《新能源汽车电池及管理系统检修》 课件 项目1-3 动力电池的认知-动力电池管理系统检修

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动力电池的认知目录01.动力电池的发展趋势认知02.电池的分类及工作原理认知03.动力电池的性能指标检测项目一学习目标素质目标：着力培养遵规守纪、爱岗敬业的职业精神，树立牢固的团队协作意识与精益求精的工匠精神，筑牢职业发展的思想根基。知识目标：系统掌握动力电池的发展历程、核心工作原理，熟悉动力电池的能量密度、循环寿命、充放电倍率等各项关键性能指标的内涵与意义。能力目标：能够清晰梳理动力电池技术的发展脉络，准确解释其电化学工作原理，并具备根据电池监控图表分析电池健康状态、性能变化及故障隐患的实践能力。任务1动力电池的发展趋势认知01任务引入：技术驱动变革图：小米SU7Max发布会现场，其搭载的先进动力电池技术成为全场焦点，直观展现了新能源汽车的科技魅力。800km+超长续航里程碑动力电池：新能源汽车的“心脏”变革近年来，新能源汽车已跃升为绿色出行的主流选择，而动力电池作为核心技术壁垒，其发展直接决定了车辆的性能上限。2024年3月发布的小米SU7Max，凭借前沿的电池管理与电芯技术实现了800km的超长续航，不仅刷新了市场对纯电车型的认知，更引发了全行业对动力电池技术迭代的深度探讨与广泛关注。核心洞察：从材料创新到系统集成，动力电池技术的飞跃是行业发展的核心驱动力。新知讲解：动力电池发展史01.技术起源：电池时代的开端(1799年)伏特发明“伏特电堆”，首次实现了化学能向电能的持续转化，标志着电池技术的正式诞生，为后续电化学储能研究奠定了核心理论与实践基础。02.实用起步：可充电电池的突破(1859年)普兰特发明可充电铅酸电池，解决了早期电池“一次性使用”的痛点，开启了电池商业化应用的新篇章，成为汽车、工业储能等领域的初代动力选择。03.现代基石：锂离子电池的革新(1985年)吉野彰研发出首款商用锂离子电池，凭借高能量密度、长循环寿命的优势，彻底重塑了电池产业格局，成为现代消费电子与新能源汽车的核心动力源。04.中国崛起：全球市场的主导力量历经萌芽积累、产业涌现、战略确立、技术深化四大阶段，中国构建了从材料研发到电池制造的完整产业链，在产能规模、技术创新上实现“从跟跑到领跑”，稳居全球动力电池市场主导地位。新知讲解：最新技术前沿01.宁德时代·凝聚态电池：开启电动航空新纪元单体能量密度突破500Wh/kg，是目前化学体系电池的性能天花板。该技术完美平衡了高比能与极致安全性，已成功应用于载人电动飞机领域，为新能源交通的立体发展提供了核心动力支撑。02.比亚迪·刀片电池：结构创新重塑安全标准采用超级磷酸铁锂技术，通过颠覆性的刀片式结构设计，将体积利用率提升超50%。在针刺测试中表现出极高的热稳定性，重新定义了动力电池的安全底线，广泛应用于全系列新能源车型。03.宝马·第六代动力电池：2026年量产布局计划于2026年正式投产，全面优化电芯化学体系与封装工艺。实现能量密度、续航里程与充电速度的三重跃升，同时大幅降低碳排放，为未来豪华电动出行构建更高效的能源解决方案。任务实施:车辆识别代码认知车辆识别代码的常见位置及含义图示1.车辆识别代码（VIN码）通常位于以下常见位置：仪表板左侧（透过挡风玻璃可见）、车辆前挡风玻璃左下角、驾驶座车门铰链柱或门锁柱、车辆铭牌（通常位于车门边缘或后备箱）、发动机舱内的铭牌或支架、车辆前保险杠或车架纵梁侧面。这些位置便于车主、维修人员或相关部门快速识别车辆信息，确保车辆合法性和可追溯性。

2.车辆识别代码由三部分组成，第一部分，第1~3位字码，是世界制造厂识别代码（WMI）；第二部分，第4~第9位字码，车辆说明部分（VDS）；第三部分，第10~第17位字码，车辆指示部分（VIS）。

世界制造厂识别代号（WMI）：用以标识车辆的制造厂。第1位︰地理区域（产地）；第2位︰汽车制造商代码（品牌）；第3位︰汽车类型代码（车型）。例如，LFW-中国第一汽车集团公司，WDB-德国宝马，5YJ-美国特斯拉等。

4.车辆说明部分（VDS）：用以说明车辆的一般特征信息，包括但不限于车辆类型、车辆结构特征、车辆装置特征以及车辆技术特性参数。其中的第9位为校验位，只能是数字或字母X，用以检验VIN码誊写的准确性。

5.车辆指示部分（VIS）：车辆制造厂为区别不同车辆而指定的一组代码。第10位︰生产年份；第11位︰装配厂信息；第12-17位︰汽车生产顺序号。应当注意，对年产量小于1000辆的完整车辆和非完整车辆制造厂，VIN码的第十二、十三、十四位与第三位字码一起构成世界制造厂识别代号，其余五位为车辆指示部分。任务实施:车辆铭牌认知车辆铭牌的常见位置及含义图示1.车辆铭牌的位置通常为了便于车主和检查人员查看而设置在车辆前部显眼处，具体位置可能因车型而异，但常见于以下位置：在多数车辆中，铭牌可能嵌入在发动机舱内壁靠近驾驶室的一侧，或固定在副驾驶车门下部的B柱区域；部分车型将其置于前挡风玻璃下方或保险杠附近；客车类车辆则多安装在前乘客门上方。

2.车辆铭牌通常包含厂牌、车辆识别代码、总质量、载质量或载客人数、制造国别、出厂编号、出厂日期及厂名等信息。对于燃油汽车来说，铭牌还可能包含特定的发动机信息，如发动机型号、排量、最大净功率等。对于纯电汽车来说，铭牌则需包含特定的电池和电机的相关信息，如电池系统额定电压/容量、驱动电机型号及峰值功率等。

任务实施总结评价任务2电池的分类及工作原理认知02任务引入：长安深蓝，作为中国新能源汽车领域的先驱者之一，矗立于行业之巅，以全产业链的宏伟布局，集整车制造、尖端研发、精密生产、匠心加工与全球销售于一体，塑造了一个引领未来的绿色出行品牌。SL03，作为长安深蓝匠心独运的首款战略杰作，不仅承载着品牌对于未来出行的深刻洞察，更在动力源泉上展现了非凡智慧。新知讲解：动力电池的分类动力电池家族主要分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。其中化学电池是车用领域的绝对主流，尤其是可充电的二次电池，占据了市场的绝大部分份额。01.铅酸电池：技术基石作为发展最成熟的电池技术，铅酸电池具备成本低廉、可靠性高的特点，广泛应用于传统燃油车启动电瓶、低速电动车等场景，是动力电池发展的重要基石。02.镍氢电池：混动先锋拥有优异的环保性与安全性，记忆效应低且耐过充放，是丰田等车企混合动力汽车（HEV）的核心动力源，填补了传统燃油与纯电之间的技术过渡空白。03.锂离子电池：纯电主流凭借极高的能量密度、长循环寿命和轻量化优势，锂离子电池成为当前纯电动汽车（EV）的绝对首选，技术迭代快，是新能源汽车普及的核心驱动力。新知讲解：动力电池的分类01.太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。具有环保、可再生特点，并具备无污染排放、低维护成本和长期稳定供电的优势。02.超级电容电池是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型环保储能装置03.飞轮电池飞轮以一定角速度旋转时，它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能1）极板：正极板和负极板是电池的核心部分。它们分别由纯铅制成，并涂有活性物质。正极板上的活性物质主要是褐色的二氧化铅，而负极板上的活性物质则是深灰色的海绵状纯铅。为了增大蓄电池的容量，通常将多片正、负极板组装成极板组，安装在单体电池内。负极板的数量通常比正极板多一片，以确保每片正极板都处于两片负极板之间，使放电更加均匀2）电解液：硫酸溶解在水中形成的溶液，负责传递离子，维持电荷平衡。3）隔板：隔板用于将正极板和负极板隔开，防止它们直接接触而发生短路。隔板通常由带微孔的橡胶、塑料、玻璃、纤维等绝缘材料制成，这些材料不仅具有足够的孔率以保证电解液的通过，还能阻缓活性物质的脱落，并防止正极板因振动而损伤。4）外壳：通常由塑料或金属制成，起到保护电池内部结构和固定电池的作用。铅酸电池还包括加液孔盖、联条等部件。加液孔盖用于添加电解液和测量电解液密度，联条则用于将不同单体电池串联起来形成电池组。新知讲解：铅酸电池铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物制成，电解液为硫酸溶液。新知讲解：铅酸电池铅酸电池的工作原理基于电化学反应。工作过程的总体反应方程式如下：2PbSO4+2H2O→Pb+PbO2+2H2SO4。正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-→PbSO4正极：PbSO4-2e-+2H2O→PbO2+4H++SO42-负极：PbSO4+2e-→Pb+SO42-新知讲解：镍氢电池方形镍氢蓄电池圆形镍氢蓄电池镍氢电池主要由以下几个关键部件组成：1）极板：正极的活性物质主要由镍制成，常见的材料包括氢氧化镍（Ni(OH)₂）。正极还包含导电剂和集流体，用于收集和传输电子。负极的活性物质主要由贮氢合金制成，这种合金能够可逆地吸收和释放氢气。负极同样包含导电剂和集流体。2）电解液：电解液是氢氧化钾（KOH）水溶液，它提供了电池内部离子传导的环境。3）隔膜：隔膜位于正负极之间，用于隔离正负极以防止短路，并允许离子通过以完成电化学反应。4）壳体：壳体通常由金属或塑料制成，用于保护和固定电池的内部结构。新知讲解：镍氢电池镍氢电池的工作原理基于电极上材料的氧化还原反应。镍氢电池的工作过程如图1-2-11所示，工作过程的反应总方程式为：NiOOH+MH→Ni(OH)2+M镍氢电池的工作原理新知讲解：锂离子电池锂离子电池的主要由以下几个关键部分组成：1）正极：正极是锂离子电池的“能量仓库”，主要由活性物质、导电剂和粘结剂组成。活性物质是正极材料的关键，常见的正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、镍酸锂（LiNiO2）以及三元材料（如NMC、NCA等）。2）负极：负极是锂离子电池的“能量接收器”，主要由活性物质、导电剂和粘结剂组成。3）电解液：电解液是锂离子电池中的“离子通道”，主要由锂盐（如六氟磷酸锂LiPF6）和有机溶剂（如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等）组成。4）隔膜：隔膜位于正负极之间，用于隔离正负极以防止短路，并允许锂离子通过。5）电池外壳：电池外壳是锂离子电池的外部保护结构新知讲解：锂离子电池锂离子电池的核心本质，是锂离子在正负极材料之间通过电解液进行高效、可逆的嵌入与脱出过程，如同一个持续循环的“离子泵”，实现化学能与电能的相互转化。01.充电过程：离子的“搬家储存”外接电源提供能量，迫使锂离子从正极材料中脱出，穿过隔膜与电解液，向负极移动并嵌入负极的石墨层中“储存”起来。此时电池内部完成化学能的积累。图示为锂离子电池的内部结构，由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。隔膜允许锂离子通过但阻隔电子，保障充放电的有序进行。02.放电过程：能量的“释放驱动”当电池连接外部负载时，嵌入负极的锂离子自发脱出，经电解液返回正极。这一过程伴随着电子的定向移动，形成电流释放电能，从而驱动车辆电机运转。图示展示了充放电时锂离子的迁移方向。正是这种可逆的穿梭运动，实现了电池的反复使用，成为目前电动汽车最理想的动力能源形式。任务实施:水果电池模型制作操作步骤图示1.材料准备：柠檬2个，铜片4片，锌片4片，导线5条，发光二极管1个。

2.将柠檬洗干净并擦干后，平均分成四等份。

3.在导线的两端分别连接上铜片和锌片

4.插入金属片，用导线把柠檬连接起来，需要注意铜片和锌片要分开插在单片柠檬中，确保它们不接触。

5.连接电路，将带有夹子一端的2根导线分别连接到发光二极管的两端。任务实施总结评价任务3动力电池的性能指标检测03任务引入：对于许多考虑购买电动汽车的消费者来说，最关心的问题莫过于车辆的续航里程、充电速度以及电池的安全性。这些问题实际上都指向了动力电池的核心性能指标。那么，如何理解并评估这些指标？新知讲解：核心性能指标01.电压(V)——电池的“驱动力”电压是电池输出电能的动力源泉，决定了电池系统的驱动能力，是电池性能的基础参数之一。各电池电压新知讲解：核心性能指标02.容量(Ah)——电量的“蓄水池”容量代表电池能够存储的总电荷量，直接决定了电池在一定放电电流下的持续供电时间，是衡量储电能力的关键。03.内阻(Wh)内阻包括欧姆内阻和极化内阻，欧姆内阻是由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，极化内阻包括电化学极化与浓差极化引起的电阻。04.放电电流指放电电流指电池放电过程中，单位时间内通过电池横截面的电荷量。电池的化学组成、内阻、温度以及外部电路的负载都会影响放电电流的大小。05.能量(Wh)——续航的“决定者”计算公式为“电压×容量”，反映电池实际可输出的电能总量，与新能源车辆的续航里程呈正相关关系。06.能量密度(Wh/kg)——技术的“核心尺”指单位重量电池所存储的能量，是衡量电池技术水平的核心指标，数值越高，电池越轻量化，车辆能效更优。新知讲解：核心性能指标01.功率”功率指在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的能量。电池的功率决定电动汽车的加速性能和最高转速等。02.自放电率电池在储存过程中，容量会逐渐下降，其减少的容量与电池容量的比例，称为自放电率。电池自放电将直接降低电池的容量，自放电率直接影响电池的储存性能，自放电率越低，贮存性能越好。环境温度对其影响较大，过高温度会加速电池的自放电。03.使用寿命电池使用寿命分为时间使用寿命和循环使用寿命两种。时间使用寿命指从电池制成开始，包括储存期和使用期在内的时间期限。循环使用寿命是电池容量降到某一规定值前，电池经历的充放电循环次数。04.放电速率一般用电池在放电时的时间或放电电流与额定电流的比例来表示。时率：电池以某种电流放电直到电池的电压降低到终止电压时，所经过的放电时间。倍率：是指在规定时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数值上等于电池额定容量的倍数。。05.SOC(荷电状态)——剩余的“电量条”即电池的剩余电量百分比，直观反映当前电池可使用的电能占总容量的比例，是用户判断续航的直接依据。新知讲解：核心性能指标01.SOP（功率状态）SOP是电池功率状态，通常用短时峰值功率值来表示。电池输出输入的峰值功率直接影响车辆的快速启动、加速和紧急制动能力，进而关系到整车运行的安全性和可靠性。。02.SOH（健康状况）SOH表示电池的健康状况，用于评估电池的性能和可靠性。它反映了电池随着时间和使用次数的增加而发生的老化和退化。SOH的值通常通过比较电池当前性能与新电池的性能来计算，也可以通过电池的内阻、容量、自放电率等参数来评估05.DOD（放电深度）DOD是用来衡量电池放电量与电池额定容量之间的百分比。同一电池，设置的DOD深度和电池循环寿命成反比，放电深度越深，电池循环寿命越短。因此，平衡电池所需的运行时间和延长电池循环寿命十分重要。。任务实施:绝缘检测仪的使用操作步骤图示1.测试前准备：（1）按ON/OFF一秒开机，开机时预设为测试电压为100V绝缘电阻连续测量档。（2）当液晶屏左侧电池标记显示剩一格时，说明电池几乎耗尽需要更换电池，测量准确性不会受到影响。但当电池标记为空格时，说明电池电量已经到最低极限，因此不能保证其准确性。电池标志与电池电压的关系见表：

2.电压测量：按DCV/ACV键设置到直流电压测量档，再按可设置到交流电压测量档，如此循环设置（1）将红测试线插入“V”输入端口，黑测试线插入“COM”输入端口。（2）将红、黑鳄鱼夹接入被测电路，当测量直流电压时，若红测试线为负电压，则“-”负极标志显示在液晶屏上任务实施:绝缘检测仪的使用3.绝缘电阻测量：（1）在测量绝缘电阻前，待测电路必须完全放电，并且与电源电路完全隔离。（2）将红测试线插入“LINE”输入端口，黑测试线插入“EARTH”输入端口。（3）将红、黑鳄鱼夹接入被测电路，正极电压是从LINE端输出的。（4）连续测量：按TIME键选择连续测量模式，在液晶屏上无定时器标志显示，此后按住TEST键1秒能够进行连续测量，输出绝缘电阻测试电压，测试红灯发亮，在液晶屏上高压提示符0.5s闪烁。在测试完以后，压下TEST键，关闭绝缘电阻测试电压，测试红灯灭且无高压提示符，在液晶屏上保持当前测量的绝缘电阻值（5）定时器测量：按TIME键选择定时器测量模式，在液晶屏显示“TIME1”和定时器标志符号，用“◀”、“▶”和STEP键设置时间（00：05～29：30），此后压下TEST键2秒能够进行定时器测量，在液晶屏上TIME1标志0.5s闪烁。当设定的时间到时自动结束测量，关闭绝缘电阻测试电压，并且在液晶屏上显示绝缘电阻值。（6）极化指数测量：按TIME键，在液晶屏显示“TIME1”和定时器标志符号，用“◀”、“▶”和STEP键设置TIME1时间（00:05～29：30），在设置完TIME1以后，再按TIME键，在显示屏显示“TIME2”、“PI”和定时器标志符号，用“◀”、“▶”和STEP键设置TIME2时间（00：10～30：00）。此后压下TEST键2秒，当TIME1设定时间到之前，在液晶屏上TIME1标志0.5s闪烁，当TIME2设定时间到之前，在液晶屏上TIME2标志0.5s闪烁，在设定时间TIME2测量结束后，在显示屏显示PI值，用“◀”或“▶”键循环显示极化指数、TIME2绝缘电阻值和TIME1绝缘电阻值（7）比较功能测量按COMP键选择比较功能测量模式，在液晶屏显示“COMP”标志符号和电阻比较值，用“◀”“▶”和STEP键可设置电阻比较值（最小为1MΩ，最大为测试电压允许测量的最大值），此后压下TEST键2秒，当绝缘电阻值比电阻比较值小，在液晶屏显示“NG”标志符号，否则，在液晶屏显示“GOOD”标志符号。

4.低电阻测量：按Lo键设置到低电阻测量测量档。（1）在测量电阻前，待测电路必须完全放电，并且与电源电路完全隔离。（2）将专用双头红色测试线插入“LINE”输入端口，专用单头黑色测试线插入“EARTH”输入端口。（3）将鳄鱼夹接入被测电路后开始进行低阻测量，当电阻小于30Ω时，蜂鸣器叫。（4）此档可检测发光二极管，当发光二极管正极接红测试线，若发光二极管亮，则发光二极管是好的，若发光二极管不亮，则发光二极管被损坏。任务实施总结评价拓展阅读：刀片电池工艺比亚迪刀片电池结构参数如左图所示，刀片电芯长度是960mm，厚度是13.5mm，高度为90mm，内部结构是叠片。比亚迪电池结构设计借鉴了蜂窝铝板的原理，通过结构胶把电芯固定在两层铝板之间，让电芯本身充当结构件，来增加整个系统的强度。右图为刀片电池8大工艺。《新能源汽车电池及管理系统检修》项目二

动力电池成组分析目录01.动力电池包的结构与组成认知02.动力电池包的成组设计03.动力电池的安全性测试04.电池包结构成组与安全拆装实务任务目标素质目标：能够制订工作计划，独立完成工作学习任务；能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队合作和安全操作的意识；养成服从管理，规范作业的良好工作习惯；培养安全工作的习惯。知识目标：能够描述动力电池的组成与功能；能够描述动力电池的三级成组；能够描述动力电池的安全以及消防特性。能力目标：能够正确操作动力电池举升车；能够进行电池参数的检测；能够对动力电池安全性进行检测；能够进行动力电池总成的拆卸与安装。任务1动力电池包的结构认知01任务引入图：动力电池示意图小王在某新能源汽车4S店工作，今天接了一辆车，需要进行首保检查。师傅告诉小王需要对动力电池进行检查，动力电池如图所示，你知道如何安全规范地进行动力电池的检查吗?新知讲解：三级成组结构01.电芯(Cell)——能量基石作为动力电池最小的独立单元，电芯是电能存储的核心载体，其性能直接决定了电池系统的基础能量密度与充放电特性。02.电池模组(Module)——基础单元将多个电芯通过串并联方式组合封装，形成标准化的模组单元，不仅优化了空间利用率，也为后续成组提供了模块化的便捷性。03.电池包(Pack)——系统集成整合多组电池模组，并搭载BMS电池管理系统、热管理系统及防护结构，构成完整的动力能源系统，适配整车的安装与使用需求。不同形状电芯对比新知讲解：三级成组结构不同形状电芯对比新知讲解：三级成组结构动力电池包的三级成组模式如同搭积木，从基础单元到系统集成，层级清晰，实现了能量存储与管理的高效协同。

电池包三级成组的优势（1）提高能量密度（2）提升安全性（3）便于维护和管理（4）降低成本新知讲解：电池包辅助元器件01.核心管控中枢：主控盒与从控盒主控盒是BMS的“大脑”，负责整体决策与通信交互；从控盒作为“神经末梢”，精准采集每一颗单体电芯的电压与温度数据，形成完整的监控网络。02.高压状态监测：高压控制盒如同电池包的“心脏监护仪”，实时采集系统总电压、总电流，并持续进行绝缘检测，确保高压回路处于安全、稳定的运行状态，防范漏电风险。03.紧急安全防线：继电器与维修开关高压继电器是高压回路的电子“开关”，负责正常工况的通断控制；维修开关则是物理应急装置，在检修或紧急故障时，可手动切断高压电路，杜绝触电危险。任务实施:动力电池举升车使用操作步骤及方法图示1.在使用前，需先检查平台有无异物，油缸油管是否有漏检查锁止轮功能是否正常。

2.向轮固定，机器平稳后，按下举升开关即可升起平台。

3.下降操作前，观察机器周围、平台上下和车辆内无异物和人员，按下下降开关，平台将下降至所需高度。

任务实施:动力电池举升车使用总结评价任务2动力电池包的成组设计02任务引入图：动力电池示意图动力电池系统通常先由多个电芯构成电池模块，再根据新能源汽车的需求，串联或并联多个电池模块构成动力电池系统。成组设计是动力电池包研发中的重要环节，旨在通过合理的设计与优化，实现高能量密度、高安全性、长寿命及高效能的目标。新知讲解：串联与并联图示为动力电池组典型的串并联拓扑结构。串联结构提升电压等级，并联结构扩充能量容量，二者结合构成了动力电池系统的基础框架。01.串联模式核心作用是提升总电压，以满足电机高压供电需求。但电池组的总容量受限于组内容量最小的电芯，存在“木桶效应”。02.并联模式核心作用是提升总容量，直接增加车辆续航里程。总容量为各并联电芯容量之和，能有效提升系统的能量储备能力。关键挑战：电芯不一致性与BMS管理电芯间容量、内阻的微小差异会随循环放大，影响电池组性能与寿命。BMS（电池管理系统）的核心任务正是监测并均衡这种不一致性，保障系统安全高效运行。新知讲解：成组设计关键要素01.核心技术难题攻克电压一致性管控通过均衡管理策略，确保所有电芯充放电状态同步，避免单体偏差影响整包性能。高压绝缘与充放控制构建多层绝缘防护体系防止漏电；通过BMS精确管理充放电过程，杜绝过充过放风险。02.三级安全防护体系源头预防：结构与冷却采用合理的电池排布结构，配合高效热管理系统，从物理层面降低安全隐患发生概率。全维预警+物理防护传感器实时监测异常状态；配置熔断器、防火墙等硬件，在故障发生时阻断事故蔓延路径。03.精细化热管理设计精准温控目标将电池工作环境严格控制在25-40℃的最佳区间，最大化延长电池循环寿命，稳定充放电效率。多元化冷却方案融合液冷、风冷、相变材料冷却等主流技术，根据应用场景定制散热方案，适配不同工况需求。任务实施:单体锂电池检测操作步骤及方法图示1.测量前准备：安全防护设备准备；拆装工具准备，操作人员在作业中需要佩戴好安全防护设备。

2.通过面板上测量端口找到所对应的单体锂电池进行电压检测，并记录每个单体锂电池电压。测量过程中正确使用万用表，确保测量面板端口号一一对应

3.测量完毕后，将所测数值进行对比，找到异常单体锂电池。根据数据分析电池故障现象

任务实施：单体锂电池检测总结评价任务3动力电池的安全性测试03任务引入图：小米SU7 Ultra极端场景连续测试极端场景连续测试2025年，中国汽车技术研究中心针对小米SU7Ultra做了一项极端场景连续测试：经历了350mm深坑刮底、飞坡+钢制菱形壁障刮底、刮底后450mm涉水、整车模拟70km/h碰撞、极端测试快充快放五次核心洞察：，动力电池直接影响着新能源汽车的主要性能指标，其安全性往往决定着整车的可靠性新知讲解：严苛的安全标准01机械安全：极限物理挑战通过挤压、针刺、碰撞、振动等极端测试，验证电池包在遭受外力冲击、形变时的结构完整性，确保电芯不发生泄漏或起火风险。02电安全：电气系统防护模拟外部短路、过充、过放等异常工况，考验电池管理系统(BMS)的保护策略与电芯的化学稳定性，杜绝电气故障引发的热失控。03热安全：极端环境耐受开展高温加热、直接火烧等测试，检验电池的热扩散阻隔能力，确保在极端热环境下，热量不会快速蔓延至整个电池包。核心红线：GB38031强制国标标准创新性提出“热扩散”要求：当电池包内单个电芯发生热失控后，必须保证5分钟内不起火、不爆炸，为驾乘人员预留充足的逃生时间，构建生命安全的最后一道防线。新知讲解：国内外安全标准新知讲解：提升安全性的措施01硬件：多维物理防护电芯材料：优选磷酸铁锂等热稳定性优异的材料，从根源降低热失控概率。模组设计：植入气凝胶等高效隔热材料，构建物理屏障，有效阻断热扩散路径。整包结构：采用耐高温、高强度结构件封装，强化抗冲击与抗压能力。02软件：BMS智能守护电池管理系统(BMS)如同全天候“安全监控员”，实时采集并分析电压、温度、电流等核心数据。通过主动均衡、过充过放保护、热失控预警等算法，提前识别异常风险并介入干预，将安全隐患扼杀在萌芽状态，实现全生命周期的主动安全防护。03对比：不同技术路线磷酸铁锂电池：晶体结构稳定，化学特性决定了其热失控温度高、风险低，是商用场景中安全性的标杆选择。三元锂电池：能量密度优势显著，但材料热稳定性相对较弱，对BMS算法精度与热管理系统的设计要求更为严苛。任务实施:动力电池安全性实验操作步骤及方法图示1.进入实验界面，了解实验目的及实验要求

2.进入热扩散实验，点击下一步开始扩散试验

3.完成实验，生成实验数据，学生需要根据实验数据，结合实验现象来判断实验所用电池是否为合格产品。

4.电池挤压实验，点击挤压头，在实验设备上放置挤压头。

点击电池模型，点击确定，选择当前电池做挤压实验

5.电池放在挤压设备上，通过上下左右键调整电池位置，安装传感器，完成相关接线。接电池测量元件，关闭防爆门，准备开始实验。

任务实施:动力电池安全性实验6.点击模型，进入挤压设备控制软件，点击相应的参数位置，设置合理的挤压参数

7.展示实验数据，学生需要根据实验数据结合实验现象判断当前实验的电池的安全性。

8.电池针刺，点击刺针头，在实验设备上放置刺针。

9.点击电脑模型，进入设备控制软件，点击相应的参数位置，设置合理的针刺参数

10.展示实验数据，学生需要根据实验数据结合实验现象判断当前实验的电池的安全性任务实施：动力电池安全性实验总结评价任务4动力电池包的拆装04任务引入图：动力电池示意图一辆行驶里程数约为30000km的吉利EV450轿车，车主早上开车的时候发现仪表显示“检查动力蓄电池系统”，经过车间主管用解码仪读取故障码并检测相关数据流，发现动力电池包需要进行更换。你作为一名维修人员，请严格按照相关的作业标准，对该车辆的动力电池包进行更换。新知讲解：安全拆装流程图示：动力电池总成安装位置

动力电池作为车辆核心部件，安装于车身底盘关键位置。操作时需严格确认安装点位与连接状态，杜绝因装配不当引发的安全隐患。电动汽车行驶到一定里程后，都会出现电池性能衰减，为了保证续航里程需要更换动力电池卸核心步骤新知讲解：安全拆装流程▍核心原则：安全第一—严格遵循“断电、验电、再操作”铁律，全程落实防护措施。01.准备防护：穿戴绝缘手套、绝缘鞋等全套个人防护装备，在作业区域设置安全警示隔离带，清理无关物品。02.断电验电：先断开低压蓄电池负极切断高压源，再用专业工具验电，确认系统电压低于36V安全阈值后，方可开展后续拆卸。03.拆装与回检：按规范顺序拆管路、连接器与螺栓；安装遵循逆序，确保力矩达标，最后完成上电测试与功能验证。新知讲解：拆装流程详解01/电池包拆卸核心步骤①安全准备：规范穿戴防护用品，在作业区域设置警示标识，建立安全操作边界。②断电操作：断开低压蓄电池负极电缆，彻底切断整车低压电源，防止短路风险。③冷却系统处理：举升车辆至合适高度，断开冷却液进出管路，排空系统内残留冷却液。④线束与插接件：依次断开电池信息采样线、直流母线及各类传感器插接件，做好标记。⑤举升拆卸：专用平台托底，卸下固定螺栓，缓慢同步降下电池包，放置在绝缘托盘。02/电池包安装关键规范遵循逆序逻辑：严格按照拆卸的反向步骤执行安装，确保所有组件归位准确，避免漏装零部件。力矩精准管控：使用数显扭矩扳手，按照技术手册规定的力矩值和顺序拧紧所有固定螺栓，防止过紧或过松导致结构变形。冷却与密封检查：加注标准冷却液，进行保压测试检查管路泄漏；确认所有插接件防水密封完好。上电功能验证：连接低压电瓶后，分阶段上电，检查BMS通讯、电池单体电压及温控系统是否正常运行。任务实施：动力电池拆装操作步骤及方法图示1.打开动力电池冷却液水桶盖；举升车辆；拔下冷却液进水口接头进行放水

2.佩戴绝缘手套；.拆下电池信息采样通信线插接件，拆下动力电池直流母线插接件

3.将动力电池举升平台推至车下部；对准动力电池中间部位；锁住举升平台脚轮；升起举升平台直至接近动力电池；再次检查举升平台是否对齐动力电池中间部位；举升该平台直到轻轻托起动力电池

4.使用M18的套筒卸掉周边10个固定螺栓；降下举升平台；卸下动力电池包

5.将新的动力电池包放到举升设备上推至车体正下方；锁住举升平台脚轮；升起举升平台；检查螺栓孔是否对齐；按照拆卸的步骤从后往前安装即可任务实施：动力电池拆装总结评价拓展阅读：电池包集成技术发展趋势01.CTP(CelltoPack)电芯到包省去传统模组环节，将电芯直接集成至电池包，有效提升电池包的空间利用率与能量密度，是当前主流的技术路线。02.CTB(CelltoBody)电芯到车身将电池包上盖与车身地板合二为一，电池系统成为车身结构件的一部分，大幅优化车身刚性与空间布局，实现车电融合。03.CTC(CelltoChassis)电芯到底盘电芯直接集成至底盘结构，彻底取消电池包外壳，进一步简化结构层级，降低制造成本，是未来集成化的终极方向之一。技术演进核心逻辑：从“物理集成”走向“功能融合”电池集成技术的发展始终围绕“空间利用率”与“成本控制”两大核心。从MTP到CTC，每一次技术迭代都在不断剔除冗余的结构件，让电池系统从单纯的能量载体，转变为承载车身、参与底盘调校的关键结构部件。这不仅提升了车辆的续航能力，更重塑了新能源汽车的底盘架构设计理念。感谢观看《新能源汽车电池及管理系统检修》项目三

动力电池管理系统检修目录01.动力电池管理系统拓扑结构检修02.动力电池的均衡管理03.动力电池管理系统传感器检修04.动力电池管理系统执行器检修任务1动力电池管理系统拓扑结构检修01任务目标素质目标:养成严谨规范的操作习惯，建立系统科学思维分析汽车电汽故障，树立绿色新能源发展意识，弘扬执着专注、科学严谨、精益求精、追求卓越的工匠精神。知识目标:掌握动力电池管理系统（BMS）的核心组成、核心功能、两种拓扑结构类型的特点差异，能准确识别常见故障现象。能力目标:能够规范完成BMS拓扑结构的部件识别、线束检测、常见故障排查，掌握不同拓扑结构的检修流程，符合新能源汽车维修的岗位安全规范。任务引入王先生购买了一辆2019款吉利帝豪EV450纯电动汽车，近日出现车辆无法上高压电的故障。作为技师的你能够完成诊断并检修此故障吗？新知讲解1.2.1动力电池管理系统

动力电池管理系统（BatteryManagementSystem，BMS）应运而生，作为电动汽车动力系统的核心智控单元，BMS不仅负责实时监控电池包及其电芯的各项参数，进行精准的数据分析、能量优化分配、均衡调节以及故障自主诊断，还承担着维护电池健康、保障行车安全、延长电池使用寿命的重任。同时，BMS负责将电池状态信息准确传递给VCU，将动力电池包SOC、SOH状态通过仪表盘向驾驶者直观展示。1.2.2动力电池管理系统组成

动力电池管理系统（BMS）组成，一般包括CSC模块（从控模块）、BMU模块（主控模块）、高压配电盒、电流传感器和热管理系统五个部分。1．CSC模块电芯监测电路（CollSupervisingCircuit，CSC）是一个高度集成的数据处理模块，主要用于监测动力电池模块内各电芯的电压、温度状态及采样线路异常情况。2．控制单元控制单元（BatteryManagementUnit，BMU）是动力电池管理系统（BMS）的大脑。新知讲解3．高压配电盒

高压配电盒主要包括主正继电器、主负继电器、预充继电器、预充电阻、熔断器等。4．电流传感器

负责对动力电池工作过程的总电流进行监测。5．热管理系统

热管理系统是动力电池管理系统的重要组成部分之一，用以确保各电芯的均匀冷却或加热，一般来说，同一位置电芯间的温差不得超过5℃。1.2.3动力电池管理系统的功用

动力电池管理系统（BMS）的主要功用包括数据采集、状态估算、能量管理、安全保护、热管理、数据通信与显示和故障自诊断。1．数据采集动力电池管理系统所有的控制均源于准确的数据采集，所采集数据包括电芯电压、温度、总电压、动力母线总电流、绝缘阻值、高压互锁（HVIL）信号、碰撞信号、热管理系统进出水口温度等。新知讲解

2．状态估算

状态估算是BMS的重要功能之一，通过采集当前动力电池状态、运行工况和充放电的电量信号，对动力电池的SOC、SOH进行估算，一般要求估算误差不超过5%。SOC用来提示动力电池模块剩余电量，是计算和估计电动汽车续驶里程的基础。SOH用来提示电池技术状态、预计可用寿命等健康状态的参数。SOC、SOH信息还会与整车控制器交互，并在仪表上进行显示。3．能量管理

能量管理主要包括动力电池充放电管理和均衡管理。BMS以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入控制充放电过程。动力电池模组中设置有均衡电路，对电芯进行均衡控制，确保电芯工作状态的一致性，提高动力电池包的整体性能和使用寿命。4．安全保护

当出现过充电、过放电、过热时，对动力电池进行限流、限压、下电等控制。当监测到动力电池出现绝缘故障、高压互锁故障和碰撞信号，BMS主动切断高压网路，确保人身和高压系统安全。5．热管理热管理包括在动力电池工作温度超高时启动制冷系统进行冷却，低于新能源汽车电池及管理系统检修适宜工作温度下限时通过PTC加热器对动力电池加热，使动力电池处于适宜的工作温度范围内，并在动力电池工作过程中保持电芯间的温度均衡。新知讲解6．数据通信与显示BMS具有与整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）、车载充电机（OBC）及直流充电桩等进行通信的功能，为了帮助驾驶员及时准确了解电动汽车动力系统的状态，动力电池管理系统还需将温度、SOC状态和各种警示信息通过仪表进行显示。7．故障自诊断BMS具备故障自诊断功能，系统上电后根据动力电池工作状况、采样线通断等情况进行动力电池及其管理系统自身的故障判断和报警，保存故障信息以便快捷进行故障排查。新知讲解1.2.4动力电池管理系统的种类

1．集中式BMS其主控模块（BMU）和从控模块（CSC）集成于一体机内，主控模块与从控模块位于同一块PCB内，最大限度地减少了硬件的数量。新知讲解2．分布式BMS

由一个主控模块（BMU）、多个从控模块（CSC）、高压控制单元等部件构成，一个从控模决对应一个动力电池模组，负责对该模组电芯电压、温度采集以及均衡管理和故障诊断。由高压控制单元负责对动力电池系统的总电压、总电流、绝缘电阻等状态进行监测。从控模块和高压控制单元分别将采集到的数据发送到主控模块。新知讲解1.2.5动力电池管理系统数据通信

电池管理系统中的主控模块（BMU）与整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）、车载充电（OBC）、充电桩（非车载充电机）的通信被看作外部通信。电池系统内部的通信主要为主控模块（BMU）与从控模块（CSC）之间的通信。新知讲解

星形布线如每个电池模组均配有带电气隔离的数据传输线路，采用CAN总线。新知讲解纵向通信布线可减少大量隔离电路，这种布线形式将所需传输的信息如电压和温度等，在堆叠的模块间一层一层向底层转发。新知讲解1.2.6动力电池管理系统常见故障

1.BMS控制器不能正常工作BMS控制器不工作将导致CAN总线无法通信，车辆无法上电、无法充电故障。BMS控制器不工作的主要原因如下：1）BMS的低压供电电源信号不正常，供电线路存在断路、对地短路、虚接。2）BMS的搭铁线路存在断路或虚接。3）BMS插接器连接不牢靠，存在插接件退针或虚接等情况。4）BMS控制器自身故障，在分布式BMS中，也可能是CSC故障。5）BMS的点火信号丢失或异常。6）BMS的CAN信号存在断路、短路情况。新知讲解1.2.6动力电池管理系统常见故障

2.CAN总线通信故障某些车型中BMS通过动力CAN总线与VCU、OBC等通信，通过直流快充CAN与直流充电桩进行通信。CAN总线通信故障将导致电动汽车无法上电、无法充电故障。CAN总线通信故障常见原因如下：1）CAN总线对地、对电源短路或CAN总线断路、端子退针、虚接等。2）CAN网络故障。3）BMS控制器自身故障。新知讲解1.2.6动力电池管理系统常见故障

3．绝缘故障

发生绝缘故障时，BMS按漏电等级采取限定功率、下电等相应的措施。动力电池绝缘故障的主要原因如下：1）高压器件漏电。2）高压线路或连接器破损。3）电池箱进水或电池漏液。4）绝缘检测线路故障。5）BMS控制器故障，绝缘误报。任务实施1）设备及工具准备：比亚迪E5、道通解码仪、龙门举升机、一体化绝缘工具、耐磨手套、绝缘手套、动力电池举升平台、电池检测仪、工位安全套装。2）场地准备：检查实训场地和设备设施是否清洁，是否存在安全隐患，配电箱、插排是否符合用电需求。如果不正常，应汇报教师后进行处理。3）安全防护准备：做好车辆安全防护、设置隔离带、摆放高压危险警告牌。任务实施：BMS通信故障检修1.故障查看①将车辆停入作业工位②车辆接通电源至ON档，查看车辆仪表盘（READY灯不亮、动力系统故障、动力电池故障）任务实施2.连接解码仪读取故障码①进入蓄电池管理系统模块读取故障码及数据流。解码仪报：无法正常读取数据流，多项数据显示异常。②根据情况象及故障码、数据流分析得出，故障原因可能是通信转换模块电源故障、蓄电池子网故障、通信转换模块本体故障。任务实施3.检查蓄电池电压测量蓄电池电压，测量值在11-13V范围内，确认电压正常。任务实施4.检查电池管理控制器供电电压①点火开关拨至ACC档，检测电池控制器BK45（A）-28、BK45（B）-1与车身搭铁之间的电压；测量结果：12-14V②点火开关拨至ACC档，检测电池控制器BK45（B）-8与车身搭铁之间的电压；测量结果：12-14V任务实施5.断开蓄电池负极任务实施6.检查电池管理控制器搭铁线路检测电池控制器BK45（B）-2、BK45（B）-21与车身搭铁之间的阻值。测量结果：正常应小于1Ω任务实施7.检查直流霍尔传感器线路1.检测BK45（A）-18与BK51-25之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω2.检测BK45（A）-26与BK51-22之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω3.检测BK45（A）-27与BK51-24之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω任务实施8.故障排除后，再次检查确认。正常应无故障码，系统上电正常。总结评价拓展阅读比亚迪的BMS在新能源汽车领域展现出了多个创新点，旗下的DM-i系列，如秦PLUSDM-i、宋PLUSDM-i等，以及DM-p系列车型都配备了高效的BMS，以支持更强大的动力输出和更长的续驶里程1．高精度监测与智能化管理2．强大的均衡技术3．先进的热管理技术4．多重安全保护机制5．创新的功能与应用任务2动力电池均衡管理02任务目标素质目标：养成严谨规范的操作习惯，建立系统科学思维分析汽车电汽故障，树立绿色新能源发展意识，弘扬执着专注、科学严谨、精益求精、追求卓越的工匠精神。知识目标：掌握动力电池均衡管理的基本概念，理解均衡管理对动力电池组性能和寿命的影响，熟悉常见均衡管理的分类和基本原理。技能目标：能够识别不同类型的均衡管理电路，能够分析均衡管理系统常见故障，能够完成简单均衡电路的参数匹配与调试操作。任务引入王先生的2019款比亚迪秦EV，近期出现续航里程大幅缩短、加速性能衰减的问题，充满电后的实际行驶里程远低于官方标称值，日常出行饱受“里程焦虑”困扰。送至4S店全面检查，成为排查电动车核心故障的典型场景。新知讲解动力电池组应用痛点分析1.单体电池一致性问题动力电池组由多节单体电池串联并联组成，受生产工艺、使用环境等影响，单体电池在容量、内阻、电压上存在天然差异，无法完全消除。2.不一致性的累积影响随着充放电循环次数增加，单体电池的差异会不断放大，部分单体提前过充过放，会大幅拉低整个电池组的可用容量。3.对电池寿命的危害长期过充过放会加速单体电池老化，严重时会引发热失控等安全问题，大幅缩短整个动力电池组的使用寿命，增加使用成本。4.新能源汽车实际需求当前新能源汽车对续航里程和电池安全性要求不断提升，必须通过均衡管理解决一致性问题，保障动力电池组安全稳定运行。新知讲解

动力电池均衡的意义BMS中最重要的部分就是动力电池均衡系统，动力电池均衡系统分为均衡控制策略和均衡拓扑电路，两部分精巧配合，可以把动力电池模块中电量高于平均水平的电芯的能量迁移到电量低于平均水平的电芯中，也可以把能量偏高电芯中的能量利用外接电路耗损一些，从而使模块内电池间的能量保持在同一水平，进而提升动力电池模块的综合性能，同样也能避免动力电池因过度充电或放电而损坏。BMS均衡控制电芯放电就是尽量消除电芯间的不一致性，从而提高动力电池组整体性能和使用寿命。2.2.3动力电池均衡管理策略1．被动均衡（1）定义被动均衡又称为有损均衡，是将能量高的电芯中的能量通过发热的方式消耗掉，实现整个动力电池模块的电压平衡。（2）被动均衡管理策略1）被动均衡的触发条件。①电压差值条件：当电池组中任意两节电芯的压差（Vmax-Vmin）≥30mV时触发均衡，通常设定均衡阈值为50mV或30mV。②工作状态要求：仅在充电状态或静置状态下触发，放电状态下禁止开启均衡。③安全保护条件：需同时满足非过电压、非温度保护、非二级保护等条件，避免在异常状态下启动均衡。2）被动均衡管理原理。被动均衡一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电芯进行放电，以热量形式释放电量，从而与电压最低的电芯匹配，为其他电芯争取更多充电时间。2.2.3动力电池均衡管理策略3）被动均衡的过程。未启用均衡控制，充电过程中电芯②先被充电至保护电压值，触发动力电池保护机制，停止电池系统的充电，这样直接导致电芯①、③无法充满。整个系统的满充电量受限于电芯②，这就是系统损失。2.2.3动力电池均衡管理策略3）被动均衡的过程。被动均衡在电池放电的过程中无法启用均衡管理，放电时，电芯②的电压达到放电保护电压值时，触发动力电池保护机制，系统发出停止放电信号，直接导致电芯①、③的电量无法完全输出。2.2.3动力电池均衡管理策略2．主动均衡（1）定义主动均衡又称为无损均衡，是将能量高的电芯中的能量转移到能量低的电芯，保证动力电池模块电压的一致性。（2）主动均衡管理策略1）主动均衡的触发方式。当动力电池模块内的电芯电压出现大于30mV的静态压差时，就会自动启动均衡措施，进行削峰填谷。2）主动均衡的原理。主动均衡的具体实施方案有很多种，从理念上可以分成削峰填谷式均衡和并联式均衡两大类。削峰填谷措施的实施方案包括电容式均衡、电感式均衡、变压器式均衡和DC/DC变换器式均衡，这4种均衡方式包括动力电池在充电过程中的均衡和静置过程的均衡。并联式均衡只在充电过程中发挥作用，在充电过程中分流电流以达到电压低的电芯多充电、电压高的电芯少充电的目的。2.2.3动力电池均衡管理策略3）电容式均衡过程。若电芯A、电芯C分别为组内电压最高、最低电芯，当均衡器发出均衡指令时，功率开关晶体管S1、Q2闭合，此时电芯A给电容充电，BMS控制功率开关晶体管的占空比来控制充电功率和时间，充电结束后，功率开关晶体管S1、Q2断开，功率开关晶体管S3、Q4闭合，电容给电芯C充电，此时动力电池组内不均衡度降低，如此反复将电芯A的能量转移到电芯C，直至均衡结束。2.2.3动力电池均衡管理策略4）电感式均衡过程。2.2.3动力电池均衡管理策略5）变压器式均衡过程。2.2.3动力电池均衡管理策略6）DC/DC变换器式均衡过程以福特开发的BMS-DC/DC集成均衡方案为例。该方案通过将DC/DC变换器集成到BMS中，实现了电芯之间的能量均衡。具体来说，每个电芯并联一个DC/DC变换器（或多个电芯对应一个DC/DC变换器），当检测到电芯之间的电压差异时，控制单元会调整DC/DC变换器的输出电压和电流，将多余能量从高电压电芯转移至低电压电芯或12V低压系统。这种方案能够更为充分和精准地使用电芯的能量，提高整个电池系统的寿命和性能。2.2.3动力电池均衡管理策略7）并联式均衡每节电芯都有一个单刀双掷的开关继电器，所以n节并联电芯组内需要n+1个继电器。新知讲解3．动力电池常用的均衡策略1）在动力电池包的各电芯上附加一个并联均衡电路，以达到分流的目的。在这种模式下，当某个电芯首先达到满充时，均衡装置能阻止其过充电并将多余的能量转化成热能，继续对未充满的电芯进行充电。该方法简单，但会带来能量的损耗，不适合快充系统。2）在均衡充电前对每个电芯逐一通过同一负载放电至同一水平，然后再进行恒流充电，以此保证各个电芯之间较为准确的均衡状态。但对于电池包，由于个体间的物理差异，各电芯深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果，在充电过程中也会出现新的不均衡现象。3）按时、定序、单独对电池包中的电芯进行检测及均衡充电。在对电池包进行充电时，能保证电池包中的每一个电芯不会发生过充电或过放电的情况，因而就保证了电池包中的每个电芯均处于正常的工作状态。新知讲解3．动力电池常用的均衡策略4）运用分时原理，通过开关组件的控制和切换，使额外的电流流入电压相对较低的电芯中，以达到均衡充电的目的。该方法效率比较高，但控制比较复杂。5）以各电芯的电压参数为均衡对象，使各电芯的电压恢复一致。均衡充电时，电容通过控制开关交替地与相邻的两个电芯连接，接受高电压电芯的充电，再向低电压电芯放电，直到两电芯的电压趋于一致。该种均衡方法较好地解决了动力电池包电压不平衡的问题，但该方法主要用在电芯数量较少的场合。6）整个电池管理系统由单片机控制，电芯都有独立的一套模块。模块根据设定程序，对各电芯分别进行充电管理，充电完成后自动断开。任务实施1）设备及工具准备：比亚迪秦EV、道通解码仪、万用表、龙门举升机、一体化绝缘工具、耐磨手套、绝缘手套、动力电池举升平台、电池检测仪、工位安全套装。2）场地准备：检查实训场地和设备设施是否清洁，是否存在安全隐患，配电箱、插排是否符合用电需求。如果不正常，应汇报教师后进行处理。3）安全防护准备：做好车辆安全防护、设置隔离带、摆放高压危险警告牌。任务实施： BMS均衡

1．故障查看①将车辆停入作业工位②点火开关置于ON档，连接解码仪读取故障码③进入电池管理系统读取数据流，确认动力电池问题为“单体电池电压过低”任务实施2.确认异常电池数量3.启用车辆充电均衡①将车辆的SOC放至10%-20%（开空调或上路）②使用小功率的交流充电枪或充电桩将车辆充满电③激活车辆BMS被动均衡管理④均衡过程中，读取车辆电池数据流。观察压差是否变小⑤视效果可多次循环测试任务实施

电池测试仪手动充电均衡1.高压安全下电①将车辆停入作业工位②车辆下电，将车辆钥匙存放在安全处③打开前机舱，铺设前机舱翼子板垫④断开蓄电池负极，负极电缆接头用绝缘胶布包好⑤放置车辆5～10min，对新能源汽车的高压电容器进行放电⑥断开前机舱动力蓄电池母线进行验电，断开动力蓄电池母线后，需要对动力蓄电池的母线进行验电，如果母线有残余电荷，需用放电设备进行放电，确保动力蓄电池母线无电⑦验电完毕，将动力蓄电池母线接插件用盖子盖好或用绝缘胶布包好任务实施2.拆卸动力电池①拆下动力电池托盘底部安装在四周的护板拆下动力电池低压插接件及高压插接件(操作高压部件时需佩戴绝缘手套，1-进水口2-出水口3-高压接插件5-安装点6-搭铁点7-屏蔽点4-低压接插件）②用万用表检查检测动力蓄电池是否漏电。检测方法（需佩戴绝缘手套）：将万用表正极分别搭在电池正负极引出，负极搭车身地。正常值为10V以下。若过大请不要拆卸，检查漏电原因和地方，排除问题后再进行以下操作③排空动力蓄电池总成冷却液④拆卸动力蓄电池总成搭铁线或等电位线⑤佩戴绝缘手套，使用套筒卸掉动力蓄电池与车身固定螺栓，将动力蓄电池拆放至升降台任务实施3.取出异常单体动力电池①使用手持式电动手枪钻，选用合适大小的钻头，沿电池一周取下电池上盖固定铆钉②使用一体化工量具里的平面铲刀，沿电池一周把密封胶铲出，使电池上盖与电池底板分离③选用一体化工量具里面的合适棘轮、接杆、套筒，打松电池高低压插接器处压板固定螺栓，取下固定压板④将动力蓄电池上盖取下⑤确认并取出异常电池位置及数量（注意要穿戴好防护用品，不能因为烦琐而不带防护用具）任务实施4.电池测试仪手动均衡①在仪器的充电处上正下负夹置单体电池②打开仪器均衡系统③读取异常电池电压④启动均衡功能⑤加载均衡模式⑥设置合适的充电参数任务实施7.检查直流霍尔传感器线路1.检测BK45（A）-18与BK51-25之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω2.检测BK45（A）-26与BK51-22之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω3.检测BK45（A）-27与BK51-24之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω任务实施任务实施5.检测仪器均衡数据参考任务实施6.查看均衡过程中均衡电池容量数据7.均衡完毕搁置1-15天，再次使用仪器检测被均衡过的蓄电池压降情况，若蓄电池压降严重需要更换拓展阅读案例一：均衡管理在废旧动力电池的梯次利用与均衡管理中的应用随着电动汽车的普及，大量废旧动力电池面临退役。为了实现资源的最大化利用，某储能系统开发商将废旧动力电池进行梯次利用，并实施了有效的均衡管理策略。1）分类筛选：对废旧动力电池进行严格筛选，将性能相近的电芯组成新的电池组。2）混合均衡技术：结合主动均衡和被动均衡技术，对电池组进行精细化管理。在初始阶段采用主动均衡技术快速实现均衡，随后在长期使用中通过被动均衡技术维持均衡状态。3）智能调度：根据储能系统的实际需求，智能调度不同性能等级的电池组参与工作，确保系统整体性能的稳定和优化。4）效果：不仅降低了储能系统的建设成本，还延长了废旧动力电池的使用寿命，实现了资源的循环利用。任务3动力电池管理系统传感器检修03任务目标素质目标：养成严谨规范的操作习惯，建立系统科学思维分析汽车电汽故障，树立绿色新能源发展意识，弘扬执着专注、科学严谨、精益求精、追求卓越的工匠精神。知识目标:1.掌握电芯电压、电池温度、动力电池电流、高压绝缘、高压互锁、碰撞信号六大监测项目的作用2.理解高压互锁的安全设计逻辑，掌握高压互锁故障的成因与典型故障现象3.熟悉各监测项目对应的传感器、检测电路工作原理技能目标‌：1.能规范使用万用表、绝缘表、故障诊断仪等工具完成各项参数检测2.能按照高压安全操作流程完成高压互锁回路检查，准确定位常见高压互锁故障任务引入一辆比亚迪秦EV纯电动汽车出现动力电池状态显示异常的故障，即车辆动力系统故障，作为技师的你能检测并处理此故障吗？新知讲解

3.2.1电芯电压检测

电芯电压是动力电池管理系统的重要控制参数，是动力电池管理系统中的重要一环，其性能好坏或精度高低决定了系统对电池状态信息判断的准确程度，并进一步影响后续的控制策略能否有效实施。通过高低压转换电路采集电芯端电压并输送到A/D转换芯片，由A/D转换芯片将电芯电压模拟信号转化成数字信号并传送。新知讲解

3.2.2电池温度监测（1）温度感应电阻测量

（2）热电偶采集

电池在工作过程中会产生热量，如果温度控制不当，可能会引发过热、热失控甚至爆炸等严重安全问题。在适宜的温度范围内，电池的能量转换效率、循环寿命以及整体性能都能达到最佳状态。新知讲解

3.2.2电池温度监测（3）集成温度传感器采集

电池在工作过程中会产生热量，如果温度控制不当，可能会引发过热、热失控甚至爆炸等严重安全问题。在适宜的温度范围内，电池的能量转换效率、循环寿命以及整体性能都能达到最佳状态。3.2.3动力电池电流检测动力电池电流检测在电动汽车和储能系统中具有极其重要的意义，它直接关系到电池的性能、安全、寿命以及整车的运行效率。（1）分流器电流通过一个电阻时会产生电压降掉，实现整个动力电池模块的电压平衡。3.2.3动力电池电流检测动力电池电流检测在电动汽车和储能系统中具有极其重要的意义，它直接关系到电池的性能、安全、寿命以及整车的运行效率。（2）霍尔式电流传感器霍尔效应是指当电流通过一个位于磁场中的导体时，会在导体两侧产生电势差（即霍尔电势），这个电势差与电流大小和磁场强度成正比。霍尔式电流传感器具有高精度、稳定性和线性度高的特点，能够在较宽范围内测量电流，并且受到外部温度和其他环境条件的影响较小。3.2.3动力电池电流检测动力电池电流检测在电动汽车和储能系统中具有极其重要的意义，它直接关系到电池的性能、安全、寿命以及整车的运行效率。1）开环式霍尔电流传感器当一次侧导体流过电流Ip时，在导体周围产生磁场强度与电流大小成正比的磁场。磁心将磁力线集聚至气隙处，霍尔元件输出与气隙处磁感应强度成正比的电压信号。放大电路将该信号放大后输出电压Vs。一般霍尔式电流传感器的额定输出标定为4V，特点是结构相对简单，没有二次侧补偿绕组，因此成本较低。3.2.3动力电池电流检测动力电池电流检测在电动汽车和储能系统中具有极其重要的意义，它直接关系到电池的性能、安全、寿命以及整车的运行效率。2）闭环式霍尔电流传感器磁心上绕有一二次侧补偿绕组，当主回路有电流Ip通过时，在导线上产生的磁场被磁心聚集并感应到霍尔元件上，所产生霍尔信号输出经过放大，用于驱动功率晶体管并使二次侧补偿绕组导通，从而获得一个补偿电流Is。补偿电流通过二次侧补偿绕组产生磁场，该磁场与被测电流Ip产生的磁场方向正好相反，因而使霍尔元件的输出逐渐减小。当一次侧与二次侧补偿绕组所产生的磁场相等时，Is不再增加，霍尔元件磁平衡。通过检测Is即可测量出一次侧电流。3.2.4高压绝缘监测动力电池管理系统（BMS）必须配备安全监测模块，对高压回路绝缘性进行在线监测。包括绝缘电阻检测模块、控制模块（MCU）、故障警示子系统以及CAN总线通信接口等关键组件。3.2.4高压绝缘监测（1）漏电电流检测法漏电电流检测法是通过检测直流母线对地漏电电流来检测绝缘性的方法3.2.4高压绝缘监测（2）脉冲注入法采用脉冲注入法可单独检测高压母线正极与车辆PE保护接地的绝缘电阻3.2.4高压绝缘监测（3）桥式电阻法对电阻R1、R2进行电压采样，经过换算可得到正负端对地绝缘电阻上的电压UP、UN，两者之和等于总电压U。3.2.5高压互锁监测电动汽车高压互锁（HighVoltageInterlockLoop，HVIL）是一种用低压信号来监视高压回路完整性的安全设计方法，通过使用低压信号来检查电动汽车上所有与高压线束相连的组件，检测各个高压系统回路的电气连接完整性（连续性）。这种设计旨在确保高压系统在运行时保持其完整性和安全性。当BMS检测到HVIL回路断开或完整性受破坏时，BMS启动故障报警，仪表“OK”指示灯不亮，提醒“EV功能受限”。3.2.5高压互锁监测（1）高压互锁回路的组成主要包括高压互锁插接器、高低压导线、闭合的低压电源信号回路、高压互锁监测回路及监测模块（监测模块可以是BMS或者VCU）。3.2.5高压互锁监测（2）高压互锁插接器结构原理，高压连接系统连接时，功率端子（高压端子）先接通，互锁端子（低压端子）后接通；高压连接系统断开时，互锁端子先断开，功率端子后断开。也就是说：高压端子长于低压互锁端子，这样可以确保高压互锁信号检测的有效性。3.2.5高压互锁监测（3）电动汽车高压互锁主要功用1）确保高压上电前高压系统的完整性，提高高压系统的安全性。2）运行过程中高压回路断开或者完整性受到破坏时，启动安全防护程序。3）防止带电插拔高压插接器给高压端子造成的拉弧损坏。（4）高压互锁类型分为结构互锁、功能互锁和软件互锁3类。3.2.5高压互锁监测案例：整车控制器（VCU）发出一个约5V的低压控制信号，经动力电池管理器、DC/DC变换器总成、高压配电盒、加热器、空调压缩机、驱动控制单元，最后回到VCU，形成一个封闭回路。高压互锁HVIL检测电路，外部施加PWM信号在整个HVIL环路上面，通过检测V1、V2处的电压来诊断高压插接器的连接状态。3.2.6碰撞信号监测碰撞发生时，碰撞传感器首先向安全囊控制单元（ACU）发送信号，ACU在确认碰撞事件后，会在极短的20ms内向总线发送“碰撞解锁与断电指令”。任务实施1）设备及工具准备：比亚迪秦EV、道通解码仪、万用表、龙门举升机、一体化绝缘工具、耐磨手套、绝缘手套、动力电池举升平台、电池检测仪、工位安全套装。2）场地准备：检查实训场地和设备设施是否清洁，是否存在安全隐患，配电箱、插排是否符合用电需求。如果不正常，应汇报教师后进行处理。3）安全防护准备：做好车辆安全防护、设置隔离带、摆放高压危险警告牌。任务实施：

高压互锁故障

1．使用故障诊断仪读取故障码①操作点火开关使电源模式至ON状态②连接故障诊断仪，读取系统故障码③确认系统是否存在故障码任务实施2．检测全车高压连接线是否出现破损、脱落、脏污等现象3.拆下低压蓄电池负极任务实施

4.断开充配电总成B74连接器，测量端子之间的电阻测量结果：B74/13--B74/12电阻：1Ω以内（若正常，继续下一步检查；若异常，更换线束）任务实施5.拔下电池管理器的BK45（B）连接器，使用专用工具测量B74/13和BMS的BK45（B）/5的电阻测量结果：1Ω以内任务实施6．断开动力电池BK51连接线，使用专用工具测量BK51/29和B74/12端子电阻测量结果：1Ω以内任务实施7.测量BK51/30和BMS的BK45（B）/4的电阻测量结果：1Ω以内8.测量B74/12和BK45B/4的电阻测量结果：1Ω以内任务实施7.检查直流霍尔传感器线路1.检测BK45（A）-18与BK51-25之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω2.检测BK45（A）-26与BK51-22之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω3.检测BK45（A）-27与BK51-24之间的电阻测量结果：正常应小于1Ω任务实施9.故障排除后，再次检查确认系统是否工作正常，操作启动开关使电源模式至ON状态，系统OK灯正常点亮，驱动正常总结评价拓展阅读高压互锁系统高压系统能够被及时、可靠地切断，以保护人员安全。这一过程不仅体现了技术层面的严密性与可靠性，更蕴含了深刻的合作与协同理念。在一个团队或组织中，每个成员都需要发挥自己的专长，并与他人协作，以实现共同的目标。这种协同性是团