新能源汽車動(dòng)力蓄電池及管理技術(shù) 課件 項(xiàng)目二 新能源汽車動(dòng)力電池：任務(wù)四動(dòng)力電池故障診斷與排除

新能源汽車動(dòng)力電池任務(wù)2：動(dòng)力電池故障診斷與排除CONTENTS目錄PART01PART02PART03PART04PART05PART06任務(wù)目標(biāo)

知識(shí)準(zhǔn)備

任務(wù)導(dǎo)入

任務(wù)實(shí)訓(xùn)知識(shí)拓展

任務(wù)練習(xí)

第一部分任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)1.了解動(dòng)力電池的故障分級(jí);2.熟悉動(dòng)力電池的故障類型；3.了解動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法;4.掌握動(dòng)力電池常見(jiàn)故障檢修。32能力目標(biāo)1.能判斷動(dòng)力電池的故障等級(jí)；2.能判斷動(dòng)力電池的故障類型；3.能處理動(dòng)力電池常見(jiàn)故障并檢修。素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)互相交流、相互溝通以及閱讀資料、自主學(xué)習(xí)的能力；2.培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)；?3.培養(yǎng)敬業(yè)愛(ài)崗、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新和具有安全意識(shí)的精神。第二部分任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)情景一輛2021款年吉利幾何A電動(dòng)汽車，總行駛里程12萬(wàn)公里，動(dòng)力電池故障燈點(diǎn)亮，電池系統(tǒng)存在故障而無(wú)法行駛。任務(wù)分析根據(jù)車輛現(xiàn)象，維修技師用診斷儀檢測(cè)車輛動(dòng)力電池系統(tǒng)，初步診斷為電池系統(tǒng)的溫度過(guò)高，需要拆卸電池做進(jìn)一步檢查。為了更好的判斷故障原因，需要就電池故障類型處理方法等知識(shí)進(jìn)一步學(xué)習(xí)。02第三部分任務(wù)知識(shí)準(zhǔn)備動(dòng)力電池的故障分級(jí)0一級(jí)故障（非常嚴(yán)重）二級(jí)故障（嚴(yán)重）三級(jí)故障（輕微）

電池處于此狀態(tài)時(shí)其功能已經(jīng)喪失，請(qǐng)求其他控制器立即（1S內(nèi)）停止充電或放電。如果其他控制器在指定的時(shí)間內(nèi)未做出響應(yīng)，電池管理系統(tǒng)將在2S后主的停止充電或放電，即斷開(kāi)高壓繼電器。

電池處于此狀態(tài)時(shí)其功能已經(jīng)喪失，請(qǐng)求其他控制器立即停止充電或放電，其他控制器應(yīng)在一定的延時(shí)時(shí)間內(nèi)響停止對(duì)電池充電和放電。電池處于此狀態(tài)時(shí)其功能已經(jīng)喪失下降，電池管理系統(tǒng)會(huì)降低最大允許充放電電流。二、動(dòng)力電池的故障類型表2-4-1動(dòng)力電池的故障類型及處理辦法項(xiàng)目故障現(xiàn)象故障后果處理方法電池單體故障電池單體SOC偏低電池組容旗降低,電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短對(duì)電池單體單獨(dú)充電電池管理系統(tǒng)故障電池單體SOC偏高電池組充電不足，使用壽命縮短，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程短對(duì)電池單體單獨(dú)放電電池單體容量不足更換電池單體電池單體內(nèi)阻偏大電池內(nèi)部短路，電池?zé)崾Э兀瑖?yán)重時(shí)會(huì)引起起火、爆炸檢査電池管理系統(tǒng)電池單體過(guò)充電電池單體過(guò)放電電池?zé)崾Э兀瑖?yán)重時(shí)會(huì)引起起火、爆炸更換電池單體電池單體內(nèi)部短路電池單體外部短路無(wú)法監(jiān)控電動(dòng)汽車排除短路故障，更換電池單體電池單體極性裝反更換電池單體CAN故障檢査CAN網(wǎng)絡(luò)線路或連接件故障總電壓測(cè)員故障無(wú)法監(jiān)控電池總電壓檢査總電壓測(cè)量模塊單體電壓測(cè)量故障無(wú)法監(jiān)控電池單體電壓檢査單體電壓測(cè)量模塊溫度測(cè)量故障無(wú)法監(jiān)控電池溫度檢査溫度測(cè)量模塊電流測(cè)玳故障無(wú)法監(jiān)控電池電流檢査電流測(cè)量模塊冷卻系統(tǒng)故障電池溫度偏高檢査冷卻風(fēng)扇控制線路電池間虛接電動(dòng)汽車動(dòng)力不足，續(xù)駛里程短緊固電池連接

電池間斷路電動(dòng)汽車無(wú)法起動(dòng)檢査電池連接快速熔斷器斷開(kāi)插接器易燒蝕，電動(dòng)汽車動(dòng)力不足檢査快速熔斷器動(dòng)力電池插接器斷開(kāi)檢査動(dòng)力電池插接器動(dòng)力電池插接器虛接檢査信號(hào)電插接器信號(hào)電插接器故障無(wú)法監(jiān)控電動(dòng)汽車正極繼電器故障電動(dòng)汽車無(wú)法起動(dòng)檢査繼電器負(fù)極繼電器故障電流熱失控，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起起火、爆炸檢査電源線電源線短路三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法1、電壓類故障(1)電池電壓高整車充滿電靜置后，電池單體或幾個(gè)單體電壓明顯偏高，其他單體正常。故障原因:①采集誤差。②均衡管理單元(LMU)均衡功能差或失效。③電池單體容量低，充電時(shí)電壓上升較快。處理方法:①單體電壓顯示值較其余單體偏高，測(cè)量單體實(shí)際電壓值進(jìn)行比對(duì)，若實(shí)際值較顯示值低，且與其他單體電壓相同，則以實(shí)際值為標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)LMU對(duì)單體電壓進(jìn)行校準(zhǔn):若測(cè)量值與顯示值相符，則人工對(duì)電池單體進(jìn)行放電均衡。②檢查電壓采樣線是否斷裂、虛接。③更換LMU。(2)電池電壓低整車充滿電靜置后，電池單體或幾個(gè)單體電壓明顯偏低，其他單體正常。故障原因:①采集誤差。②LMU均衡功能差或失效。③電池單體自放電率大。④電池單體容量低，放電時(shí)電壓下降較快。處理方法:①單體電壓顯示值較其余單體偏低，測(cè)量單體實(shí)際電壓值進(jìn)行比對(duì)，若實(shí)際值較顯示值高，且與其他單體電壓相同。則以實(shí)際值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LMU單體電壓進(jìn)行校準(zhǔn);若測(cè)量值與顯示值相符，則人工對(duì)電池單體進(jìn)行充電均衡。②檢查電壓采樣線是否斷裂、虛接。③更換LMU。④對(duì)故障電池進(jìn)行更換。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法1、電壓類故障(3)壓差:動(dòng)態(tài)壓差/靜態(tài)壓差充電時(shí)電池單體電壓迅速升至充電截止電壓充電截止;踩加速踏板時(shí)，單體電壓比其他單體下降迅速;踩制動(dòng)踏板時(shí)，單體電壓比其他單體上升迅速。故障原因:①連接電池銅牌緊固螺母松動(dòng)。②連接面有污物。③電池單體自放電率大。④電池單體焊接連接銅排開(kāi)焊(造成該單體容量低)。⑤個(gè)別電池單體漏液。處理方法:①對(duì)螺母進(jìn)行緊固。②清除連接面異物。③對(duì)電池單體進(jìn)行充/放電均衡。④對(duì)問(wèn)題電池進(jìn)行更換。(4)電壓跳變車輛運(yùn)行或充電時(shí)，單體電壓跳變。故障原因:①電壓采集線連接點(diǎn)松動(dòng)。②LMU故障。處理方法:①對(duì)連接點(diǎn)進(jìn)行緊固。②更換LMU。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法2．溫度類故障(1)熱管理故障1)加熱故障(加熱片):當(dāng)動(dòng)力電池在充時(shí)，此時(shí)溫度低于某一數(shù)值，加熱功能不開(kāi)啟。故障原因:①加熱繼電器或BMU故障。②加熱片或繼電器供電電路異常。處理方法:①修復(fù)或更換加熱繼電器或BMU。②檢查修復(fù)供電電路。2)散熱故障(風(fēng)扇):當(dāng)動(dòng)力電池溫度高于數(shù)值后，風(fēng)扇未工作。故障原因:①風(fēng)扇繼電器或BMU故障。②風(fēng)扇或繼電器供電電路異常。處理方法:①修復(fù)或更換風(fēng)扇繼電器或BMU。②檢查修復(fù)供電電路。(2)溫度高電池系統(tǒng)中某個(gè)或者某幾個(gè)溫度點(diǎn)偏高，運(yùn)行或充電中達(dá)到報(bào)警閥值。故障原因:①溫度傳感器故障。②LMU故障。③電連接異常，局部發(fā)熱。④風(fēng)扇未開(kāi)啟，散熱差。⑤靠近電機(jī)等熱源。⑥過(guò)充電。處理方法:①測(cè)量溫度傳感器電阻值與顯示值進(jìn)行比對(duì)，若實(shí)際值較顯示值低，且與其他溫度值相同，則以實(shí)際值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LMU溫度值進(jìn)行校準(zhǔn)。②緊固電連接點(diǎn)，清除連接點(diǎn)異物。③確保風(fēng)扇開(kāi)啟。④增加隔熱材料，與熱源進(jìn)行隔離。⑤暫停運(yùn)營(yíng)進(jìn)行散熱。⑥立即停止充電。⑦更換LMU。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法（3）溫度低電池系統(tǒng)中某個(gè)或者某幾個(gè)溫度點(diǎn)偏低，運(yùn)行或充電中達(dá)到報(bào)警閾值。故障原因:

①

溫度傳感器故障。

②LMU故障。

③局部加熱片異常。處理方法:①測(cè)量溫度傳感器電阻值與顯示值進(jìn)行比對(duì)，若實(shí)際值較顯示值高，且與其他溫度值相同，則以實(shí)際值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LMU溫度值進(jìn)行校準(zhǔn)。②檢查修復(fù)加熱片。③更換LMU。

(4)溫差參照高低溫排查方法，個(gè)別電池單體發(fā)熱差異大時(shí)需更換電池單體。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法3．充電故障(1)直流充電故障充電無(wú)法啟動(dòng)，充電跳槍，充電結(jié)束后SOC不復(fù)位。故障原因:①電池故障(電壓、溫度、絕緣等異常)。②BMU故障(充電模塊或充電CAN異常)。③負(fù)極、充電繼電器異常。④CCI對(duì)地電阻、CC2對(duì)地電壓異常。

⑤PE接地異常。處理方法:①排除電池故障。②修復(fù)/更換失效部件。③截存充電報(bào)文，分析故障原因。(2)交流充電故障故障原因:①電池故障(電壓、溫度、絕緣等異常)。②BMU故障(充電模塊或充電CAN異常)。③負(fù)極、充電電器異常。④CC對(duì)地電、CP對(duì)地電壓異常。⑤PE地異常。處理方法：①排除電池故障。②修復(fù)/更換失效部件。③截存充電報(bào)文，分析故障原因。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法4．絕緣故障故障原因:電池箱或插件進(jìn)水、電池單體漏液、環(huán)境濕度大，絕緣誤報(bào)，整車其他高壓部件(控制器、壓縮機(jī)等)絕緣不良。處理方法:①正極對(duì)地、如果有電壓或絕緣阻值小于規(guī)定值、則判定負(fù)極電路漏電。②負(fù)極對(duì)地，如果有電壓或絕緣阻值小于規(guī)定值、則判定正極電路漏電。根據(jù)其漏電電壓大小除以此時(shí)的單體電壓值就可以計(jì)算出漏電點(diǎn)位。然后根據(jù)不同情況分析處理。5．通信故障LMU通信故障和BMU通信故障:整車只有一個(gè)或幾個(gè)LMU信息，或整車沒(méi)有BMS信息。故障原因:①LMU/BMU故障。②LMU/BMU供電電路或通信線路接觸不良/故障。③信號(hào)干擾。處理方法:①更換LMU/BMU。②檢查修復(fù)供電電路/通信線路。③檢查屏蔽線，查找消除干擾源。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法6．SOC異常(1)SOC不準(zhǔn)確充電電量+標(biāo)稱容量=充電的SOC若“充電的SOC”+“剩余的SOC”較實(shí)際顯示值有偏差或者根據(jù)SOC與開(kāi)路電壓(0CV)的對(duì)應(yīng)關(guān)系估算實(shí)際電量與SOC不對(duì)應(yīng)，即認(rèn)為SOC不準(zhǔn)確。(2)SOC不變化故障原因:①通信異常(數(shù)據(jù)缺失)。②電流異常(霍爾及其輸入輸出電路)。③BMU故障。④其他電池報(bào)警。處理方法:①確保數(shù)據(jù)完整。②修復(fù)/更換失效部件。③消除所有電池報(bào)警。(3)SOC下降快故障原因:①通信周期異常。②電流異常(霍爾正向電流大、反饋電流小)。③單體電壓偏低，下降快。④BMU故障。⑤低溫。處理方法:①更新BMU程序。②修復(fù)/更換失效部件。(4)SOC下降慢故障原因:①通信周期異常。②電流異常(霍爾正向電流小、反饋電流大)。③BMU故障。處理方法:①更新BMU程序。②修復(fù)/更換失效部件。(5)SOC跳動(dòng)確認(rèn)程序版本號(hào)是否正確。三、動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及處理方法7．電流異常故障原因:①霍爾及其輸人輸出電路。②霍爾反裝。③直流充電時(shí)，如果BMS需求電壓或電流為0時(shí)，充電機(jī)按最小輸出能力輸出。處理方法:①更新BMU程序。②修復(fù)/更換失效部件。第四部分任務(wù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)實(shí)訓(xùn)

實(shí)訓(xùn)一：吉利幾何汽車動(dòng)力電池故障檢修實(shí)訓(xùn)

（一）實(shí)訓(xùn)要求1.實(shí)操前小組成員做好分工，故障診斷過(guò)程中加強(qiáng)溝通合作。2.學(xué)會(huì)正確觀察電池故障現(xiàn)象，能根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障的可能原因。3.正確操作診斷儀，對(duì)讀取的故障代碼進(jìn)行合理分析，明確診斷的方向。4.學(xué)會(huì)查閱維修手冊(cè)和電路圖，在實(shí)車上找到正確的測(cè)量點(diǎn)，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。本操作任務(wù)完成純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷與排除，包括以下內(nèi)容：（1）動(dòng)力電池母線正負(fù)輸出端電壓測(cè)量（2）動(dòng)力電池母線正負(fù)端電流測(cè)量（3）檢測(cè)動(dòng)力電池母線的絕緣性（二）實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備1.防護(hù)裝備：絕緣防護(hù)裝備2.車輛、臺(tái)架、總成：吉利幾何汽車或同類車型臺(tái)架；

3.專用工具、設(shè)備：對(duì)應(yīng)車型故障診斷儀、萬(wàn)用表；或其他適用的設(shè)備4.手工工具：新能源汽車維修組合工具。5.輔助材料：診斷與維修必要的保險(xiǎn)絲等耗材（三）注意事項(xiàng)控制電機(jī)的電流為交流電，檢測(cè)時(shí)注意直流檔和交流檔的選擇。任務(wù)實(shí)訓(xùn)（四）實(shí)施步驟1.測(cè)量電機(jī)控制器高壓W線的電流

（1）技師A使用電流鉗交流檔測(cè)量，電流鉗鉗住電機(jī)控制器高壓W項(xiàng)線束，如圖2-4-1；（2）技師B操作：踩住剎車，如圖2-4-2；打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，掛入D檔位，如圖2-4-3松開(kāi)剎車，踩下加速踏板。（3）A觀察電流鉗電流讀數(shù)的變化，如圖2-4-4。經(jīng)檢查，電流變化正常。正常值：隨著加速踏板下，電流在28.4A到0.9A之間變化。圖2-4-1電流鉗鉗住電機(jī)控制器高壓W項(xiàng)線束圖2-4-2踩住剎車圖2-4-4觀察電流鉗電流讀數(shù)任務(wù)實(shí)訓(xùn)（4）技師B操作：踩住剎車，掛入R檔位，如圖2-4-5，松開(kāi)剎車，踩下加速踏板。（5）技師A觀察電流鉗電流讀數(shù)的變化。經(jīng)檢查，電流變化正常。正常值：隨著加速踏板下，電流在21.4A到1.8A之間變化。（6）技師B操作：踩住剎車，掛人N檔位，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。（7）技師A取下電流鉗。2．測(cè)量電機(jī)控制器高壓V線的電流（參照測(cè)量電機(jī)控制器高壓W線的電流）3.測(cè)量電機(jī)控制器高壓U線的電流（參照測(cè)量電機(jī)控制器高壓W線的電流）圖2-4-3掛入D檔位圖2-4-5掛入R檔位第五部分知識(shí)拓展知識(shí)拓展固態(tài)電池是下一代動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向世界各國(guó)均在積極布局發(fā)展固態(tài)電池技術(shù)：當(dāng)前，我國(guó)在固液混合電池（半固態(tài)電池）技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，而日本、韓國(guó)和歐美等更重視全固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展。“十四五”期間，“固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”已列入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源汽車專項(xiàng)”。如圖2-4-12

圖2-4-12固態(tài)電池分類第六部分任務(wù)練習(xí)任務(wù)練習(xí)一、選擇題（1）動(dòng)力電池絕緣電阻的檢查用的測(cè)量工具是（

）A、診斷儀B、伏特表C、示波器D、萬(wàn)用表（2）純電動(dòng)汽車的電源管理控制器發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致高電壓系統(tǒng)內(nèi)接觸器不能工作，使車輛失去動(dòng)力而不能行駛，同時(shí)位于儀表的（

）故障指示燈將點(diǎn)亮。A、動(dòng)力系統(tǒng)B、ABSC、電池D、安全氣囊（3）關(guān)于電源控制管理器線路的檢查用到的測(cè)量工具是。（

）A、診斷儀B、示波器C、萬(wàn)用表D、電流鉗（4）（

）是控制高電壓接通與關(guān)閉的執(zhí)行部件，內(nèi)部主要是有多個(gè)接觸器與繼電器組成，這些接觸器或繼電器由電源管理控制器控制。A、動(dòng)力電池B、高壓配電箱C、電機(jī)D、DC-DC（5）測(cè)量電機(jī)控制器高壓W線的電流用到的工具是（

）。A、萬(wàn)用表B、診斷儀C、電流鉗D、電流表二、判斷題1.進(jìn)行動(dòng)力電池系統(tǒng)診斷時(shí)，應(yīng)利用故障診斷儀讀取電池組數(shù)據(jù)，并配合接線板進(jìn)行實(shí)測(cè)，通過(guò)最終數(shù)據(jù)進(jìn)