比亚迪E5动力电池认知-1.2
比亚迪e5电动汽车动力电池及其控制技术浅析
比亚迪e5电动汽车动力电池及其控制技术浅析作者：***来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2018年第08期摘要：纯电动汽车是由锂电池输出电能，采用电动机驱动，具有零排放、结构简单等特点，是汽车今后发展的一个方向。
本文主要介绍了比亚迪e5的动力电池组和其控制系统的结构与工作原理。
关键词：电动汽车;磷酸铁锂电池;电池管理系统BMS;高压互锁中图分类号：U469.72 文献标识码：A随着机动车数量大幅增加，带来了能源紧张及空气污染等严重问题。
纯电动汽车能实现行驶过程的零排放和低能耗，因此汽车的电动化已成为汽车工业发展的一个方向。
本文以比亚迪e5车型为例，介绍纯电动汽车动力电池组及其控制技术[1]。
1动力锂电池种类及优缺点锂电池的比容量及使用寿命等指标要好于铅酸蓄电池和镍氢电池，可有效降低动力电池组的质量，在纯电动汽车上得到广泛使用。
锂电池发展经历了由钴酸锂和锰酸锂阶段，直到现在常用的磷酸铁锂和三元聚合物锂电池，安全性和稳定性得到大幅提高。
如表1所示为各类锂电池性能比较表。
特斯拉电动汽车主要使用的是三元聚合物锂电池，是使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。
与磷酸铁锂电池相比，三元锂电池的比能量要高很多，但其热稳定性、安全性较磷酸铁锂电池差，对电池管理系统要求较高。
比亚迪e5纯电动汽车，采用磷酸铁锂电池供电。
磷酸铁锂电池的正极材料是磷酸铁锂，负极是石墨，隔膜由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）材料构成，形成PP/PE/PP_层隔膜，其间充满六氟磷酸锂有机电解溶液（电解液对人具有腐蚀性并且可燃）。
磷酸铁锂电池主要优点在于循环使用寿命相对较长、发热量低、热稳定性好、成本较低及安全性好[2]。
2比亚迪e5动力电池结构简介比亚迪e5动力电池由13个电池模组串联而成，每个模组内部有单体电池，每个单体电池的标称电压是3.2 V，电池总电压可以达到633.6 V，容量为75 Ah。
动力电池供电，续航里程可达250～300 km，0～100 km/h加速小于14 s，最高车速可以达到130 km/h。
比亚迪e5车动力电池系统的故障排查方法
动力电池系统负责新能源汽车纯电行驶时的能量供给，它为整车驱动和其他用电器提供电能。
动力电池会出现哪些故障呢？出现故障后如何进行排查？本文以比亚迪e5车为例，阐述了动力电池系统的故障排查方法。
1 比亚迪e5车动力电池组的组成比亚迪e5车的动力电池系统由13个电池模组串联、13个电池信息采集器（BIC ），2个分压接触器（6号电池模组和10号电池模组内部各一个）、1个正极接触器（13号电池模组内部）、1个负极接触器（1号电池模组内部）、采样线束和电池模组连接片等组成（图1），其中13号电池模组在1号电池模组的上层，12号电池模组在11号电池模组的上层，6电池模组、7电池模组、8号电池模组分别在5号电池模组、4号电池模组、9号电池模组的上层。
2 比亚迪e5车动力电池管理系统的控制逻辑比亚迪e5车采用的分布式电池管理系统由电池管理控制器（BMC ）、电池信息采集器（BIC ）和动力电池采样线等组成。
电池管理控制器在车上的安装位置如图2所示。
电池管理控制器的主要功能如下：充放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、SOC/SOH 计算、自检及通讯功能等；电池信息采集器的主要功能如下：电池电压采样、电池温度采样、电池均衡和采样线异常检测等；动力电池采样线的主要功能是连接电池管理控制器和电池信息采集器，实现两者之间的通讯及信息交换，电池管理系统控制逻辑示意图如图3所示。
3 比亚迪e5车动力电池系统相关连接器的端子接口定义（1）电池信息采集器的端子排列情况如图4所示，对应的端子定义见表1所列。
比亚迪e5车动力电池系统的故障排查方法佛山市顺德区中等专业学校 欧阳可良图1 比亚迪e5车的动力电池系统的组成图2 电池管理控制器（BMC ）在车上的安装位置图3 电池管理系统控制逻辑（2）电池管理器端子排列情况如图5所示，对应的端子定义见表2所列。
4 比亚迪e5车动力电池系统常见故障代码比亚迪e5车动力电池系统常见故障代码及含义见表3所列。
高压电控总成介绍-1.1
功能特征：1、集成度更高 2、节省成本 3、有利于系统之间的信息共享 4、有利于部 件布局与设计
比亚迪e5四合一控制器结构认知
正面介绍：接口及结构
比亚迪e5四合一控制器结构认知
背面介绍：接口介绍
比亚迪e5四合一控制器结构认知
左侧介绍
控制器编号
比亚迪e5四合一控制器结构认知
保险丝（熔断器）
右侧介绍：DC直流输出14V，为低压电源供电。高压保险盖下装有两个熔断器，为空调压缩机与PTC供电。
预充接触器
预充接触器
比亚迪e5四合一控制器结构认知
DC-DC
比亚迪e5四合一控制器结构认知
比亚迪e5四合一控制器结构认知
直流烧结检测主要是检查接触器是否能正常工作，触点是否烧结。
比亚迪e5四合一控制器结构认知
比亚迪e5四合一控制器结构认知
比亚迪e5四合一控制器结构认知
高压配电箱结构组成：铜排连接片、接触器、霍尔电流感器、 预充电阻、动力电池包正、负极输入； 接触器由电池管理器控制，控制充放电。
： 直流充电升压功能； CAN通信、故障处理纪录、在线CAN烧写以及自检等功能 实现高压直流电转化低压直流电为整车低压电器系统供电(DC-DC) 实现整车高压回路配电功能以及高压漏电检测功能（高压配电箱&漏电传感器模块）
控制高压交/直流电双向逆变，驱动电机运转，实现充、放电功能（VTOG、车载充电器）
分区块介绍
比亚迪e5四合一控制器结构认知
动画打开上盖，分层介绍
比亚迪e5四合一控制器结构认知
比亚迪e5四合一控制器结构认知
接触器介绍
比亚迪e5四合一控制器结构认知
电机控制器、高 压配电箱、DCDC、车载充电机、 漏电传感器
动力电池及能量管理技术任务1 比亚迪E5动力电池及能量管理系统
技能训练
③ 对齐螺纹孔，用手拧入动力电池 托架固定螺栓，如图4-29所示。
④ 使用13mm套筒、接杆、棘轮扳 手组合工具拧紧动力电池托架固定螺栓。
⑤ 使用定扭扳手紧固动力电池托架 固定螺栓至135N·m。
技能训练
（2）安装动力电池相关连接件：
① 安装动力电池低压插接器，并锁止保险锁舌，如图4-30所示。 ② 安装动力电池高压电缆母线插接器，并锁止保险锁舌，如图4-31所示。
技能训练
Hale Waihona Puke 技能训练④ 拉起前机舱盖手柄，打开前机舱盖，安装车外防护三件套，如图4-14所示。
技能训练
2. 拆卸动力电池总成 （1）车辆高压断电：
① 打开低压蓄电池负极电缆保护盖，拆下负极电缆，使用绝缘胶带进行绝缘处 理，如图4-15所示。
② 进入车内，拆卸中控储物格固定螺栓，如图4-16所示。
技能训练
技能训练
技能训练
⑧ 安装动力电池负极电缆并紧固。 ⑨ 驱动车辆，等待动力电池冷却系统自动运行。
技能训练
4. 整理归位
（1） 取下车内三件套。 （2） 回收车外三件套。 （3） 关闭前机舱盖，起动车辆检查车辆情况，按照7S管理标准，整理工具和 清扫场地。
谢谢观 看
技能训练
比亚迪E5动力电池拆装 ◆实训准备
1. 安全操作规范
（1）拆装动力电池时需关闭点火开关，车辆处于非起动状态。 （2）车辆正在充电时不得拆装动力电池。 （3）拆装动力电池前需佩戴防护装备。 （4）拆装动力电池前需要断开高压维修开关。
技能训练
2. 实操工具准备 （1）设备准备： 2018款
比亚迪E5纯电动汽车、举升机、 承重为1000kg升降平台和冷却液 回收器，如图4-10所示。
浅谈比亚迪E5电池管理系统故障诊断与排除
AUTO TIME155AUTO AFTERMARKET | 汽车后市场时代汽车 浅谈比亚迪E5电池管理系统故障诊断与排除黄景鹏 蒋翠翠 郑少鹏广东交通职业技术学院 广东省广州市 510650摘 要： 本文根据2018款比亚迪E5结构与原理，通过对比亚迪E5车辆电池管理系统的故障进行分析、诊断，并结合维修手册和相关资料去思考，找到该故障所在位置，排除车辆无法上电的故障，恢复该车正常行驶。
这充分证明了如何运用所掌握的知识和原理，以及车辆新技术，并结合维修手册和相关资料去思考和解决车辆故障修理难题。
关键词：比亚迪汽车 电池管理系统 OK 电 动力系统故障 故障诊断1 BMS 的组成1.1 BMS 的组成电动汽车主要由整车控制器、动力子系统、能源子系统三大主要部件组成，三大主要部件通过高速的通信总线进行连接，是整个电动汽车电气系统最重要的部分。
而能源子系统主要由动力电池组以及BMS 来构成。
动力电池组包括了通过某种串、并联方式组合在一起的多个动力电芯以及连接器件、线材等，它负责为车辆储存并输送电能，但其本身不具备信息传递、控制管理的功能，一切的监测功能都交给了电池管理系统（BMS）来完成。
BMS 是一个为管理电池而设计的电子控制系统，包括传感器、控制器、各种控制、驱动开关以及信息通信储存模块等等。
动力电池管理系统( BMS)是电池保护和管理的核心部件，它的作用要保证电池安全可靠的使用，控制动力电池组的充放电，并向vcu 上报动力电池系统的基本参数及故障信息。
动力电池管理系统是集监测、控制与管理为一体的、复杂的电气测控系统，也是电动汽车商品化、实用化的关键。
1.2 BMS 在整车上的重要性动力电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，对动力电池的电压、电流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOC（State Of Charge 荷电状态）、SOH( State Of Health 性能状态，也称健康状态)，还根据动力电池的电压、电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程，以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN 总线接口与车载，控制器、电动机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信。
比亚迪E5电源系统构造与检修
任务2 比亚迪E5电源系统构造与检修
任务2 比亚迪E5电源系统构造与检修
2. 比亚迪E5电池模组工作特点
比亚迪E5纯电动汽车动力蓄电池管理系统根据检测到的动力蓄电池13个模组的 电池信息采集器的温度、电压、电池均衡信号以及采样线的状态信号，对各电池模 组的电压、电流和温度等信息进行分析，若得出电池模组电压、温度或SOC异常， 动力蓄电池管理系统会发出控制指令，使13个电池模组的电压和温度平衡。
任务2 比亚迪E5电源系统构造与检修
（4）高压维修开关
比亚迪E5的高压维修开关位于 中控台储物箱下部动力蓄电池的上 面，其用于切断动力蓄电池内部的 高压电路，防止发生触电事故，驾 驶者一般接触不到，仅供专业人员 检修时使用。
任务2 比亚迪E5电源系统构造与检修
2. 比亚迪E5动力蓄电池特征
比亚迪E5动力蓄电池通过几十个螺栓加 密封胶以机械方式与托盘连接在一起，其最 重要的外部特征是动力蓄电池组上带有一个 2芯高电压接口，动力蓄电池组通过该接口 与高电压车载网络连接。
PART 03
比亚迪E5电源系统构造与检修
任务目标
1. 掌握比亚迪E5电源系统的组成。 2. 掌握比亚迪E5电源系统的工作原理。 3. 掌握比亚迪E5电源系统主要部件的检修方法。 4. 能按照操作规范进行比亚迪E5电源系统的拆装及检修。
任务2 比亚迪E5电源系统构造与检修
一、 比亚迪E5电源系统组成
新能源汽车动力蓄电池组
一、信息收集
（四）各类车用动力蓄电池的性能比较 2.镍氢蓄电池
镍氢蓄电池属于碱性电池，是一种集能源、材料、化学、环保于一身的绿 色环保电池。循环使用寿命较长，能量密度高，但价格较高，能量密度低，主要 应用于混动车型。目前商业化的混合动力电动汽车，如丰田的Prius（图1-5）、 本田的Insi蓄断电与池修复组
学习目标
1.能严格执行“6S”管理规定； 2.能够说出动力蓄电池组的作用、类型及特点； 3.能够介绍磷酸铁锂蓄电池的特点及应用。
任务描述
一名客户想要购买一台比亚迪e5汽车，他第一次来到4S店了解电动汽车， 想要了解比亚迪e5汽车的动力蓄电池。作为一名销售顾问，请你为客户介绍 比亚迪e5动力蓄电池的基本知识。
一、信息收集
（一）蓄电池的基本组成
电动汽车动力储能装置包括所有动力蓄电池、超级电容、飞轮电池和燃 料电池等储能元件及其以上各类电池的组合。电动汽车的主要动力源为电能， 通过电动机等动力装置转化为机械能，从而驱动车轮行驶，而电能来自纯电 动汽车的动力蓄电池系统，如图1-1所示。
图1-1 纯电动汽车的动力蓄电池系统
一、信息收集
（四）各类车用动力蓄电池的性能比较 3.三元锂蓄电池
图1-8 蓄电池安装位置
二、任务实施
根据比亚迪e5动力蓄电池，销售顾问可以从以下几方面进行介绍：
（一）比亚迪e5动力电池类型
目前，越来越多的传统式混合动力电动汽车、几乎所有的插电式混合动力 电动汽车与纯电动汽车都采用的是锂离子蓄电池。锂离子蓄电池诞生时间不算长， 但因其质量小、储能大（能量密度高）、无污染、无记忆效应、循环使用寿命长 等特点迅速占据了新能源汽车蓄电池绝大部分市场。在同体积同质量情况下，锂 离子蓄电池的储电能力是镍氢蓄电池的1.6倍，是镍镉蓄电池的4倍，并且人类只 开发利用了其理论电量的20％~30％，开发前景非常好。同时，锂离子蓄电池 不会对环境造成污染。
新能源汽车电池技术浅析之比亚迪e5动力电池
比亚迪e5动力电池比亚迪e5动力电池二、锂电池技术目前，越来越多的传统式混合动力汽车、插电式与纯电动汽车都采用的是锂离子蓄电池。
锂离子蓄电池是上世纪90年代发展起来的高容量可充电电池，比镍氢电池发展的更晚，其能量大于氢镍电池，能存储更多的电能量，而且具有循环寿命长、自放电率小、电池无记忆效应和不污染环境等优点。
其主要研究集中在大容量、长寿命和安全性三个方面，成为当前能量存储技术的热点。
虽然其从1970年诞生至今时间并不算长，但凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速占据了新能源汽车电池市场的绝大部分江山。
如今，在售新能源汽车配备的锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池两种，且这两种电池在自身特点上存在显著差异，因此我们将对其进行细致的讲解与对比。
1.磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，电池负极是石墨，中间是聚乙烯或聚丙烯材料制成的隔膜板，电池中部的上下端间装有有机电解质，锂离子的电解质是由有机溶剂和锂盐组成，对人体组织具有腐蚀性，并且可燃，外壳由金属材料密封，图2所示为比亚迪e5磷酸铁锂电池组安装位置。
图2比亚迪e5动力电池组安装位置（1）外部特征比亚迪e5动力电池系统最重要的外部特征是：高电压导线或高电压接口和12V车载网络接口，布置在整车地板下面，电量为47.5k Wh o动力电池组的密封盖一般通过几十个螺栓加密封胶以机械方式与托盘连接在一起。
在动力电池组上密封盖上一般粘贴有几个提示牌，如一个型号铭牌和两个警告提示牌。
型号铭牌提供逻辑信息（例如电池参数标签和电池编号）和最重要的技术数据（例如额定电压）。
两个警告提示牌提醒注意动力电池组采用锂离子技术且电压较高以及可能存在的相关危险。
图3为动力电池组上提示牌的安装位置、检验报告和托盘螺栓固定力矩。
力力r*： n QVHAFNzb l.f.JTION，力।■ umi<El ♦H TJl UUl IhH-rnU ItPV螺栓力矩135N电池包编号图3比亚迪e5动力电池组密封盖上的提示牌在动力电池组上带有一个2芯高电压接口，动力电池组通过该接口与高电压车载网络连接，如图4所示。
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E5动力电池的加 热以及冷却方式 维修开关处的
高压互锁开关
整个是维修 开关座，其 上插有维修 开关，维修 开关如下图 所示。
《比亚迪E5教学课件》
学习单元2.2
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
《比亚迪E5教学课件》
学习单元2.2
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
而在冬季时，动力电池 也可以被加热，提高了放电 和续航能力。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
动力电池高压 母线接线口
E5动力电池内 部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
冷却水管 管接头
塑 料 冷 却 水 管
动力电池低
压通讯接口动力电池冷 却液进水口
《比亚迪E5教学课件》
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
而在冬季时，动力电池 也可以被加热，提高了放电 和续航能力。
左图为高压电池组的水 循环图
《比亚迪E5教学课件》
《比亚迪E5教学课件》
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
比亚迪 E5动力电池 的冷却采用 水冷方式， 图中显示水 管的形状
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
而在冬季时 ，动力电池也可 以被加热，提高 了放电和续航能 力。
动力电池托 盘（为铝壳 工艺）
动力电池上盖 （密封罩）
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
揭去密封罩后 为动力电池的 二氧化硅气凝 胶防火隔热层 （隔热棉）
《比亚迪E5教学课件》
冷却液出 水口
E5动力电池外 部整体认知
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
比亚迪E5动力电池内 部包含有13个动力电池模 组、6个电池信息采集器 以及信息采样线束，动力 电池采用铜排（汇流排） 连接，每个模组间都贴有 蛇形冷却水管用来为动力 电池冷却或者加热。部件 见下图。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
动力电池信息传输路线如图箭 头所示为：先通过每个动力电池模 组上的信息采集板采集到的每个电 池单体的电压、温度等信号后经过 电池信息采样线束把信息传输给电 池信息采集器，电池信息采集器收 到信息后经线束传给通讯转换模块 信息转换后输出给BMS。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
一个动力电 池模组
信息采样 线束
蛇形冷却 水管
铜排（汇流 排）
《比亚迪E5教学课件》
学习单元2.2
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
比亚迪E5动力电池的冷 却采用水冷方式，当电脑监 测到动力电池过热时，电池 的冷却水泵运转，将冷却液 通过蛇形冷却水管进行循环 ；当电池更热时，冷却水经 过板式换热器降温后进行循 环。而在冬季时，动力电池 也可以被加热，提高了放电 和续航能力。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
E5动力电池的加 热以及冷却方式
比亚迪E5动力电池13 个模组之间用铜排串联连 接，如左图所示。其中模 组的电压不相同，串联之 后的总电压为680V。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 部整体认知
E5动力电池内 部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
比亚迪E5动力电池13 个模组之间用铜排串联连 接，如左图所示。其中模 组的电压不相同，串联之 后的总电压为680V。
比亚迪E5-动力电池
动力电池的认知
1
E5动力电池外部整体认知
学习导航
2
E5动力电池内部部件认知
3
E5动力电池连接方式及信息传输
4
E5动力电池的加热以及冷却方式
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
动力电池系统是EV车动力能源，它为整车驱动和其他用电器提供电能。 本车的动力电池系统由动力电池模组、电池信息采集器、串联线、托盘、密 封罩、电池采样线组成。额定总电压为605V，总电量为60.5KWh。
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式
模组上的信 息采集板
通讯转换 模块
《比亚迪E5教学课件》
E5动力电池外 E5动力电池内
部整体认知
部部件认知
E5动力电池连接 方式及信息传输
E5动力电池的加 热以及冷却方式