动力电池管理及维护技术（第3版）课件8.维护保养

动力电池管理及维护技术

第八讲：动力电池的维护第八讲：动力电池的维护不换机油，电动汽车还需要保养吗？3目录CONTENTS8.1动力电池系统日常保养8.2动力电池系统故障分析8.1动力电池系统日常保养虽然电动汽车和传统汽车驱动方式有些差别，但依然要进行日常的保养维护。两者保养最大的区别就是，传统汽车主要针对发动机系统进行保养，需要定期更换机油、机滤等；而电动汽车主要是针对电池组和电动机进行日常的养护。1.保养制度8.1动力电池系统日常保养1）定义和分级汽车保养，主要是针对传统的汽车修理维护中拆卸修理法而言的，是指汽车运行中的保养护理，是由传统的汽车维护作业演化而来的，强调对汽车进行预防性的各种保养与维护，并对传统养护进行突破与创新，达到“在运行中保养，免拆卸维护”。根据电动车辆预防为主、定期检测、强制维护的维护原则，动力电池保养分为日常维护、一级维护、二级维护，要由专业维护人员执行。1.保养制度8.1动力电池系统日常保养2）维护周期动力电池系统的维护周期根据营运及非营运电动汽车的使用频率进行划分，具体周期见表；非定期维护保养周期则根据具体情况而定。1.保养制度维护类别营运电动汽车间隔里程/时间非营运电动汽车间隔里程/时间日常维护每个运行工作日—一级维护5000～10000km或6个月5000～10000km或6个月二级维护20000～30000km或1年20000～30000km或1年注：维护作业间隔里程/时间，以先到者为保养周期要求。8.1动力电池系统日常保养3）保养工具电动汽车电池保养除使用一般的拆装、清洁工具以外，还使用万用表、绝缘性测试仪以及专用诊断工具，如内阻仪、电池性能测试仪、电池在线均衡仪等。由于动力电池属于高压系统，在保养时操作者务必要注意进行安全防护。1.保养制度8.1动力电池系统日常保养4）保养项目及要求（1）日常维护保养项目。对动力电池外表进行清洁，保持整洁，观察故障灯状态是否正常，对蓄电池电量进行检视并补给。（2）级维护保养项目及要求。一级维护保养时，除对高低压蓄电池、高压控制盒、DC-DC变换器等的检视、清洁、紧固、添加、导线连接、充电等情况进行维护以外，还需要用专用设备进行检测和校准。（3）二级维护保养项目及要求。二级维护是在一级维护的基础上，进一步对电池系统相关数据进行分析，对电池箱风扇、过滤网、绝缘情况、高压配电箱等进行检查。1.保养制度8.1动力电池系统日常保养电动汽车在完成动力电池系统二级维护后，应进行竣工检验。竣工检验应在整车高压上电情况下进行检查、检测，技术要求符合下表的规定。1.保养制度检查对象检查项目技术要求动力电池系统总电压符合规定外接充电状态使用直流充电桩外接充电时，无充电中断现象，充电SOC显示100%，系统应自动终止充电电池工作状态正常，专用诊断仪检查，无动力电池故障指示电池通风工作状态正常高压配电箱中各电器件状态电器件安装牢固，无烧蚀或损坏电源辅助系统DC-AC逆变器工作状态符合规定DC-DC直流电源变换器工作状态符合规定车载充电机工作状态交流外接充电时，无充电中断现象，充电SOC显示100%，系统应自动终止充电高压系统绝缘检查整车高压系统输入、输出端与车体之间的绝缘电阻绝缘电阻≥5MΩ8.1动力电池系统日常保养1）常规检查方法在讲述动力电池系统常规保养时，需要指出的是通常电池系统的保养是和其他系统的保养一起进行的，因此这里除电池舱外，还涉及充电接口、车载充电机、DC-DC变换器以及低压蓄电池等其他电源系统的保养。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养下面以某纯电动汽车为例介绍电动汽车电源系统常规保养检查。（1）低压蓄电池。（2）充电接口。（3）车载充电机。（4）DC-DC变换器。（5）动力电池。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养2）保养操作步骤下面介绍更进一步的操作步骤，可解决检视发现的小问题。（1）清理蓄电池接线柱。（2）蓄电池的保养。（3）高压控制盒的检查保养。（4）动力电池舱的检查保养。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养3）电池在线均衡下面以BBS5V5A-8S在线均衡仪为例，介绍使用均衡仪对锂电池组进行均衡充电的方法。2.保养操作电池在线均衡仪8.1动力电池系统日常保养（1）均衡仪设备组成。设备均衡模块共包含八个均衡电源模块，相互隔离，实现串联电池组电池单体独立回路的充电功能。均衡模块与计算机控制系统通过RS-232通信，以实现指令控制和数据监控、记录等功能。（2）联机和参数设置。在主机打开Rp_Balance软件。选择Rp_Balance软件“选项”菜单下的“优化自动联机”命令，打开如图所示的“设置自动联机”对话框。在箱号命令栏中，从下拉列表框中选择从“001”到计算机连接设备的最大箱号（即最多几个均衡仪）。在串行口命令栏中，从下拉列表框中选择COM1，到下拉列表框中选择计算机连接设备时的最大串口号。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养（3）充放电均衡操作充电或者放电是根据实际被测电池电压和设定的电压决定的，设备支持充电均衡和放电均衡，设置的电压如果高于被测电池电压，即充电均衡；反之，如果设置的电压低于被测电池电压，即放电均衡。（4）在线均衡注意事项2.保养操作8.1动力电池系统日常保养4）动力电池拆装及处置规则（1）电池拆装。对高压蓄电池系统进行拆装之前必须做好充分的准备工作，在地面或车辆附近明显位置放置警示牌；拆除及安装高压部件应使用专用工具，并穿戴绝缘手套（绝缘等级为1000V/300A以上）和绝缘鞋。2.保养操作电池拆装安全防护工具8.1动力电池系统日常保养下面以比亚迪汉EV电池包拆装为例，介绍电动汽车电池包拆装步骤。打开前舱盖，断开12V蓄电池电源负极。抽取电池包冷却液。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养将车辆举升到合适的高度，使用升降台顶紧电池包。拆除电池包四周挡泥板螺栓/子母扣。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养拆除电池包前端底盘副车架上的防撞杆。拔掉动力电池包进出水口冷却管路接头。带上绝缘手套，拔掉动力电池端低压插接件、高压插接件。2.保养操作8.1动力电池系统日常保养使用M18的套筒将电池包周边的14个紧固件拆掉，拆下动力电池包。将拆卸下来的动力电池包退回指定部门进行返修处理。（2）储存与运输。根据相关标准，蓄电池应储存在温度为5~40℃的干燥、清洁及通风良好的仓库内。蓄电池应不受阳光直射，距离热源不得少于2m。蓄电池不得倒置及卧放，并避免机械冲击或重压。蓄电池运输荷电状态应低于40%，在运输中不得受剧烈机械冲撞、暴晒、雨淋，不得倒置。蓄电池在装卸过程中应轻搬轻放，严禁摔掷、翻滚和重压。2.保养操作8.2动力电池系统故障分析熟悉汽车电路原理，了解汽车电气系统线路的连接关系及各部件的结构原理，是汽车电路故障分析及检修的基础，而掌握汽车电路分析的基本方法及要点，有助于准确迅速地排除汽车电路的故障。动力电池系统的故障分析同样如此。下面先介绍汽车电路故障分析的一般方法。1.故障分析方法综合分析法直观检测法电压检测法电阻检测法替代与排除法8.2动力电池系统故障分析以某车载充电器为例，其面板有三个指示灯：①交流电源指示灯（绿色），当接通交流电后，电源指示灯亮起；②工作状态指示灯（绿色），当充电机接通电池进入充电状态后，充电指示灯亮起；③报警指示灯（红色），当充电机内部有故障或者错误的操作时亮起。2.充电系统常见故障车载充电器及其指示灯8.2动力电池系统故障分析充电系统常见故障有以下几种。1）12V低压供电异常。2）充电机检测电池电压不满足要求。3）充电机与充电桩握手不正常。4）无法充电。2.充电系统常见故障8.2动力电池系统故障分析1）电池系统的工作过程在进行动力电池故障分析前，首先要了解动力电池系统为整车上电以及充电的过程。（1）上电过程。（2）动力电池充电过程。3.动力电池系统常见故障8.2动力电池系统故障分析2）故障级别及其显示根据动力电池的故障严重程度，可以将其划分为三个等级：（1）三级故障：表明动力电池性能下降，电池管理系统降低最大允许充放电电流。（2）二级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器停止充电或者放电。其他控制器应在一定的延时时间内响应动力电池停止充电或放电请求。（其他控制器响应动力电池二级故障的延时时间建议少于60s，否则会引发动力电池上报一级故障）（3）一级故障：表明动力电池在此状态下功能已经丧失，请求其他控制器立即（1s内）停止充电或放电。如果其他控制器在指定时间内未作出响应，电池管理系统将在2s后主动停止充电或放电（即断开高压继电器）。3.动力电池系统常见故障8.2动力电池系统故障分析动力电池的故障会在仪表上显示“请检查动力系统”。根据故障程度的不同，亮起的指示灯亦不同，如图所示。3.动力电池系统常见故障比亚迪汉EV仪表盘8.2动力电池系统故障分析下表给出了比亚迪纯电动汽车仪表指示及警告灯注解。3.动力电池系统常见故障8.2动力电池系统故障分析电动汽车动力电池系统常见故障描述及常规解决方案可参下表。3.动力电池系统常见故障故障描述常规解决办法（按照序号进行操作）SOC异常：如无显示，数值明显不符合逻辑（1）停车或者关闭车钥匙后重新启动；（2）检查仪表显示其它故障报警有无点亮，并做好现象记录；（3）联系专业售后人员进行复查，维修人员确认无误后正常使用续航里程低于经验值（1）联系维护人员，检查充放电过程，容量是否衰减，BMS控制是否正常电池过热报警/保护（1）10秒内减速，停车观察；（2）检查报警是否消除，检查是否有其他故障，并做好记录；（3）若报警或保护消除，可以继续驾驶，否则，联系售后人员；（4）运行中若连续3此以上出现停车，减速故障消除时，联系售后人员SOC过低报警/保护（1）SOC低于30%报警出现时减速行驶，寻找最近的充电站进行充电；（2）停车休息3到5分钟后行驶，检查故障是否能自动消除；（3）若故障不能自行解除，且仍未驶达充电站的，联系售后人员解决电压/电流明显异常（1）关闭车钥匙，迅速下车并保存适当距离2.联系专业技术人员处理钥匙打ON/START后不工作（1）检查并维护低压电源；（2）若打ON后能工作，检查仪表盘上故障显示，并记录；（3）若打START后仍不能工作，联系专业人员不能充电（1）检查SOC当前数值；（2）检查充电线缆是否按照正确方法连接；（3）若由环境温度超出使用范围，终止使用；（4）联系维修人员运行时高压短时间丢失检查系统屏蔽层是否有效，检查继电器是否能正常动作，检查主回路是否接触良好电池外箱磨损破坏联系专业人员维护8.2动力电池系统故障分析3）故障诊断举例电动汽车由于电池系统或因充电产生的故障种类很多，要根据故障现象及电路原理结合相关知识进行具体分析处理，下面举例说明。（1）行驶中仪表提示“请检查动力系统”故障案例分析。（2）直流充电桩无法充电故障案例分析。3.动力电池系统常见故障8.2动力电池系统故障分析（1）行驶中仪表提示“请检查动力系统”故障案例分析故障现象：比亚迪汉EV行驶中仪表提示“请检查动力系统，请安全停车并联系服务店”，OK灯亮，车辆可以行驶

。可能原因分析：①高压系统故障；②线束故障；③BMS故障。3.动力电池系统常见故障诊断仪读取故障码8.2动力电池系统故障分析（2）直流充电桩无法充电故障案