《新能源汽车动力电池及管理系统检修》 课件 5-4 动力电池SOC跳变故障检修

Lightupeveryone'sfuture新能源汽车动力电池及管理系统检修任务四检修动力电池SOC跳变故障能力模块五新能源汽车整车动力电池系统检修知识目标1.了解电池SOC的估算方法及缺陷。2.掌握影响电池SOC估算的因素。3.掌握电池组SOC跳变的检修流程。1.具备使用电器原理图和万用表确认故障点的能力。2.具备排除动力电池SOC跳变故障的能力。1.在需要多人合作的实训任务中感受团队精神的重要性。2.严格执行6S现场管理。技能目标素养目标学习目标任务导入试装车在进行道路测试时，电池组的SOC在52%时突然变成0%，仪表显示“EV功能受限”，你作为一名电池测试助理工程师接到了处理此故障的任务。目录Contents荷电状态（SOC）的概念01SOC的估算方法及缺陷02电池组SOC跳变的检修流程04影响SOC的估算的因素03实训05荷电状态（SOC）的概念01荷电状态（SOC）荷电状态（SOC）的概念荷电状态（SOC）是当前动力电池中按照规定放电条件可以释放的容量占可用容量的百分比。实际上电池的SOC有一定的可用范围：SOC范围减掉SOC的缓冲区域，剩下的部分，就是SOC可用范围了，即15%~95%可用范围。SOC的可用范围是通过电池管理系统的精准细致的控制策略、电池信息采集器精确的数据采集，确定电池的上下限值。SOC的估算方法及缺陷02SOC的估算方法SOC的估算方法及缺陷传统方法：电流积分法、电池内阻法、放电试验法、开路电压法、负载电压法。创新方法：卡尔曼滤波法、模糊逻辑理论法和神经网络法动力电池限功率故障相关术语。

大多数车辆出现限功率故障时，仪表会亮起限功率指示灯。

SOC、SOP、SOH电池组一致性问题目前新能源汽车最难解决的难题。影响新能源汽车实际充放电量和汽车续航里程，情况严重的话会发生电池热失控，甚至起火燃烧。因此解决电池一致性问题，电池组的SOC的估算才有意义。在电池管理系统BMS中，SOC（StateOfCharge电池荷电状态）、SOP（StateOfPower电池能源状态）、SOH（StateofHealth电池健康状态）都是非常重要的管理指标，直接关系到BMS的管理质量影响SOC的估算的因素03影响SOC的估算的因素影响电池组SOC的因素温度容量衰减自放电放电电流一致性影响SOC的估算的因素影响SOC的估算的因素电池组的SOC值取决于电池组中容量最小、即衰减程度最严重的单体电池，即类似于“木桶原理”中的最短木板，其它电池即使未发生容量的衰减，超过衰减电池容量的部分也是无法得到利用的，影响新能源汽车实际续航里程。影响SOC的估算的因素影响SOC的估算的因素电量估算技术容量衰减的单体电池普遍具有内阻偏高、自放电大、单体温度相对高等的特点，当对其进行充放电操作时，电压、温度的波动幅度明显高于正常电池，这一特征，会严重影响SOC的实时估算，甚至会使计算值严重偏离实际值，影响新能源汽车的驾乘体验。电池组SOC跳变的检修流程04电池组SOC跳变的检修流程电池组SOC跳变的检修流程步骤1连接故障诊断仪或上位机软件查看动力电池系统中是否有故障码，同时查看电池组的最高单体、最低单体电池的电压是否正常；单体电压故障限功率故障排查限功率故障的排查步骤2若车辆静止时发现电池组的最高单体和最低单体的电压是正常的，那么需要连接上位机软件试车，特别是车辆急加速时查看是否有单体电池的电压有急剧下降的现象，将有故障的单体编号及模组号记录下来；或给车辆进行直流充电，查看是否有个别单体的电压上升特别快；单体电压故障限功率故障排查限功率故障的排查步骤3、4步骤三：若充电和放电时的电池数据流都是正常的情况下，则检查电池组中的霍尔传感器是否工作正常。比亚迪的霍尔传感器的电源是+15V、-15V，霍尔信号是0-4.2V。步骤四：若霍尔的电源及信号检查正常，那么需要更换电池管理器。注意：比亚迪车系更换电池管理器需要标定动力电池的电池容量及SOC。实训05（一）设备及工具准备序号设备及工具名称数量1比亚迪秦EV1辆2工位防护套装1套3人员防护套装1套4数字式交直流万用表1个5道通908E汽车专用解码仪1个6万用接线盒1个7电池升降平台1台8铆钉枪、电池密封胶1个任务准备任务准备1.穿戴绝缘鞋和安全帽。2.设置隔离栏隔离维修工位。3.在工位出口处设置高压安全警示牌，提醒周边人员工位正在进行高压电气维修。4.记录车辆铭牌信息。（三）安全防护准备（二）场地设备准备检查实训场地和设备设施是否清洁及存在安全隐患，配电箱、排查是否符合用电需求，如不正常请汇报老师并进行处理。任务准备5.禁止在车辆上电高压情况下检查与更换电池模组。6.禁止在带电状态下触碰任何带安全警示标志的部件。7.禁止徒手触摸所有橙色的线束。（三）安全防护准备实施步骤（一）故障现象1.电池组的SOC在52%时突然变成了0%，仪表显示“EV功能受限”。（二）故障诊断1.连接道通908E汽车专用诊断仪，选择比亚迪秦车型，进行全车模块扫描，读取故障码“单体电池电压低”。单独进入电池管理器模块，选择读取数据流，显示有一节单体电池电压过低。实施步骤（三）将车辆停入作业工位1.车辆下电，将车辆钥匙存放在安全处。2.打开前机舱，铺设前机舱翼子板垫。3.断开蓄电池负极，负极电缆接头用绝缘胶布包好。蓄电池负极桩头用盖子盖好或用绝缘胶布包好。4.放置车辆5～10min，对新能源汽车的高压电容器进行放电。5.断开前机舱动力电池包母线进行验电，断开动力蓄电池母线后，需要对动力电池的母线进行验电，如果母线有残余电荷，需用放电设备进行放电，确保动力蓄电池母线无电。6.验电完毕，将动力电池包母线接插件用盖子盖好或用绝缘胶布包好。实施步骤（四）举升车辆1.调节举升臂位置，和臂上的垫块对准车辆的举升点。2.按下举升当汽车被举起时，观察车辆是否水平托举。3.当车辆里地面5厘米至10厘米时停下，检查车辆是否被平稳托举、晃动车辆是否牢固无偏差。4.确认无问题后，将车辆举升到合适高度。5.拉下锁定装置。实施步骤（五）动力电池包外观检查1.围绕动力电池总成四周检查外观。（六）拆卸动力电池包附件及检测1.拆下电池包托盘底部安装的四周的护板。2.拆下电池包低压接插件及高压接插件（高压需佩戴绝缘手套）。3.用万用表检查检测电池包是否漏电。检测方法（需佩戴绝缘手套）：将万用表正极分别搭在电池正负极引出，负极搭车身地。正常值为10V以下。若过大1请不要拆卸，检查漏电原因和地方，排除问题后再进行以下操作。实施步骤（六）拆卸动力电池包附件及检测4.排空动力电池总成冷却液。5.拆卸动力电池总成搭铁线或等电位线。6.在电池包正下方准备电池包升降台，升降台需要升至电池包的高度托举电池包。1.在电池包正下方准备电池包升降台，升降台需要升至电池包的高度托举电池包。2.佩戴绝缘手套，使用套筒卸掉动力电池与车身固定螺栓，将电池包拆放至升降台。3.缓慢将电池包升降台降至合适高度后，拉出车辆举升工位并将电池包放置专用工位，设置安全警示牌及隔离栏。（七）拆卸动力电池包实施步骤（八）拆卸动力电池包上盖1.使用手持式电动手枪钻，选用合适大小的钻头，沿电池一周取下电池上盖固定铆钉。2.使用一体化工量具里的平面铲刀，沿电池一周把密封胶铲出，使电池上盖与电池底板分离。3.选用一体化工量具里面的合适棘轮、接杆、套筒，打松电池高低压插接器处压板固定螺栓，取下固定压板。4.将动力电池包上盖取下。实施步骤（九）更换电池模组1.根据解码仪提供的数据流，找到电压过低的单体电池，位于电池包的几号模组。由于比亚迪秦EV单体电池与单体电池之间的连接是通过铜排点焊连接的，如果没有专用工具是无法单独更换单体电池的。这里我们找到故障模组后，把故障模组拆下来，由于有一节单体电池电压已经趋近于0V，无法在进行均衡和补充充电了，这里我们更换一个无故障模组上去。实施步骤（十）安装电池包1.更换好模组后，按照与拆卸相反顺序安装动力电池包，注意：电池上盖在安装时，电池