新能源汽车动力电池管理及维护技术教案：任务4-4 动力电池信息管理1

学校学年学期教学教案科目：授课班级：任课教师：教案使用时间：第周第课时课题：任务4.4动力电池信息管理安排：4课时知识与技能目标：1.了解动力电池信息管理的组成；2.了解动力电池信息显示；3.了解动力电池管理系统与其他控制系统之间的信息交互；4.了解动力电池管理系统历史信息存储与分析。5.能够在实车上对仪表指示进行识别。6.能通过动力电池信息管理判断电动汽车状态。过程与方法目标：通过实物、图片、视频进行讲解，并实车进行查找训练达到教学目标；情感态度与价值观目标：培养学生自主学习、团结协作的精神教学重点：能够表述动力电池信息管理的组成的作用及组成教学难点：能通过动力电池信息管理判断电动汽车状态教学重点、难点解决办法：利用实物、图片、视频进行讲解，在实车上练习等方法解决。教师教法：讲授法、任务驱动法、(理实一体化教学)学生学法：实践法、观察法教具、学具准备：动力电池1台、北汽EV200实训车1台教学程序设计：任务准备――任务导入——任务分析——完成任务——任务小结备课时间：签字：年月日

柳州市第一职业技术学校教师备课纸教

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程教学内容教师活动学生活动设计意图一、任务准备进行纪律教育活动，强调考勤、着装、带书、笔、作业本、安全（走外围道路，不走驾培场地）、点名、卫生检查及打扫、设备工具摆放及准备，学生纪律整顿及安排座位）。学生完成学习通上引导作业。检查、准备布置打扫、准备学生课前完成培养学生养成7S习惯养成预习的学习习惯二、任务导入动力电池信息管理的作用？提问问题听讲、观察、讨论引发学生学习兴趣，确立学习目标三、任务分析一、电池信息的显示一直以来，电池信息的显示是电池管理系统的重要功能之一。GB/T19836-2005《电动汽车用仪表》明确规定，电动汽车用仪表系统显示信息的类别应包括：电池荷电状态指示器、电压表、电流表、转速表、绝缘电阻/爬电距离指示、驱动电机指示仪表、动力蓄电池指示仪表装置、动力蓄电池充电指示等，如此多的信息，传统的车用仪表系统根本无法满足要求，所以必须要针对电动汽车开发新型的仪表系统。目前电动汽车用仪表系统多采用CAN总线通信和LCD液晶屏晁示的CAN总线组合仪表,将以前模拟组合的分离式仪表数字式的统一管理起来,在提高精度,稳定性和寿命的同时,降低了制造成本。CAN总线组合仪表属于第四代仪表系统。与传统汽车的组合仪表一样,电动汽车组合仪表显示的内容包括表头(指针)显示和报警(指示灯)显示两部分。指针显示的内容包括电机转速,发动机转速(混合动力汽车),车速、电压,电流、荷电状态等;指示灯显示的报警信号主要有运行准备就绪、过热超速、剩余容量低限、绝缘电阻、驱动控制器就绪、能量回馈故障、停车指示、充电指示、互锁指示,系统故障、动力电池故障等。如此多的信号,如果跟传统汽车仪表系统一样,通过导线来进行信号的传输,那将使整个系统的线束相当复杂,将CAN总线技术应用到电动汽车仪表系统中,能很好地解决电动汽车仪表板与检测单元、控制单元之间的数据传输问题。图4-40所示为一种CAN总线组合仪表系统的结构示意图,电动汽车电子控制单元和智能仪表设计成CAN网络上的智能节点,仪表通过CAN接口接收电子控制单元发来的车速、电动机转速、电量、冷却液温度、汽车挡位及其他车况信息,并进行相应分析和处理,处理的结果由液晶显示器进行显示,同时嵌人式系统通过触摸屏技术将驾驶人对液晶显示屏的操作处理成命令,通过CAN总线传递给电子控制单元。CAN总线将各种不同的数据处理模块有效地连接在一起,实现数据的无阻碍传输,减少了布线,有效地节约了空间,极大地提高了可靠性,扩展了功能,易于形成模块化,方便仪表板的维护。二、电池管理系统与其他控制系统之间的信息交互1.系统内与系统外的信息交互本文所讨论的“系统”是指电池管理系统。在讨论如何进行信息交互前，首先要明确信息交互的主体以及进行信息交互的内容，即需要明确电池管理系统需要“和谁”交互“什么信息”。以下分两个方面进行讨论。（1）系统内的信息交互系统内的信息交互主要指的是BCU与BMC之间的信息传递问思一方面,BMC需要把采集到的每个电池的信息传递给BCU;另一方面BCU需要向BMC传递控制信息(例如是否对某个电池进行均衡控制等)。系统内的信息交互具有以下特点。第一,通信的信息总量与频度较为固定,可预知。例如,BCU定期向BMC发去轮询信息,BMC每一秒钟负责把采集到的电池的电压、温度信息向BCU进行汇报,,都属于常规动作,突发性通信较少。第二,对可靠性的要求较高。如果在信息传递过程中出现错误,可能造成较为严重的事故。例如,某个电池明明处于正常状态,但BMC向BCU所发送的信息产生了通信错误,BCU误认为某个电池可能存在安全问题,从而一方面向驾驶员告警,另一方面会通过整车控制器,使得整台电动汽车慢驶并最终停下来。又例如,在不需要进行均衡控制的情况下,BCU向BMC发送的通信帧发生错误,对电池进行了不必要的均衡操作,可能导致某个电池的能量最终被耗完。(2)系统外的信息交互电池管理系统作为电动汽车中的一个重要部件,需要通过车载通信网络与车上的其他控制单元进行信息交互。根据每台汽车的硬件设计以及软件控制策略的不同,系统外的信息交互对象可能存在较大的差异,一些常见的对象有:整车控制器、电机控制器、汽车仪表、充电机等。下表4-4列举的是在某台电动汽车中,电池管理系统与其他控制单元之间进行信息交互的内容以及信息流向。讲解、演示听讲、观察、记录学习完成任务所需知识四、完成任务学生完成动力电池信息管理的认识检查、指导操作、叙述使学生掌握技能操作五、任务小结及作业学生汇报本次所学内