：若N1<1，断开开关S1，闭合开关S2，通过电压采样芯片计算出高压母线正、负极对地电压U′+、U′−，可得：则：（3）简述图中高压继电器开路与粘连的检测方法。答：继电器触点开路检测时，高压供电系统没有上电，监测点3电压为动力电池电压。执行上电操作时，主负继电器首先闭合，监测点2电压变为动力电池电压，若为0V，说明主负继电器触点断开。接着预充继电器闭合，监测点1电压变为动力电池电压，若为0V，说明预充继电器触点断开。之后主正继电器闭合，预充继电器断开。监测点1仍为动力电池电压，若为0V，说明主正继电器触点开路。高压上电状态时，监测点1、2、3电压均为动力电池电压。继电器触点粘连检测时，执行下电操作，主正继电器首先打开，监测点1电压应降为0V，若保持动力电池电压，则主正继电器粘连。主正继电器断开后，主负继电器断开，监测点2电压应降为0V，若没有降为0V，主负负极继电器粘连。（4）画出EV450BMS电路简图，简述BMS的工作原理。项目三动力电池管理系统控制器检修复习题1.选择题（1）EV450高压配电盒B-BOX安装在（ A ）。A.动力电池包内B.高压电控总成VTOG内C.安装在前机舱内D.低压蓄电池内（2）动力电池管理系统插接器CA69的6号端子是（ C ）。A.PCAN-HB.PCAN-LC.碰撞信号D.常电（3）比亚迪E5上电成功，仪表（ B ）灯点亮。A.READYB.OKC.ECOD.充电指示灯（4）比亚迪E5的低压电池为（ B ）。A.铅酸电池B.铁电池C.锂电池D.三元锂电池（5）比亚迪E5的主接触器安装在（ B ）。A.动力电池包内B.高压电控总成内C.VTOG上D.车载充电机上（6）比亚迪E5的动力电池管理系统BMS由（ ABC ）组成。A.电池管理控制器BMCB.BICC.电池采样线D.漏电传感器（7）吉利EV450的BCM通过（ A ）端子控制ACC继电器IR03闭合，给ACC用电设备供电。A.IP23/32B.IP23/15C.IP23/31D.IP23/1（8）吉利EV45O的PEU指（ B ）。A.动力电池管理系统B.电机控制器C.整车控制器D.高压分配盒2.简答题（1）简述动力电池管理系统（BMS）常见故障及原因。答：1.CAN总线通信故障2.BMS控制器不能正常工作3.电压采集异常4．温度采集异常5.绝缘故障6.总电压检测故障7.电流显示异常（2）画出BYDE5动力电池管理系统（BMS）电路图，简述上、下电控制策略。答：上电控制策略：1）当智能钥匙系统控制器（I-KeyECU）的高频接收模块和探测天线探测到电子智能钥匙，并完成验证。通过网关动力网向铁电池管理器（低压电池BMS）发送唤醒信号，低压铁电池自检无故障，被唤醒，向车身控制模块BCM供电，（BCM）发送解锁信号让方向盘解锁，同时控制门锁电机打开。2）按下启动按钮的ACC/ON档开关，启动开关向BCM的G2R/26端子发送一个低电平启动信号，BCM控制ACC、IG1继电器闭合给相应系统供电。3）按下启动按钮ST档（上电），BCM通过G2P/5、G2P/13端子驱动双路电继电器K4-1、KG-1闭合，向BMS、VTOG、网关、主控制器、组合仪表等控制系统供电。4）BMS、VTOG等自检无故障，符合上电条件，BMS控制1号分压接触器、2号分压接触器、负极接触器闭合，然后向高压电控总成控制器发送请求，启动预充程序。5）BMS通过拉低信号控制动力电池包内的正极接触器闭合，然后控制预充接触器闭合，高压电经过预充接触器串联的限流电阻后加载到高压电控总成母线上，当高压电控总成检测到母线上的电压与电池包电压相差在50V以内时，通过CAN总线向BMS反馈一个预充满信号，BMS收到预充满信号后控制主接触器吸合，断开预充接触器。通过CAN总线控制仪表OK灯点亮，完成上电过程。下电控制策略：上电状态下，BMS、高压电控总成及其他的高压用电设备监测到漏电、碰撞、高压互锁等故障时，BMS控制主接触器、正极接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。当驾驶员再次按下启动按钮（OFF档）下电时，BCM请求BMS下电，BMS控制主接触器、正极接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。（3）画出吉利EV450动力电池管理系统（BMS）电路图，简述上下电、充电控制策略。答：上电控制策略：1）吉利EV450采用无钥匙进入与启动系统，车身控制模块BCM检测周围遥控器（UID）的有效性，遥控器发出信号回应车辆，BCM控制解锁转向柱电子锁（ESCL），此时BCM通过CAN网络系统与动力系统进行信息认证。当驾驶员将一键启动开关置于ACC档，BCM通过IP23/32端子控制ACC继电器IR03闭合，给ACC用电设备供电。当驾驶将启动开关置于ON档，BCM通过IP23/15、IP23/31控制IG1、IG2继电器闭合，IG1给VCU供电，IG2给BMS、PEU等电控单元供电，VCU、BMS、PEU等进行自检，无故障进入一下步。2）当驾驶员踩下制动踏板，按下启动开关（ST档），请求上电。BCM发送启动信号给VCU，VCU通过动力CAN（PCAN）检测是否满足上电条件，包括制动开关信号、档位开关信号、高压互锁信号、旋变传感器正弦信号、旋变传感器激励信号、温度传感器信号、碰撞信号、动力电池电流电压、整车漏电信号等是否正常。3）满足上电条件的情况下，VCU通过动力CAN唤醒BMS，BMS控制负极接触器先闭合，然后启动预充程序，先闭合预充主预充继电器，串联预充电阻向车载充电机及分线盒总成输出高压电。BMS监测输出母线电压，当输出母线电压与动力电池电压相差小于50V，控制主正接触器闭合，断开主预充接触器，完成上电过程。4）完成上电后，VCU通过VCAN总线点亮仪表“READY”指示灯。同时VCU向PEU发送指令，指示电机使能信息、电机模式信息（再生制动、正向驱动、反向驱动）以及相应模式下的电机转矩；PEU向VCU上报电机和控制器的各种参数及故障报警信息，主要参数包括电机转速、电机转矩、电机电压和电流，车辆进入行驶准备状态。下电控制策略：上电状态下，BMS、VCU、PEU等监测到漏电、碰撞、高压互锁、旋变传感器等故障信号时，然后让BMS控制主正接触器、负极接触器和分压接触器断开，电动汽车下电。当驾驶员再次按下启动按钮下电时，BCM向VCU请求下电，VCU通过PCAN总线让PEU切断驱动电机驱动电源，然后通过PCAN发送指令给BMS，BMS控制主正接触器、负极接触器断开，电动汽车下电。项目四动力电池热管理系统检修复习题1.选择题（1）高温引起的电池内部分解副反应有（ ABC ）。A.SEI膜分解B.负极与电解液反应C.电解液分解D.生成金属锂（2）锂离子动力电池理想的工作温度为（ C ）。A.-10~0℃B.0~20℃C.20~40℃D.40~60℃（3）一般要求单体电池温差不超过（ B ）。A.3℃B.5℃C.10℃D.20℃（4）吉利EV450动力电池热管理系统以（ D ）为控制目标。A.动力电池入口温度B.动力电池出口温度C.散热器出口温度D.单体电池温度（5）主流电动汽车动力电池的冷却方式为（ B ）。A.风冷B.液冷C.直冷D.热管（6）动力电池热量通过（ B ）传给制冷系统。A.PTC加热器B.热交换器C.散热器D.蒸发器（7）吉利EV450电驱动冷却水泵由（ B ）控制。A.A/C空调控制器B.VCUC.BCMD.BMS（8）散热效率最高的冷却方式是（ D ）。A.自然风冷B.强制风冷C.液冷D.直冷（9）吉利EV450三通阀采用（ D ）控制。A.开关B.继电器C.PWMD.LIN（10）吉利EV450热交换电磁阀由（ A ）控制。A.A/C空调控制器B.BMSC.VCUD.DCDC2.简答题参照图4-11简述动力电池热管理的四种工作模式。答：模式一：当动力电池温度偏高，但尚不需要通过热交换器进行降温时，四通阀1通道打开，2、3通道关闭，冷却液在水泵的驱动下，经动力电池、逆变器、散热