7-动力电池高压组及管理系统的检测与维护
电动汽车电池及管理系统保养与检修 教案
学习情境一 动力电池保养与检修工作任务一 动力电池外观检查情境描述：一辆2018款的吉利帝豪EV450已行驶2万公里，需到店进行保养维护工作。
由于电动汽车底盘较低，容易发生剐蹭，所以动力电池外观的检查是一项重要工作，直接影响整车安全性。
请你作为维修技师完成此项任务。
时长安排：8课时（360min ）。
典型工作环节（一）：执行工作准备2课时资讯1. 请将下列物品与名称连起来。
绝缘手套 灭火器 安全头盔 绝缘工具箱 绝缘垫2. 绝缘工具是采用绝缘材料进行加工并适用于电气系统拆装等操作的工具。
作业前，需要对动力电池维修工具进行检查，保证其 无破损 、无破洞和裂纹、 内外表面清洁 、干燥，不能 带水 进行操作，以确保安全。
3.检查作业现场是否配备灭火器或其他灭火器材，以及灭火器和灭火器箱的型式、外观、结构部件、 性能参数 、规格、材料、制造商名称、 现场位置 与检验报告是否一致；检查作业环境是否符合防火要求。
4.检查绝缘垫有无破损、磨损等现象。
绝缘垫的检查方法：可用 绝缘电阻测试仪 测量其对地绝缘阻值。
5.检查绝缘头盔有无 开裂或者磨损 ，有无明显 变形 ，下颚带是否完好、牢固。
6.接地电阻测试仪是测量 电位均衡 统的基本防护。
7.绝缘测试仪是用于测量交流/直流电压、搭铁耦合电阻和 绝缘电阻 的设备，其测量的阻值是表征电动汽车电气安全好坏的重要参数。
计划1.完成此工作环节需要哪些步骤？（小组内商讨）答：执行场地防护、执行人身防护、检查设备和工具、记录车辆信息、执行车辆防护。
2.需要准备哪些设备与工具？（小组内商讨）答：维修手册、举升机、万用表、接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪、绝缘工具套装。
3.完成此工作任务小组成员如何分工？（小组内商讨）答：建议将小组成员安排为安全组长、操作员1、操作员2、记录员、资料员。
决策1.工作步骤填写序号工作步骤具体事项图示举例①执行场地防护设置警戒带和高压电警示牌、检查灭火器、检查绝缘垫、安装车轮挡块。
《动力蓄电池及管理系统检修》任务十二 高压上电故障检测与维修
高压上电实验
任务实施
（1）实验步骤： 1）启动高压上电实验，观察高压继电器的闭合顺序，检测预充电路与供电电路的系统
电压，并分别描绘出预充电路与供电电路的电流通路。
技能操作
高压上电实验
任务实施
2）打开LABSOFTX软件，打开汽车技术→新能源汽车高压电池断电系统→电池断电系 统→测量系统电压。
3）按照动画所示连接实验卡，如下图所示，将启动开关S1及故障开关S2拨至关闭位置。
➢ 高压系统连接框图如右图所示。
知识学习
高压系统连接框图
高压上电故障检测与维修
高压互锁过程分析
任务实施
知识学习
➢ 高压互锁电气原理图如右图所示。其中，BMS、PDU、 DC/DC、ACCM、PTC等连成了一个互锁回路。
高压互锁电气原理图
高压上电故障检测与维修
任务实施
高压互锁过程分析
➢ 高压互锁线路通过高压互锁插头将高压部件连接起来， 一旦出现某一设备的高压端不正常，整个高压系统就回 锁死，以确保用户及车辆的安全。高压互锁插头如右图 所示。 ➢ 高压互锁目的： （1）整车在高压上电前确保整个高压系统的完整性； （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。
高压上电实验
任务实施
高压上电控制原理
➢ 高压上电过程中V1、V2、V3的电压值变化如右图所示，由图 可知： ➢ （1）t1时刻，动力蓄电池系统高压维修开关连接正常，电池 模块之间串联连接良好，V1电压值为动力蓄电池系统的额定电压。 ➢ （2）t2时刻，总负继电器闭合，此时V2与预充电阻串联，V2 电压值低于V1。 ➢ （3）t3时刻，预充继电器闭合，开始预充电过程，V2与V3并 联，V2的电压值被拉低，之后V2与V3同时升高。 ➢ （4）t4时刻，预充电完成，V2=V3≥90%V1，总正继电器闭合。 ➢ （5）t5时刻，预充继电器断开，高压上电完成。
高职新能源汽车专业课的信息化教学设计与实践——以“动力电池及管理系统的诊断与维修”课程为例
“动力电池继电器开闭状态检测与高压回路 绝缘检测”部分的知识目标为：了解动力电池 系统的辅助元器件；掌握动力电池高压上下电过 程控制原理；掌握高压回路绝缘状况检测。能力 目标为：会利用电池台架检测动力电池继电器的
开闭状态；能对实车进行安全断电，并检测高压 母线的绝缘状况。素质目标为：培养学生自主学 习、查找资料、制定计划的能力；培养学生具备 从事新能源汽车行业工作的职业素养。
当前，汽车工业发展面临拐点，传统汽车市 场增速放缓⑼，新能源汽车快速发展，其检修 服务也越来越科技化、专业化和规范化，对高职 院校培养新能源汽车检修技能人才提出了更高的 要求。利用信息化技术围绕完整的工作过程进行 教学设计，构建信息化环境下的教学新模式，有 利于提高教师的教学能力和信息化应用水平，有 利于提升学生的综合素养和实践能力，也有利于 培养符合新时代新能源产业要求的技能人才。
四、高职新能源汽车专业课信息化教 学设计的实践效果及反思
实践反馈，本文的信息化教学设计有效缓解 了教学过程中遇到的问题，减少了教学成本，降 低了教学风险，有效提高了学生的学习成效和获 得感。但由于学生人数众多、学习能力差异和设 备台套数限制，本学习领域在教学实施中无法完 全按照“数字实训区"台架实训区"整车实训 区”三级递进式开展，三个工作区域之间交叉 进行，很难体现由简单到复杂的工作过程［8］， 造成个别学生学习较为吃力，无法顺利完成小组 轮转，影响教学进度。对此，今后应更加完善和 强化信息化手段，引导学生利用课余时间自主学 习、交流探讨，再适当延长实训室的开放时间。
对动力电池继电器开闭状态检测，采用教师点拨 与动力电池台架实操相结合，让学生熟悉动力电 池内部辅助元器件构造，掌握继电器检测方法; 针对新能源汽车高压断电流程，采用虚拟仿真软 件反复练习，掌握高压安全断电的操作流程和常
动力电池控制系统检测与维修实训报告
动力电池控制系统检测与维修实训报告1纯电动汽车电池组拆卸1.1拆卸前准备工具准备与检查：包括常用拆卸工具，绝缘工具，检测工具、托举设备，安全警示牌等等；人员防护与培训：操作人员必须穿戴防护用品，不得佩戴金属物品，至少配备2人，且至少有一人经过专业培训，并持有电工证。
1.2电池组拆卸车辆放置：将维修车辆放置于维修工位，并固定好，拔掉车钥匙，确保钥匙与车辆分离，取掉铅酸电池负极，并放置安全警示牌。
干涉件调整或拆除：观察电池组与底盘件是否存在干涉，例如冷却水管、刹车线等等，如有，可通过拆卸部分螺丝或器件进行调整，直至无干涉。
接插件及维修开关拆除：按正确的方式，依次拔掉通信插件、手动维修开关和动力插件（如有冷却水管，首先拔掉冷却水管，并排出管道中冷却液，确保电气插件干燥）。
电池组拆卸：拆卸电池组之前先用托举设备顶牢电池组，确保电池组重心在托举设备上，卸完固定螺丝后，慢慢落下托举设备，两人一前一后观察电池组前后左右有无遗漏的干涉件或插件未拆除。
电池组放置：拆下的电池组做好防护，清除电池组上的尘土等异物，放于动力电池维修区，设置安全警示牌；拆下的手动维修开关、螺丝等物品，收集起来，放置于专门的放置区。
2电池组故障诊断与维修2.1故障诊断流程不同型号不同类型的车辆，维护保养人员在处理故障前应提前了解项目、车辆状态等信息，才能更快、更准的找到故障点，并及时、有效的解决问题。
总结起来可以归纳为以下五点：“学”：在项目开始前，要系统性的对动力电池系统进行学习，包括：电池组参数、电气原理、结构、涉电作业安全操作规范等相关信息。
在对电池组进行诊断和维修前，要熟悉掌握维修手册中关于动力电池组部分内容，重点关注电池组及电芯的基本参数，比如工作电压范围、容量、串并联数、PACK结构等；熟悉电池组工作原理，各个电气元件的规格，报警策略等；牢记涉电作业安全操作规范中的一看、二判断、三测量、四操作的基本流程；熟练掌握各测试工具的使用方法。
《动力电池及管理系统检修》PPT
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
步骤 2: SMR 2 ON
步骤 3: SMR 1 OFF
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项目2：动力电池组及电池管理系统 任务1：动力电池组的结构与线路分析
二、动力电池组的内部结构与线路分析 1、丰田普锐斯镍氢电池 （a）供电控制原理
READY ON
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
二、动力电池组的内部结构与线路分析 1、丰田普锐斯镍氢电池 （b）电源关闭控制原理
电源关闭
步骤 1: SMR 2 OFF
步骤 2: SMR 3 OFF
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项目2：动力电池组及电池管理系统 任务1：动力电池组的结构与线路分析
二、动力电池组的内部结构与线路分析 1、丰田普锐斯镍氢电池 （b）电源关闭控制原理
3.7V
锂电 池
磷酸铁锂电池
三元素锂电池 （镍钴锰）
3.2V 3.7V
容量特点
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项目1：动力电池组的拆卸 任务1：动力电池组的基本知识
4、电池组的连接方式
高压电池组
=多个单节电池并、串联
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项目1：动力电池组的拆卸 任务1：动力电池组的基本知识
4、电池组的连接方式
✓电池的串联 串连的主要目的是增加电池的电压
READY ON
步骤 1: SMR 1 / SMR 3 ON
步骤 2: SMR 2 ON
步骤 3: SMR 1 OFF
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项目2：动力电池组及电池管理系统 任务1：动力电池组的结构与线路分析
二、动力电池组的内部结构与线路分析 1、丰田普锐斯镍氢电池 （a）供电控制原理
READY ON
动力电池的检查与维护操作流程
动力电池的检查与维护操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!动力电池作为新能源汽车的关键部件，其性能和寿命直接影响到车辆的使用效果和安全性。
电动汽车动力电池检测与维修电子教案 模块3 动力电池管理系统检修
一体化课程教案教学环节教学内容学生活动教师活动教学手段教学方法制定计划（3）作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向整车控制器VCU上报动力电池系统的基本参数。
根据作业流程，制定作业计划。
操作流程①维修作业前检查及车辆防护②检查电池电压③电池管理系统保险丝识别④低压插接件CA69、CA70位置⑤清洁（驾驶室内部、车身、轮胎清洁）⑥场地恢复（车辆、工具及设备归位）根据作业计划，完成小组成员任务分工。
作业注意事项：①严格按照标准完成维修作业前准备工作，注意高压安全防护及车辆整洁维护。
②故障诊断排查坚持“安全第一”原则，严禁私自拉接线束、短路连接等违规操根据所搜集到的资料制定作业计划，具体的操作流程。
巡视、指导学生制定计划、流程。
多媒体、展示板等。
引导、鼓励教学环节教学内容学生活动教师活动教学手段教学方法质量检查文ID，故障代码等。
（3）系统测试：开展系统测试，通过OBD接口采集相应报文，进行分析。
（4）路试：当静态故障无法付现时，需要进行路试采集数据，进行分析。
4.更换部件或更新程序：通过所采集报文分析为软件问题或硬件问题，根据具体情况予以更换部件或更新程序。
5.确认修理成功：检查试车后，再次进行测试确认故障已排除。
6.恢复设备，清理场地。
实训指导教师检查本组作业结果，并针对实训过程出现的问题提出改进措施及建议。
结合本组计划对照实际操作过程，找出本组计划的不足及改进的地方。
根据评价表进行自我评价。
对每一组的操作进行现场评价并指出不当之处及改进地方。
指导学生进行自我评价。
实训车辆、展板、实训工具等。
展板、实训工单等材料。
讲授、演示、引导讲授六、学业评价根据自己在课堂中的实际表现进行自我反思和自我评价。
自我反思：自我评价：实训成绩单七、教学反思一体化课程教案五、教学实施过程教学环节教学内容学生活动教师活动教学手段教学方法情境引入接受工作任务李先生来到新能源汽车4S店对自己的新能源汽车做维护保养，李先生反映车辆的仪表最近经常出现报警，仪表中偶尔报整车系统故障报警灯和动力蓄电池故障。
电动汽车动力电池系统维护保养
电池的能量是在按一定标准所规定的放电制度下，电池所输出 的电能，单位为瓦时（W . h）或千瓦时（K W . h ） 。
一、电动汽车动力电池系统
2. 电动汽车动力电池主要性能指标
（3）放电率 单体电池或电池放电过程中的电流。
（4） 电池的能量 单位质量或单位体积的电池释放的能量，单位Wh/kg或Wh/L。
二、动力电池安全设计
1. 动力电池系统安全性管控
（1）模组材料安全
所有模组材料皆耐高温、耐腐蚀、防火等级高，一般模组上 盖、外壳采用绝缘性、高低温特性和阻燃特性好的非金属材料， 底板（盘）采用强度、刚度和疲劳特性好的铝合金材料。
（2）结构安全
网状、笼状的模组框架牢牢锁住电池单元体。模组通过加 强板固定在箱体承重结构上，确保突发状态下电池单体或模组 不会脱落。托盘采用加强筋设计和壁厚冗余设计以加强安全性。
一、电动汽车动力电池系统
1. 动力电池系统组成及功能
（3） 电池管理系统BMS
电池管理系统BMS是电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统 中，它的作用就相当于人的大脑。
它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和 延长使用寿命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过 控制接触器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
（5）比功率 单位质量或单位体积的蓄电池所具有的输出能量的速率 ，单位是 W/kg或W/L。
一、电动汽车动力电池系统
2. 电动汽车动力电池主要性能指标
（6） 荷电状态（ State of Charge ）SOC 剩余容量与总容量的百分比，描述电池剩余量。
（7）放电深度（Depth of Discharge）DOD
《动力电池组及电池管理系统》电子版教学资料
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块发出信号，或者当动力电池组的维修开关被部分或完全拆下时主动断开电路。然而，维修开关上的互锁 电路通常并不是汽车上唯一的互锁电路。
新能源汽车基本都会在整车的关键连接部件上都使用低压互锁电路，比如说在高压电缆连接插头处或 保护盖上。这样做的目的是确保在高压系统某部分被断接或暴露的情况下，车辆高压系统能够立刻断开 （READY 为 OFF）。有些车辆还会采用这样的这计：只有互锁电路断开，同时车辆以小于每小时几英里的速 度行驶或者停车时，汽车才会断电。
2.动力电池组的内部结构与线路分析 动力电池组内部结构一般由电池模组及串联连接片、机械接触器、传感器、采样线束、电池信息采集
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器 BIC、电池组固定压条、托盘和密封盖密封条等组成。通常混合动力汽车的电池组可能有一百多块单体 电池组成。带充电系统的电动汽车电池组含多达数百个单体电池。特斯拉跑车的电池组更是使用了 7000 多节单体电池。这是因为其电池组是由“商用电池单元”组成：这种电池是消费电子市场上的标准化电池 单元。其他主要汽车厂家所采用的大规模生产的电池组则尽量减少电池单元的数量，从而降低其复杂性。 接下来分别以新能源汽车最常见的镍氢电池（丰田普锐斯）、磷酸铁锂电池（比亚迪 e5）、三元锂电池（特 斯拉 Model S）为例进行动力电池组的内部特征介绍。 2.1 丰田普锐斯镍氢电池
1
1.动力电池组的外部特征 动力电池组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，如图 2-1-1 所示。
为了对动力电池组进行冷却，部分新能源车辆的动力电池组还具有冷却系统（冷却鼓风机、冷却水泵或制 冷剂）接口。可在无需拆卸动力电池组的情况下断开导线（高电压导线和 12V 车载网络接口）和制冷管路。 动力电池组上的提示牌向进行相关组件作业的人员说明所用技术及可能存在的电气和化学危险。动力电池 组位于车内空间以外。如果由于严重故障导致电池产生过压，不必通过排气管向外排出所产生的气体。通 过动力电池组壳体上的一个排气口便可进行压力补偿。
新能源汽车高压电气系统的组成
新能源汽车高压电气系统的组成随着人们对环保和能源问题的日益关注，新能源汽车作为一种清洁能源车型，正逐渐受到用户的青睐。
在新能源汽车中，高压电气系统是其重要组成部分之一，起着至关重要的作用。
本文将从以下几个方面对新能源汽车高压电气系统的组成进行详细介绍。
一、动力电池组动力电池组是新能源汽车高压电气系统的核心部分，它提供了整车的动力来源。
动力电池组一般由若干个电池单体组成，这些电池单体经过合理的组合和连接，形成了一个能够提供电能的整体组件。
动力电池组的性能和稳定性直接影响着新能源汽车的续航里程和动力输出。
二、高压电池管理系统（BMS）高压电池管理系统是对动力电池组进行监控和管理的关键部件。
其主要功能包括对电池的充放电管理、温度控制、电池状态估计、安全保护等。
通过高压电池管理系统，可以对动力电池组的工作状态进行实时监测和调节，保证动力电池组的安全可靠运行。
三、高压直流-直流变换器（DC-DC）高压直流-直流变换器用于将动力电池组输出的高压直流电转换为低压直流电，以供给车载12V电网和低压电子设备使用。
在新能源汽车中，12V电网主要用于驱动车辆的辅助系统，如灯光、空调等，高压直流-直流变换器的性能直接影响着这些设备的正常工作。
四、电动汽车控制器（EVCU）电动汽车控制器是新能源汽车中用于控制电动驱动系统的关键部件。
它可以根据驾驶员的操作和车辆状态实时调节电动机的输出功率和扭矩，从而实现车辆的动力控制和能量回收。
电动汽车控制器在保证车辆动力性能的也需要对高压电气系统进行监控和保护。
五、高压关断器和保险在新能源汽车高压电气系统中，为了保证车辆的安全可靠运行，通常会设置高压关断器和保险装置。
高压关断器可以在车辆发生故障或事故时切断动力电池组与电动机之间的连接，起到保护车辆和乘客的作用。
而保险装置则可以在高压电气系统发生短路或过载时，及时切断电路，防止事故的发生。
六、高压电气系统的散热和隔离由于新能源汽车高压电气系统在运行过程中会产生较多的热量，并且有着较高的安全风险，因此在系统设计中需设计有效的散热系统和隔离措施。