《新能源汽车技术》课件-北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理

电动汽车检测与故障诊断技术任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理学习目标1.掌握动力电池系统的工作原理。2.掌握整车上下电机制。3.熟知高压互锁基础知识。4.熟知动力蓄电池对外上下电控制原理。5.掌握高压绝缘监测方法。项目四北汽新能源EV200动力蓄电池知识储备1.动力蓄电池系统的工作原理；2.整车上下电机制；3.高压互锁功能；4.北汽新能源EV200动力蓄电池高压系统的工作原理；5.高压绝缘检测原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理项目四北汽新能源EV200动力蓄电池任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理一、动力电池系统工作原理动力电池的功能为接收和储存由车载充电机、制动能量回收装置和外置充电装置提供的高压直流电，并为驱动电机控制器、DC/DC、电动空调、PTC等高压元件提供高压直流电。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理二、整车上下电机制1．整车上下电state状态机制简介整车上下电流程通过运行state机制来体现，即整车上下电时序服从state机制约束，VCU、MCU、BMS、PTC、EAS、ECC、DCDC等相关控制器根据state机制约束在不同state状态时执行规定动作，并将各自系统状态通过EVBUS上报VCU，VCU根据各控制器状态引导整车上下电过程。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理2.state状态解析任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理三、高压互锁高压互锁设计目的：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。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理北汽新能源EV200高压互锁图

任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理互锁电路的是检测高压线束连接情况，当某个高压插件未插到位，电路电池则切断高压电源。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理四、北汽新能源EV200动力电池高压系统工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理北汽新能源EV200动力电池高压系统工作原理：1）主控盒与从控盒通信：电池包内部CAN通信；2）主控盒与整车控制器通信：整车CAN通信；3）动力电池管理系统的低压供电：12V蓄电池常电和整车控制器使能；4）动力电池高压部分主要有高压电缆、紧急开关（维修开关）、正极（总正）接触器、负极（总负）接触器、电流传感器、电压传感器、加热接触器、加热元件、绝缘检测电路等。电流传感器、电压传感器、绝缘检测电路检测数据给BMS。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理1.整车预充原理（1）预充继电器与电阻1）“预充流程”在放电和充电初期，闭合预充继电器进行预充电，预充完成后断开预充继电器。2）BMS控制预充继电器闭合或断开；3）上电模式初期用高压、小电流给各控制器电容充电；4）电容两端电压接近电池总电压时（差值小于5V），认为予充结束，闭合总正极继电器；5）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。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（2）高压充放电控制电路原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（3）动力电池继电器盒控制原理任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理2.动力电池对外上下电控制（1）启动钥匙置OFF位，辅助蓄电池常电对各个控制器维持供电。（2）启动钥匙置ON位，12V低压辅助蓄电池的15号线对VCU、MCU，BMS，DC/DC控制器、空调控制器等供电，各个控制器唤醒、初始化和自检，没有问题分别上报VCU。（3）VCU闭合动力蓄电池总负接触器，BMS闭合预充继电器。（4）动力电池通过预充继电器和预充电阻对车辆负载端的电容充电，BMS检测到预充电压达到95%的电池包电压时，闭合总正接触器。（5）总正接触器闭合10ms后，断开预充继电器；（6）此时仪表上READY灯点亮。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理高压上电控制流程

任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理3.充电控制动力电池系统充电分为快充、慢充和制动能量回收三种方式。车辆充电时处于停车状态：启动钥匙置OFF位；动力电池总正接触器、总负接触器、预充继电器断开；VCU、BMS、DC/DC控制器、仪表系统处于休眠状态。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（1）交流慢充电慢充是指使用交流220V单相电，借助车载充电机，通过整流和升压，将交流电变换为高压直流电给动力电池进充电行充电。

动力电池慢充状态说明：1）充电时采用慢充（即车载充电）方式为宜；2）电芯的温度范围在0℃～55℃之间，才可以充电；3）充电前检测箱体内部温度；4）加热过程中，正常情况下充电桩电流显示为4A~6A；5）充电过程中充电桩电流显示为12A~13A；6）如果单体压差大于300mV,，则停止充电，报充电故障。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（2）直流快充电快充桩对市电进行整流、升压和功率变换后，通过快充枪将380V三相交流电转变为高压大电流通过高压母线直接给动力电池进行充电，充电电流不需要通过车载充电机。动力电池快充状态说明：1）电芯的温度范围在5℃～55℃之间，才可以充电；2）充电前检测箱体内部温度；3）如果充电过程中最高温度≤5度，则停止充电模式，也不启动加热模式。4）快充中，电流显示值为：13.2A---46.2A之间，快充充电的电流，受动力电池内部温度影响而变化。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理充电原理简图任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（3）动力电池能量回收

北汽新能源EV200还具备制动能量回收功能。动力电池能量回收状态：

1）可接受最大回馈电压要求：动力电池可以承受由电机产生的最大365V的感应电动势；

2）可接受回馈电流SOC范围要求：动力电池可以接受回馈电流的SOC范围为0～90%；任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理动力蓄电池可以接受的脉冲回馈电流和持续时间温度T<0℃0≤T＜10℃10≤T＜45℃45≤T＜55℃T≥55℃电流0A40A120A40A0A持续时间0s15s15s15s0s任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理动力电池可以接受的最大回馈电流温度T<0℃0≤T＜10℃10≤T＜45℃45≤T＜55℃T≥55℃电流0A10A80A24A0A任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理（4）充电过程仪表显示汽车在充电状态下，按下里程复位按键可以唤醒液晶屏，显示充电界面。充电界面会显示动力蓄电池充电状态，包括当前电量、电流、快慢充状态及加热状态信息。当充电完成之后，电量表会持续点亮，并发出5秒钟的鸣叫提示。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理五、高压绝缘检测原理解决纯电动汽车所面临的高压电绝缘安全问题，确保电动汽车的高压电用电安全，我国相关行业标准已对电动汽车的高压电回路设计和检测提出了明确的要求，并给出较为详细的实验检测规程。任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理

纯电动汽车高压系统部件框图任务二北汽新能源EV200动力蓄电池的工作原理电气绝缘检测原理任务二北汽新能源EV200