《动力蓄电池及管理系统检修》 课件汇总 任务8-15 蓄电池管理系统更换与匹配- 电池状态评估与回收利用

任务八蓄电池管理系统更换与匹配《动力蓄电池及管理系统检修》比亚迪新能源汽车售后维修车间

张师傅道：“经过检测，发现蓄电池管理系统（BMS）出现故障，需要更换BMS，并且进行匹配”。本任务需要完成蓄电池管理系统（BMS）的更换和匹配作业。蓄电池管理系统该如何更换？维修技师张师傅、学徒小王蓄电池管理系统该如何更换匹配？能按照蓄电池管理系统（BMS）更换流程，使用绝缘工具，完成BMS拆装与更换作业。能按照蓄电池管理系统（BMS）匹配流程，使用诊断仪，完成BMS匹配作业。蓄电池管理系统定义与功能

蓄电池管理系统（BatteryManagementSystem简称BMS）是针对动力蓄电池的智能化管理及维护系统，主要功能是对电池的状态进行适时监控，防止电池出现过度充电和过度放电，提高电池的利用率，延长电池的使用寿命。

蓄电池管理系统主要可以实现监测功能、电池状态计算功能、系统辅助功能（含能量管理、安全管理、热管理、均衡管理等）、通信与诊断功能。蓄电池管理系统（BMS）更换BMS功能示意图蓄电池管理系统定义与功能

（1）监测功能①监测电池单体(或单元、模块)的电压通过监测电池单体(或单元、模块)的电压，累加获取整个动力电池的电压值；可以根据单体（或单元、模块）电压压差来判断单体（或单元、模块）差异性；可监测单体（或单元、模块）的运行状态。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统定义与功能

（1）监测功能②监测电池温度

通过温度传感器监测动力电池温度可以识别出过载或电气故障。出现温度异常情况时必须立即降低电流强度或完全关闭高压系统，以免电池进一步损坏。测量温度还用于冷却系统控制，从而确保电池始终在最有利于自身功率和使用寿命的温度范围内运行。

动力电池温度传感器安装在动力电池内的多个位置，如右图所示。随着电池单体的温度变化，温度传感器的电阻值随之变化，BMS控制系统通过这些电阻值的变化计算出电池单体的温度信息。蓄电池管理系统（BMS）更换电池温度传感器安装位置示意图蓄电池管理系统定义与功能

（1）监测功能③监测电流

电流的测量主要通过分流器或霍尔式电流传感器来实现。因为动力电池内的单体是通过串联方式给整车提供电能，因此通常只需要测量一个电流即可。

电池电流传感器连接到动力电池的高压电缆，并进行电流检测，如右图所示。蓄电池管理系统（BMS）更换动力电池电流传感器位置示意图蓄电池管理系统定义与功能

（1）监测功能④绝缘电阻检测

为安全起见，电动汽车高压电路仅出现在特定的高压部件之间，与车身电路是绝缘的。

蓄电池管理系统的“漏电检测电路”持续监测高压电路和车身搭铁之间的绝缘电阻，正常情况绝缘电阻是保持不变，如果绝缘电阻低于规定级别，则蓄电池管理系统会存储一个故障码DTC（故障码内容：高压绝缘异常），并且利用组合仪表显示（警告灯，如主警告灯亮起）将异常告知驾驶员。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统定义与功能

（1）监测功能⑤高压互锁检测高压互锁检测的作用是确认整个高压系统的完整性，当高压系统回路断开或者完整性受到损坏的情况下，就需要车辆控制系统启动安全措施，避免发生意外事故。高压互锁检测的存在，可以使高压系统在高压上电之前（或者说在电池系统主、负继电器闭合给电之前），确保整个高压系统的完整性。高压互锁是对整个高压系统进行检测的，主要通过连接在各个高压部件或高压装置上的低压连接回路来实现的，蓄电池管理系统控制单元一般需要提供检测回路的供电和检测。如右图所示。蓄电池管理系统（BMS）更换高压互锁系统示意图蓄电池管理系统定义与功能

（2）电池状态计算功能蓄电池管理系统中最核心环节是SOC、SOH和SOP的估算。①SOCSOC，全称是StateofCharge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用过程中的剩余容量。荷电状态是一个相对值，一般用百分比的方式来表示，SOC的数值为0≤SOC≤100%，目前国内外比较统一的认识是从电量的角度来定义SOC，即电池在一定放电倍率下，剩余容量与相同条件下额定容量的比值：SOC=CU/C额可用容量/额定容量。

其中CU指电池剩余的按额定电流放电的可用容量；C额指电池的额定容量。SOC的控制目标值是约60％。上限为约80％（控制上限为约75％），下限为约20％（控制下限约30％的下限），如右图所示。蓄电池管理系统（BMS）更换SOC控制示意图蓄电池管理系统定义与功能

（2）电池状态计算功能蓄电池管理系统中最核心环节是SOC、SOH和SOP的估算。②SOH

一般情况下，SOC描述的是电流参数的短期变化，SOH描述的是长期变化。SOH的测量不需要连续进行，对多数情况只要定期测量就够了，测量的周期取决于不同应用。SOH测量外推法可以预测电池的寿命，但是，也会突发电池故障，是难以预料的。为了测定电池的健康状态，必须知道实际的SOC，或者必须在相同的SOC下测量SOH。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统定义与功能

（2）电池状态计算功能蓄电池管理系统中最核心环节是SOC、SOH和SOP的估算。③SOP

动力电池功率边界SOP（stateofpower）算法的目的就是权衡多重因素的影响指导控制单元（如VCU）更合理的使用动力电池系统。对于纯电动车辆，动力电池是唯一的能量获取来源SOP策略相对简单，而对于混合动力车辆而言，一方面动力电池容量小则必然在运行中需要高倍率输出，对功率平稳输出的优化就更为重要。另一方面内燃机系统（或燃料电池系统）如何与动力电池进行功率分配才得以实现低能耗、高性能也需要通过SOP算法来优化。用户可以根据实际需求来选择是希望车辆性能更强劲或是电池系统寿命更长久。SOP算法与电芯特性、电池系统性能和整车功率需求等都有着密切的关系。蓄电池管理系统（BMS）更换（3）系统辅助功能蓄电池管理系统的辅助功能主要包含能量管理、安全管理、热管理、均衡管理、充电管理等功能，这些功能通常和整车控制系统或者其他相关系统联合使用。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统为应对车辆在行驶中的急加速、急制动、上下坡等复杂车况造成的动态负载，合理控制动力电池的能量输出以及再生制动的能量回收，实现车辆最佳性能。1能量管理蓄电池管理系统对继电器进行驱动和状态检测，继电器的控制往往和整车控制器协调后确认，安全气囊控制器输出的碰撞信号通常在继电器控制策略中享有最高优先级。2安全管理蓄电池的化学性能受环境的温度影响非常大，为了保证电池的使用寿命必须让电池工作在合理的温度范围之内，并根据不同的温度给整车控制器得出其所能输出和输入的最大功率。3热管理由于生产工艺、运输储存以及电子元器件的误差积累，动力电池单体之间难免存在不一致性，蓄电池管理系统会采取主动或被动的均衡方式，降低电池的不一致性。4均衡管理蓄电池管理系统还会根据动力电池的实时特性、温度高低以及充电机的功率等级，控制充电机给电池进行安全充电。5充电管理蓄电池管理系统定义与功能蓄电池管理系统定义与功能（4）通信与故障诊断①通信功能

蓄电池管理系统，需要给整车控制器（VCU）发送相关电池系统的信息，例如在有直流充电的系统之中，特别是在依据国标系统需要直接与外部直流充电桩进行通信。在特定情况下，可能还有一条备份的诊断和刷新的通信线，用来在主通信失效的情况下做数据传输。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统定义与功能（4）通信与故障诊断②故障诊断和容错运行

故障诊断及容错控制在任何控制器的控制策略中都是非常重要的部分，蓄电池管理系统控制单元单元的故障以故障码(DTC)来进行报警，通过DTC触发仪表盘当中的指示灯，在新能源汽车中电池故障也有相应的指示灯来提醒驾驶员。由于电池的特殊性和危险性，通常需要整车控制系统直接进行信息传送，以应对突发情况。比如发生事故的时候，当安全气囊弹出，继电器由整车控制器直接切断以后，车联系统通过定位和预警来处理，特别是电池放电。蓄电池管理系统的故障诊断功能还需要对包括电池单体电压、电池包电压、电流、电池包温度测量电路进行诊断，确定故障位置和故障级别，并做出相应的容错控制。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统结构与安装位置蓄电池管理系统重要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、平衡模块、功率计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成，如右图所示。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统架构示意图蓄电池管理系统结构与安装位置（1）结构组成

蓄电池管理系统BMS的拓扑结构主要分为集中式和集散式。该系统由两级控制结构组成，即局部测量模块和中央处理模块。

在集中式结构中，BMS所有功能集中在单个电路模块上，由于动力蓄电池数量较多且分布在车体不同区域，目前集中式的BMS结构在电动汽车上已逐渐被淘汰。集散式BMS结构由主控模块和测控模块构成，如右图所示。集散式BMS结构可以运用于动力蓄电池较多且电池包位置分散的车型，现在被广泛采用。蓄电池管理系统（BMS）更换集散式BMS结构蓄电池管理系统结构与安装位置（1）结构组成

主控模块一般称为主控盒或主板，如右图（a）所示。每个BMS有且仅有一个主控模块，主要用于接收并处理各测控模块采集的动力蓄电池运行参数信息，估算电池组的状态，故障识别与报警，与整车控制器和充电机通信，为整车控制和充电控制提供依据，向测控模块发送控制命令等。蓄电池管理系统（BMS）更换主板蓄电池管理系统结构与安装位置（1）结构组成

测控模块主要用于测量电池单体电压、总电压、总电流、绝缘电阻和温度等，并执行主控模块的控制命令，完成电量测量、单电池均衡以及利用CAN总线技术与中央处理模块通信相关功能。

测控模块按其功能不同，可分为从控模块和高压测控模块。从控模块一般称为从控盒或从板，如右图所示。每个BMS可有一个或多个从控模块，其功能包括电池电压单体检测、温度测量，均衡控制和热管理控制等。蓄电池管理系统（BMS）更换从板蓄电池管理系统结构与安装位置（1）结构组成

高压测控模块一般称为高压盒或高压板，如图右图所示。其主要功能包括总电压、总电流、绝缘电阻测量等。

主控模块和测控模块之间通过CAN总线进行数据通信。在实际应用中，也可将高压测控模块集成在主控盒中。蓄电池管理系统（BMS）更换高压板蓄电池管理系统结构与安装位置（2）安装位置

蓄电池管理系统BMS的主控模块和测控模块通常安装在动力蓄电池箱内，如右图（a）所示，但是部分车型将主控模块放到了动力蓄电池外部。主板、从板、高压板的标识会在外壳表面或铭牌中标出，便于识别，如图（b）所示。蓄电池管理系统（BMS）更换（b）BMS标识（a）BMS安装位置蓄电池管理系统BMS更换流程蓄电池管理系统BMS更换流程为：高压安全防护工作→拆卸（主板、从板、高压板）→检查（外观、型号）→安装（主板、从板、高压板）→安装高压维修开关蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统BMS安装前检查（1）外观

在良好的光线条件下，用目测法检查BMS外观，不得有变形及裂纹，表面干燥、无外伤、无污物。（2）型号检查待安装的BMS部件（主板、从板、高压板）标识，其客户名称、产品名称、硬件版本、软件版本、配置版本等信息应与其他未更换的BMS部件一致。蓄电池管理系统（BMS）更换报数法任意指派一名学生开始从1-5依次报数报相同数目的同学为一组蓄电池管理系统（BMS）更换资料员负责查阅动力蓄电池检测教学平台使用说明书。记录员正确记录更换步骤。安全员进行安全监督。蓄电池管理系统（BMS）更换完成蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统（BMS）更换汇报时阐述故障更换步骤报告小组分工情况报告小组工作目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套缘工具、绝缘扭力扳手教学实训平台说明书蓄电池管理系统（BMS）更换触碰高压注意安全防护。小心碰头。小心扭力扳手砸脚。操作时不佩戴金属饰品。注意更换流程。严格按照标准流程完成。蓄电池管理系统（BMS）更换蓄电池管理系统（BMS）更换BMS拆卸记录（1）BMS拆卸参考维修手册，按照标准流程完成BMS的拆卸，并完成表的填写。序号项目工作内容工具注意事项1高压安全防护

2拆卸从板

3拆卸高压板

4拆卸主板

蓄电池管理系统（BMS）更换BMS检查记录（2）BMS安装前检查根据上述内容及标准对待安装的BMS进行检查，完成下表的填写。序号内容操作记录结果判定1外观是否有变形、裂纹是□

否□合格□

不合格□表面是否有外伤、污物是□

否□2型号客户名称

一致□

不一致□产品名称

硬件版本

软件版本

配置版本

蓄电池管理系统（BMS）更换BMS安装记录（3）BMS安装参考维修手册，按照标准流程完成BMS的安装，完成下表的填写。序号项目工作内容工具注意事项1安装从板

2安装高压板

3安装主板

4安装高压维修开关

BMS更换和匹配原因根据不同的故障，BMS应对主板、从板、高压板进行单独更换。具体故障类型对应的更换部位见右表。BMS主板更换之后，需要与整车控制器进行匹配；从板、高压板更换之后，需要与主板进行匹配。蓄电池管理系统（BMS）匹配BMS故障及更换部位序号故障更换部位1整车无法读取BMS信息更换主板2BMS主板无法读取部分从板信息更换从板3BMS主板无法读取高压板信息更换高压板4BMS数据监测功能故障更换从板或高压板5BMS的电池状态计算、能量管理、通信功能等故障更换主板BMS匹配前提条件（1）蓄电池电压在正常范围内。（2）动力电池电压在正常范围内。（3）动力电池系统无故障。（4）防盗系统无故障。（5）BCM控制系统无故障。（6）整车控制器无故障。（7）驱动电机控制系统无故障蓄电池管理系统（BMS）匹配BMS匹配流程（1）关闭启动开关；（2）连接车辆诊断仪；（3）将启动开关置于“ON”挡；（4）使用诊断仪读取故障码，确认整车无故障码；（5）使用诊断仪读取数据流，确认辅助蓄电池电压在正常范围内，动力蓄电池电压在正常范围内；（6）进入诊断仪匹配界面，根据提示进行匹配操作。蓄电池管理系统（BMS）匹配蓄电池管理系统（BMS）匹配资料员查阅动力蓄电池检测教学平台说明书，并告知组员。操作员要按标准步骤完成BMS的匹配。记录员要完整记录检查过程。完成蓄电池管理系统的匹配蓄电池管理系统（BMS）匹配报告匹配的流程。报告小组分工情况。报告任务目标蓄电池管理系统（BMS）匹配动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套诊断仪教学平台说明书蓄电池管理系统（BMS）匹配注意防止触电。小心工具落地。注意作业时拉隔离栏。注意仔细查阅平台说明书。注意缕清排故思路。正确记录操作过程。蓄电池管理系统（BMS）匹配蓄电池管理系统（BMS）匹配主板与从板、高压板匹配记录（1）主板与整车控制器匹配参考维修手册，按照标准流程完成主板与整车控制器的匹配，完成下表的填写。序号工作内容工具注意事项1

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蓄电池管理系统（BMS）匹配故障分析及维修方案（2）主板与从板、高压板匹配参考维修手册，按照标准流程完成主板与从板、高压板的匹配，完成下表的填写。维修方案/检测流程3

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是否正确完成故障码读取BMS更换连线是否正确是否完成BMS匹配匹配后BMS能够正常工作匹配后车辆能否正常上电匹配后车辆能否正常充电工具、设备是否整理实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整BMS的功能有哪些？BMS的更换流程是什么？为什么要进行BMS的匹配？自信自立精益求精目标明确回顾BMS的功能总结BMS的更换流程和匹配方法预习下一个工作页观看下一个工作页随书数字资源任务九蓄电池管理系统检测与维修《动力蓄电池及管理系统检修》比亚迪新能源汽车售后维修车间小王问张师傅：“张师傅，您是怎么检测出是蓄电池管理系统（BMS）出现了故障，需要更换BMS的？”张师傅道：“那我就来教你如何对BMS故障进行检测与维修”。如何检测蓄电池管理系统？维修技师张师傅、学徒小王如何维修蓄电池管理系统？能根据蓄电池管理系统（BMS）工作原理与故障类型，细致对BMS常见故障进行分析判断，并出具维修方案。根据蓄电池管理系统（BMS）检测方法与故障诊断思路，使用诊断仪、万用表等工具，规范完成BMS故障检测与维修。BMS器件介绍BMS主要由主板，从板，高压板三部分构成，某BMS主要器件及其功能如右表所示。蓄电池管理系统维修方案制定器件名称用量功能简介主控盒1数据处理、控制、通讯等从控盒2电压、温度采集模块和数据处理高压盒1总电压、绝缘、电流转接盒1将线束系统性梳理高压箱1\线束若干电压采集线束、整车线束、主、从、温度控制线束BMS器件表BMS器件介绍高压箱高压箱收纳与BMS相关的高压元器件，也是与BMS维修相关的重要模块，其内部结构示意图如右图所示，其内部收纳的元器件除了继电器之外，还包括总正保险，总负继电器，维修开关等元器件，用于维护电路的自动调节、安全保护、转换电路等功能。蓄电池管理系统维修方案制定高压箱内部结构BMS器件介绍维修开关（MSD）维修开关的作用是保护维修电动汽车的技术人员，在应对安全或应变突发的时间时可以快速分离高压电路的连接，保证人员安全。如右图所示。蓄电池管理系统维修方案制定维修开关BMS工作原理（1）BMS工作原理a）BMS主板接收到VCU发出的唤醒信号后，BMS被唤醒并自检，自检通过后开始工作。b）BMS从板采集电池单体的电压和温度信号，BMS高压板采集电池组的电流信号和绝缘信号。c）BMS主板、从板、高压板之间通过内部CAN线进行信息交互，BMS主板与VCU通过整车CAN线进行信息交互。d）BMS主板根据从板和高压板反馈的信息，对动力蓄电池进行状态计算、均衡管理和热管理。e）BMS主板接收VCU发送的整车需求，通过控制高压继电器的通断来控制动力蓄电池系统电能的输出。蓄电池管理系统维修方案制定BMS工作原理图BMS工作原理（2）BMS控制策略a）热管理控制策略热管理部件及其温感布置电池组内部共有n个温度感应器，其中一般情况下有2-4个位于加热隔膜上，检测加热膜温度。b）充电热管理策略充电热管理模式分为充电预热、充电加热、常温充电、充电冷却风机慢档、充电冷却风机快档5个模式，模式转换的依据为最高单体温度、最低单体温度、温差。c）放电热管理策略放电热管理模式分为放电加热、常温放电、放电冷却风机慢档、放电冷却风机快档4个模式d）加热器保护策略①加热过程中对加热膜温度进行监控,加热时当温度超过一定值，切断加热继电器，当温度降低到额定值，重启，如果三次短时间内出现加热温度超过一定值时报加热隔膜故障。

②启动加热膜一段时间后之后，若加热膜温升小于设定值，BMS报加热膜故障，关闭加热继电器，但可以正常充放电。蓄电池管理系统维修方案制定BMS工作原理（3）BMS工作模式a）下电模式此时系统的低压和高压都处于不工作的状态；b）准备模式系统所有元器件未吸合，此时可以接收外来控制信号以进入对应工作模式；c）放电模式此时检测到点火开关，BMS进入放电模式，与外部信号共同控制电机和放电设备等；d）充电模式BMS检测到充电唤醒信号（ChargeWakeUp）时，系统即进入充电模式,在充电模式下，系统不响应点火开关发出的任何指令;e）故障模式控制系统中出现的一种状态。当检测到低级别故障时，发出警报；当检测到故障级别较高时，用以保护人身安全；蓄电池管理系统维修方案制定BMS故障类型BMS常见的故障类型分为线路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接进行处理的，以下为几种BMS功能故障。（1）电压检测模块故障的原因：蓄电池管理系统维修方案制定a）电池本身欠压：将监控电压与万用表实际测量电压对比，确认两者电压相同后，更换电池，并将更换下来的电池放入指定区域内；b）采集线端子紧固螺丝松动或采集线与端子接触不良，导致单体电压采集不准；c）检测问题：从板故障，采集电压与实际电压不一致。螺栓不紧BMS故障类型BMS常见的故障类型分为线路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接进行处理的，以下为几种BMS功能故障。（2）温度检测模块故障的原因：蓄电池管理系统维修方案制定a）温度传感器失效：单个温度没有时检查中间对接插头是否连接异常，无连接异常则是传感器损坏，可更换传感器。b）连接不可靠：检查时发现部分插头松动或者脱落，及时更换对应配线束，如图9-6所示。c）从板温度模块故障：当整箱温度电池无温度显示时，从其他从板进行监控，有温度则是从板温度模块故障，及时更换从板。连接不可靠温度模块BMS故障类型BMS常见的故障类型分为线路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接进行处理的，以下为几种BMS功能故障。（3）电流检测模块故障的原因：蓄电池管理系统维修方案制定a）电流检测线连接不可靠：而监控电流波动较大时且高压回路有电流时，检查分流器两端电流采样线，发现螺栓松动则进行紧固，如右图所示螺栓处；b）检测端子老化：高压回路有电流而实际监控电流较小，可能是端子两端产生氧化，应对表面进行及时清理，断开电源，佩戴绝缘手套清理其表面氧化部分；c）高压板检测异常：断开维修开关后，若监控电流在0.2A以上，则需要更换高压板。螺栓BMS故障类型BMS常见的故障类型分为线路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接进行处理的，以下为几种BMS功能故障。（4）绝缘检测模块故障的原因：蓄电池管理系统维修方案制定a）高压负载漏电：依次断开DC/DC、PCU、充电机、空调等，直到故障解除，然后对故障件更换；b）高压板故障：高压板检测数值过大，对其进行更换；c）电压采集线破损：存在漏电现象，可能是电压采集线束破损并与电池箱相连，如图9-8所示，检查是否存在线束破损并及时更换。破损线束与箱体连接BMS故障类型BMS常见的故障类型分为线路故障、通信故障和BMS功能故障。BMS功能故障通常是以直接进行处理的，以下为几种BMS功能故障。（5）CAN通讯故障的原因：蓄电池管理系统维修方案制定a）线束脱落：部分线束其电源线脱落或者端子老化所引起线束不可靠；b）插件针损坏，如右图所示，更换插件。插件针损坏BMS故障类型由于在实际工作中，各种类型的故障较多，一些线路故障和通信故障还需要专门的设备（诊断仪）对电池的各类故障进行判断。对各类型故障的故障现象及处理方法归纳见下表。蓄电池管理系统维修方案制定BMS故障类型及处理方法序号故障类型故障现象及后果处理方法1线路故障BMS主板供电、搭铁故障BMS无法启动，诊断仪无法读取动力蓄电池系统相关信息修复或更换线束、更换保险2BMS唤醒线故障3BMS从板供电、搭铁故障BMS主板无法检测到从板信息修复或更换线束4BMS高压板供电、搭铁故障BMS主板无法检测到高压板信息BMS故障类型蓄电池管理系统维修方案制定BMS故障类型及处理方法序号故障类型故障现象及后果处理方法5通信故障整车CAN故障电动汽车无法启动或BMS无法启动修复或更换线束、更换BMS并匹配6BMS内部CAN故障BMS主板与从板不能正常通信6BMS功能故障电池单体电压检测模块故障电动汽车无法启动更换从板并匹配7电池单体温度检测模块故障电池温度不受控制，严重时引起起火、爆炸8电流、绝缘检测模块故障电动汽车无法启动更换高压板并匹配9状态计算及能量管理模块故障电动汽车无法启动更换主板并匹配10均衡控制模块故障电池组一致性变差，严重时影响电池寿命BMS故障分析方法蓄电池管理系统维修方案制定BMS故障分析方法主要包括以下几个方法：（1）观察法

观察法主要是针对警告图标对各个模块是否有报警，显示屏是否有报警图标等现象进行排查，直观判断故障现象及类型。（2）替换法

在条件允许的情况下更换对应模块以实现对电池故障模块及故障类型的判别，该方法需要对电动汽车各个模块有较为充足的认知，操作人员也应该做好防护措施。（3）程序升级法

部分故障问题可能是由于程序未更新，如系统无法显示，系统获取不到对应数据，可能是由于其内部通信协议未及时更新等引起。（4）数据分析法

数据分析法主要是通过汽车内部CAN的数据结合场景对故障原因进行判断。BMS上位机介绍蓄电池管理系统维修方案制定电池管理监控软件可实时查看电池系统的电压、电流、温度以及SOC等信息，实时显示继电器工作、电池充放电状态，主界面显示信息包括:总电压、总电流、SOC、SOH、BMS时钟、系统运行模式、故障信息概况、LIFE、正级继电器、负级继电器、预充电继电器、充电继电器、电池系统绝缘状态等，其上位机图片如右图所示。上位机经典案例蓄电池管理系统维修方案制定故障现象：车辆无法启动，仪表显示电池故障灯点亮，整车故障灯点亮，SOC无显示。仪表如右图所示。仪表故障指示灯点亮经典案例蓄电池管理系统维修方案制定通过OBD口连接故障诊断仪，通过故障诊断仪缩小故障排查范围，故障诊断仪显示“BMS通讯异常”，诊断仪无法读取动力电池系统中的电压和温度等信息。查询维修手册，分析BMS电路接线图，（如右图所示）造成该故障的可能原因是BMS通讯线接触不良，或者是BMS供电异常从而导致BMS无法正常工作。BMS部分电路图经典案例蓄电池管理系统维修方案制定步骤一：测量动力电池系统低压线束插头处供电线路电压是否正常

根据电路图分析所得，需对BMS的供电及通讯线路进行故障排查。由于BMS安装在动力电池的内部，如从BMS端测量线路则需要拆卸动力电池，将会产生更高的维修费用。根据整车电路图分析BMS的供电线和通讯线动力电池系统外部都可以测到。动力电池系统低压线束插头经典案例蓄电池管理系统维修方案制定步骤二：通过动力电池系统低压线束插头，引出CAN线连接至电脑，并使用CAN-Test软件读取CAN总线数据，如右图所示。

软件上没有数据显示，由此说明BMS通讯异常，需进一步测量。CAN-Test监控软件界面经典案例蓄电池管理系统维修方案制定步骤三：拆卸动力电池。步骤四：测量BMS供电是否正常，如右图所示。

经测量BMS供电线（K30）接口处无电压，在步骤一中测量低压线束插头处的供电线（K30）电压为12.7V，由此说明在动力电池低压线束插头到BMS插头之间的K30供电线断路。BMS供电线束电压测量经典案例蓄电池管理系统维修方案制定步骤五：检测电池系统中K30线各连接处插头是否脱落或者接触不良，如右图所示。

连接K30线的一处插头松动导致K30线接触不良，最终导致BMS无法工作。BMS供电线束电压测量经典案例蓄电池管理系统维修方案制定步骤六：更换插头后直接使用上位机监控动力电池数据，如右图所示。根据软件界面显示能看到总电压、最高温度等信息，说明BMS正常工作。步骤七：将动力电池安装至汽车上，再次测试。车辆恢复正常，检修完成。上位机监控界面报数法任意指派一名学生开始从1-5依次报数报相同数目的同学为一组蓄电池管理系统维修方案制定蓄电池管理系统维修方案制定资料员负责查阅动力电池检测教学平台使用说明书。小组讨论故障维修方案。记录员正确记录故障码和数据流。完成蓄电池管理系统维修方案的制定蓄电池管理系统维修方案制定蓄电池管理系统维修方案制定汇报时阐述检修方案报告小组分工情况报告小组工作目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套维修手册、诊断仪教学实训平台说明书蓄电池管理系统维修方案制定小心高压触电。小心重物砸脚。小心头部磕碰。正确读取故障码和数据流。合理制定维修方案。正确进行故障原因分析。蓄电池管理系统维修方案制定蓄电池管理系统维修方案制定故障码信息（1）读取故障码使用诊断仪读取故障码，并完成表的填写。序号故障码故障码描述1

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蓄电池管理系统维修方案制定动力蓄电池系统数据（2）读取数据流使用诊断仪读取动力蓄电池系统相关信息，并完成表的填写。序号类别名称当前值1BMS主板

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3BMS从板

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5BMS高压板

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蓄电池管理系统维修方案制定故障分析及维修方案（3）制定维修方案参考维修手册，拆画BMS电路图，并制定维修方案，完成下表填写。故障分析：可能的故障原因或故障点1

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维修方案/检测流程1

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BMS检测内容及方法（1）检测工作条件。检测BMS主板、从板、高压板的供电、搭铁是否正常；检测BMS唤醒信号是否正常。（2）检测通信。检测BMS内部CAN线、BMS与VCU之间的CAN线是否正常。（3）测试功能。检测电池单体电压并通过开路电压法估算SOC，与诊断仪读取的信息进行对比，判断BMS功能是否正常。如果电池单体电压检测值与读取值的差值大于10mV，说明BMS电压检测功能异常；如果SOC估算值和读取值的差值大于5%，说明BMS电流检测功能或是电池状态计算功能异常。蓄电池管理系统检测与维修BMS故障诊断思路BMS故障诊断思路如右图所示。蓄电池管理系统检测与维修BMS故障诊断思路蓄电池管理系统检测与维修资料员查阅教学平台说明书，读取动力蓄电池系统的基本信息，并告知组员。记录员要正确记录测量值。完成动力蓄电池系统检测与维修蓄电池管理系统检测与维修蓄电池管理系统检测与维修报告故障诊断思路。报告小组分工情况。报告任务目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套诊断仪、万用表、维修手册教学平台说明书蓄电池管理系统检测与维修注意安全防护。小心工具落地。注意作业时拉隔离栏。注意仔细查阅维修手册。正确测量端子值。测电阻需断电。蓄电池管理系统检测与维修蓄电池管理系统检测与维修BMS主板供电、搭铁、唤醒线检测记录（1）BMS主板供电、搭铁、唤醒线检测使用万用表对BMS主板供电、搭铁、唤醒线进行检测，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式示例供电T121/89搭铁-电压辅助蓄电池电压0V维修线束/更换保险供电T121/89T21/H断电电阻＜1Ω∞1供电

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5搭铁

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7搭铁

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9唤醒

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蓄电池管理系统检测与维修BMS与VCU之间CAN线检测记录（2）BMS与VCU之间CAN线检测检测BMS与VCU之间CAN线，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件标准值检测值处理方式1电压

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5电阻

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7波形

蓄电池管理系统检测与维修BMS从板和高压板供电、搭铁检测记录（3）BMS从板和高压板供电、搭铁检测使用万用表对BMS从板和高压板的供电、搭铁进行检测，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式1从板供电

2

3

4

5从板搭铁

6

7高压板供电

8

9高压板搭铁

10

蓄电池管理系统检测与维修BMS内部CAN线检测记录（4）BMS内部CAN线检测检测BMS内部CAN线，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件标准值检测值处理方式1电压

2

3

4

5电阻

6

7波形

蓄电池管理系统检测与维修电压检测与SOC估算记录（5）电池单体电压检测与SOC估算使用万用表检测故障电池单体的端电压，并通过开路电压法估算SOC，并完成表的填写。序号电池单体编号电压与读取值差值SOC与读取值差值是否符合要求处理方式1

是□

否□

2

是□

否□

3

是□

否□

4

是□

否□

5

是□

否□

6

7

蓄电池管理系统检测与维修维修结果检验记录（6）维修结果检验序号检验项目检验结果1使用诊断仪清除故障码，确认故障码是否被清除是□

否□2使用诊断仪读取相关数据信息，是否全部正常是□

否□检查电路图拆画是否正确检查故障码数据流是否正确记录检查故障是否排除是否分析故障原因是否准确检测到故障点是否彻底排除故障工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整BMS的工作原理是什么？BMS的检测内容有哪些？BMS的常见故障有哪些？精益求精自信自立目标明确回顾电池单体SOC估算方法总结开路电压法的注意事项预习下一个工作页观看下一个工作页随书数字资源任务十

高压继电器故障检测《动力蓄电池及管理系统检修》比亚迪新能源汽车售后维修车间小王问道：“张师傅，低压电路中会使用继电器来控制电路的切断与导通，那么，在高压电路中是否也有类似的元器件来完成相应的功能？”。张师傅回答道：“高压电路中也是使用继电器，但与低压电路中的继电器不一样”。本任务将学习高压电路中使用的高压继电器的相关内容。高压继电器的工作原理是什么？维修技师张师傅、学徒小王高压继电器的检测方法是什么？能根据高压继电器检测内容及方法，正确使用万用表、检测工具，完成高压继电器的故障检测。能根据高压继电器测试内容及方法，正确使用万用表、检测工具，完成高压继电器元器件测试。高压继电器的定义高压继电器是指过辅助控制电路，控制流经线圈电流产生的磁场，使触头闭合、分断，具备灭弧能力，可实现带载通断，以达到控制负载的电器，在电动汽车高压回路的各个开关节点都有应用，动力电池主回路、快充回路，高压用电器供电线路如电机、DCDC、空调压缩机，加热器等。动力蓄电池系统常用高压继电器类型为电磁继电器，如右图所示。高压继电器检测高压继电器高压继电器的特征高压继电器检测工作电压：决定继电器绝缘耐压能力，也是继电器分断能力的关键指标。12工作电流：对于工况中的冲击电流承载能力的评估。3分断能力：是继电器的一个重点关注参数。一定程度上由拉弧距离决定。短路耐受能力：系统出现短路的极大电流时，继电器不能出现起火爆炸等风险状态，主要与触头的通流能力以及触点之间接触的紧密性有关。4工作温度：范围大于等于系统可能提供的环境温度范围。当环境温度过高时，继电器需要降容使用，以满足最高承受温度条件为准。5寿命：分机械寿命和电气寿命。机械寿命指继电器不带载，反复断开闭合一定次数，继电器功能正常；电气寿命，是继电器带载反复断开闭合一定次数，继电器功能正常。6极性：主要与分断能力有关。对于有极性的继电器，分断顺极性的电流能力较强，而反极性分断能力会大大降低。7高压继电器的控制原理电动汽车高压继电器共有两组电路，输入（线圈）电路为低压电路，输出（触点）电路为高压电路。高压继电器实现了用较小电流来控制较大电流，如右图所示。向高压继电器线圈两端施加电压，低压输入电路导通，高压继电器闭合，高压输出电路导通，高压用电设备开始工作；线圈断电后，低压输入电路断路，高压继电器断开，高压输出电路断路，高压用电设备停止工作。高压继电器检测高压继电器控制原理（此处为动画）高压继电器检测内容及方法检测高压继电器的低压输入电路电压（线圈两端电压），两端电压差应为辅助蓄电池实际电压的0.85～1.1倍。检测高压继电器的高压输出电路电压（触点两端电压），两端应无明显电压差。高压继电器检测高压继电器市场现状相比普通继电器，新能源汽车用高压继电器技术含量高，生产工艺复杂，从全球市场格局来看，高压继电器品牌集中度高。该领域产品生产研发主要集中于国外企业，中国市场也由跨国公司占据主导，只要企业有泰科、松下、欧姆龙等。近年来国内品牌也开始应用于新能源汽车，宏发、松川、国立、三友联众、航天电器等企业均有产品问世，其中宏发是国内优势品牌，位居国内企业榜首。另外国内如比亚迪等新能源车企也自己研发生产继电器。中国高压继电器市场份额如右图所示。高压继电器检测高压继电器市场份额高压继电器安装位置动力蓄电池系统的高压继电器安装在电池包的断路单元（BatteryDistributionUnit，简称“BDU”）内，如右图所示。图中1号元件是总负继电器、2号元件是总正继电器、3号元件是预充继电器。在动力电池系统中，电池包内部的断路单元（BDU）通过控制总正、总负以及预充继电器的断开与闭合，从而控制电池系统的能量输入与输出。高压继电器检测某纯电动汽车BDU实拍图123高压继电器安装位置某纯电动汽车的继电器控制电路如右图所示，目前新能源汽车上使用的大多是电磁继电器。其中，预充回路因有预充电阻，可以选择规格较小的10～20A继电器，上电时承受电流脉冲，充放电主回路，因通过的电流较大，往往需要选择规格更大的100～500A继电器。为了能安全切断高压，一般在正极和负极各布置1个继电器。电动汽车充电过程中继电器闭合的顺序，从BMS和充电桩充电信息交互完成后开始，BMS首先控制总负继电器闭合，其次是预充继电器，最后是总正继电器，当总正继电器闭合之后又断开预充继电器。在动力电池系统中，电池包内部的断路单元（BDU）通过控制总正、总负以及预充继电器的断开与闭合，从而控制电池系统的能量输入与输出。高压继电器检测某纯电动汽车BDU继电器控制原理图高压继电器安装位置预充电路的作用：电池所带的电机控制器负载，前端都有较大的电容C，在冷态启动时，C上无电荷或只有很低的残留电压，当无预充电时，主继电器K+、K-直接与C接通，此时电池电压VB有50V以上的高压电，而负载电容C上电压接近0，相当于瞬间短路，负载电阻仅仅是导线和继电器触点的电阻，一般远小于20mΩ。按根据欧姆定律，回路电阻按20mΩ计算，电池电压VB和VC压差按300V计算，瞬间电流I=300/0.02=15000A。继电器K+及K-必损坏无疑。高压继电器检测某纯电动汽车BDU继电器控制原理图高压继电器安装位置加入预充电过程，K+先断开，让阻抗较大的Kp和R构成的预充电回路先接通，我们一般选择预充电电阻为50到200欧姆，以60欧姆为例。VB与VC压差按300V计算，在接通一瞬间，流过预充电回路进入电容C的最大电流Ip=300/60=5A。而预充继电器容量是10A，所以预充回路安全。当预充电电路工作时，负载电容C上的电压VC越来越高(预充电电流Ip越来越小)，如右图所示。当接近电池电压VB时(图中的△V足够小)，这时，切断预充电，接通主继电器K+，不再有大电流冲击。因为I=(VB-VC)/R，此时VB-VC很小，所以电流小。高压继电器检测预充电简化示意图高压继电器故障经典案例某电动汽车按下点火开关，仪表盘ready灯未点亮，动力电池连接断开。仪表显示如右图所示。对于这类故障现象，从仪表盘上无法直接确认故障点，但是有显示当前故障代码，可通过查询维修手册确定其故障范围，如果没有故障码就使用故障诊断仪读取当前故障。本案例中需要连接故障诊断仪读取相关参数。高压继电器检测仪表显示高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤一：连接OBD口，将汽车点火开关操作至ON档，打开诊断仪中的上位机软件，诊断仪界面如右图所示；高压继电器检测上位机软件界面高压继电器故障经典案例操作步骤：故障诊断仪提示“预充超时故障”，下一步将开电池包，对电池系统内的预充继电器进行故障排查。如图所示右，红色框线内是BDU断路单元。高压继电器检测电池包高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤二：拆卸BDU外壳，如右图所示。高压继电器检测BDU实物图高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤三：通过电池包低压控制线束插头引出CAN线将其接到CAN卡上，如右图所示，红色框线中分别是低压线束插头和CAN卡。高压继电器检测BDU实物图高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤四：再将CAN卡和电脑相连，即可使用电池系统上位机对电池包高压继电器进行控制。如右图所示。高压继电器检测CAN卡连接电脑高压继电器故障经典案例操作步骤：连接完毕后打开上位机软件，通过观察上位机软件界面是否有显示电池包的电压或温度等信息，来判断连接是否成功，如果连接成功即可通过上位机控制电池包高压继电器的通断，正常连接上位机显示如右图所示。高压继电器检测上位机界面显示高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤五：通过上位机软件控制预充继电器和总负继电器闭合，闭合之后测量电池包高压输出接口电压为0V，如右图（a）所示；步骤六：关闭预充继电器开关，打开主正继电器开关，测量高压接口电压为330V。如右图（b）所示。高压继电器检测电池包高压输出接口电压值（a）（b）高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤五：通过上位机软件控制预充继电器和总负继电器闭合，闭合之后测量电池包高压输出接口电压为0V，如右图（a）所示；步骤六：关闭预充继电器开关，打开主正继电器开关，测量高压接口电压为330V。如右图（b）所示。高压继电器检测电池包高压输出接口电压值（a）（b）根据步骤五和步骤六可以确定是预充电路未正常工作，下一步检查BDU预充电路。预充电路上一共有两个电器元件分别是预充电阻和预充继电器。预充电阻可以通过测量其阻值大小以及连接的稳定性判断其是否正常工作。预充继电器可通过上位机控制，使继电器闭合再用万用表测量两个触头是否导通。高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤七：检查预充电阻连接是否正常，并用万用表测量预充电阻的电阻值，如右图所示。

在欧姆档测量电阻结果显示“0L.”，表示电阻无穷大，即被测元件处于断路状态，由此可判定预充电阻出现故障。高压继电器检测预充电阻阻值高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤八：更换预充电阻，首先拔出BDU低压线束接插件并移除BDU上壳体，拆卸BDU前端高压连接固定螺母，断开高压输出软连接，如右图所示红色框线分别是低压线束插件和高压连接固定螺母。高压继电器检测拆解BDU低压插件及壳体高压继电器故障经典案例操作步骤：拆卸BDU后端高压连接固定螺栓，断开高压输入软连接，如右图所示。高压继电器检测拆解BDU高压输入软连接高压继电器故障经典案例操作步骤：拆卸BDU内的四颗固定螺栓，拆下BDU基座。拔除BDU内部预充电阻接插件，并拆除预充电阻固定件，即可将预充电阻拆下。如右图所示。高压继电器检测预充电阻连接件和固定件高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤九：更换预充电阻后重新测量；使用线束工装打开预充继电器和主负继电器开关，测量高压接口电压为0V，关闭预充继电器开关，打开主正继电器开关，测量高压接口电压为330V。如右图所示。根据测量结果分析，预充电路故障并未解除。下一步需要检测预充继电器是否正常。高压继电器检测两种条件下的电池包高压输出接口电压值高压继电器故障经典案例操作步骤：使用上位机控制继电器使其闭合，可以明显听到主正主负继电器吸合的震动声，但预充继电器在通电时并没有相应的动作；使用万用表测量预充继电器低压控制线路的电压，打开开关时为12.2V，关闭后为0V，如右图所示，说明预充继电器低压控制线路正常。但是继电器主触点无动作，说明预充继电器高压触点损坏。高压继电器检测测量预充继电器控制线圈电压高压继电器故障经典案例操作步骤：步骤十：更换新的预充继电器，完成后使用线束工装打开预充继电器和主负继电器开关，测量高压接口电压为325.6V，关闭预充继电器开关，打开主正继电器开关，测量高压接口电压为325.6V。电池包内故障排除。装包后监控正常，车辆正常启动，故障排除。高压继电器检测测量预充继电器控制线圈电压报数法任意指派一名学生开始从1-5依次报数报相同数目的同学为一组高压继电器检测高压继电器检测资料员负责查阅动力电池检测教学平台使用说明书。小组讨论高压继电器检测方法。记录员正确记录检测步骤和结果。完成高压继电器检测任务高压继电器检测高压继电器检测汇报时阐述检测方案报告小组分工情况报告小组工作目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套万用表、带鳄鱼夹的导线教学实训平台说明书高压继电器检测小心高压触电。小心重物砸脚。小心头部磕碰。正确设置检测条件。合理制定检测方案。准确记录检测数据。高压继电器检测高压继电器检测高压继电器检测记录（1）据上述检测内容及方法，分别对总正继电器、总负继电器、预充继电器进行检测，，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式1总正继电器

2总负继电器

3预充继电器

高压继电器测试内容（1）检测高压继电器线圈电阻（线圈等效电阻的标准值参考维修手册）。（2）检测高压继电器触点是否粘连。断开高压继电器的输入电路，检测高压继电器两个输出端子之间的电阻值，若阻值为无穷大则表示正常，若是存在阻值则表示高压继电器触点存在粘连。高压继电器测试高压继电器测试方法如右图所示，向高压继电器线圈两端施加电压（电压值为高压继电器的标称电压），检测高压继电器是否闭合。若高压继电器两个输出端子之间的电阻值小于1Ω（或维修手册规定）表示高压继电器正常，若是大于1Ω则表示高压继电器输出电路存在虚接或断路，高压继电器工作异常。高压继电器测试检测高压继电器工作状态高压继电器测试资料员查阅教学平台说明书，读取动力蓄电池系统的基本信息，并告知组员。记录员要正确记录测量值。操作员要注意测试方法的争取。完成高压继电器测试高压继电器测试高压继电器测试报告测试步骤。报告小组分工情况。报告任务目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套万用表、辅助蓄电池、带鳄鱼夹的导线、高压继电器教学平台说明书高压继电器检测注意安全防护。小心工具落地。注意作业时拉隔离栏。注意仔细查阅维修手册。正确连接线路。注意蓄电池的正负极接通顺序。高压继电器测试高压继电器测试BMS主板供电、搭铁、唤醒线检测记录（1）根据上述测试内容及方法，分别对总正继电器、总负继电器、预充继电器进行测试，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式总正继电器1线圈电阻

2触点粘连情况

3继电器工作状态高压继电器测试BMS主板供电、搭铁、唤醒线检测记录（1）根据上述测试内容及方法，分别对总正继电器、总负继电器、预充继电器进行测试，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式总负继电器4线圈电阻

5触点粘连情况

6继电器工作状态高压继电器测试BMS主板供电、搭铁、唤醒线检测记录（1）根据上述测试内容及方法，分别对总正继电器、总负继电器、预充继电器进行测试，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式预充继电器7线圈电阻

8触点粘连情况

9继电器工作状态检查检测内容是否完整检查检测方法是否正确检查检测结果是否正确检测内容是否完整检测方法是否正确检测结果是否正确工具、设备是否整理恢复实训工位是否打扫干净工作页是否填写完整BMS的工作原理是什么？BMS的检测内容有哪些？BMS的常见故障有哪些？精益求精自信自立目标明确回顾电池单体SOC估算方法总结开路电压法的注意事项预习下一个工作页观看下一个工作页随书数字资源任务十一

电流传感器故障检测《动力蓄电池及管理系统检修》比亚迪新能源汽车售后维修车间小王问道：“张师傅，电流监测是BMS必备的功能之一，那BMS是如何进行电流监测的呢？”。张师傅回答道：“电流的监测需要使用电流传感器”。本任务将学习动力蓄电池系统电流传感器的检测方法。BMS是如何监测电流的？维修技师张师傅、学徒小王电流传感器是如何检测的？能根据分流器检测方法，正确使用工具设备，完成分流器的故障检测。能根据霍尔传感器检测方法，正确使用工具设备，完成霍尔电流传感器的故障检测。电流传感器的定义和分类电流传感器是指能监测电流并转换成可用输出信号的传感器。常见的电流传感器有分流器、电流互感器、霍尔电流传感器、磁通门电流传感器、巨磁阻电流传感器、光纤电流传感器等。目前，动力蓄电池系统使用的电流传感器主要有分流器和霍尔电流传感器，如下图所示。分流器检测（a）分流器（b）霍尔电流传感器动力蓄电池系统用电流传感器电流传感器的结构分流器是根据直流电流通过电阻时在电阻两端产生压降的原理制成，只能用来测量直流电流。分流器的基本结构如下图所示。主要有四部分：安装孔、金属端子、焊接结合处与金属合金。分流器属于三段式结构，即金属端子-金属合金-金属端子，三者通过焊接的方式结合在一起。金属合金是分流器的电阻本体。常见的三段式金属组合是两边为紫铜合金，中间端是锰铜合金。分流器检测动力蓄电池系统用电流传感器分流器的工作原理和接线方式分流器实际上就是一个电阻值很小的电阻（一般为μΩ级别），串联在动力蓄电池高压回路，当电流通过时，在分流器两端产生压降（一般为mV级别），BMS通过测量其两端的压降计算出电流的大小，如下图所示。分流器检测分流器控制原理及接线方式（此处加动画）分流器的工作原理和接线方式测量动力电池总电流大小的电流传感器一般安装于动力电池内部的继电器控制单元（BDU）内部，测量的高压线束一般是1号电池模组的负极与总负继电器之间的高压线，例如某车型的安转位置如下图所示。分流器检测分流器的安装位置分流器的检测内容（1）检测分流器信号采集线。信号采集线应无断路、短路、虚接等情况；（2）检测分流器电阻。分流器电阻应与标称电阻一致；（3）检测分流器两端压降。在上电情况下，分流器两端应有压降，且压降为mV级别。分流器检测自愿法课前测试成绩排名最前的为各组组长，由组长挑选组员。分流器的检测分流器的检测资料员负责查阅动力电池检测教学平台使用说明书。小组讨论分流器的检测方法。记录员正确记录检测步骤和结果。完成分流器的检测任务分流器的检测分流器的检测汇报时阐述检测方案报告小组分工情况报告小组工作目标动力蓄电池检测教学平台绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、万用表教学实训平台说明书分流器的检测小心高压触电。小心重物砸脚。小心头部磕碰。正确设置检测条件。合理制定检测方案。准确记录检测数据。分流器的检测分流器的检测分流器的检测记录（1）据上述检测内容及方法，对分流器进行检测，并完成表的填写。序号检测项目检测点检测条件检测类型标准值检测值处理方式1信号采集线

2分流器电阻

3分流器压降

霍尔电流传感器与霍尔效应霍尔效应是电磁效应的一种。如下图所示，当电流垂直于外磁场通过导体或半导体时，如图（a），导体或半导体中的电子发生偏转，如图（b），垂直于电流和磁场方向会产生附加电场，从而在导体或半导体的两端产生电势差，如图（c），这一现象被称为霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差或霍尔电压。霍尔电流传感器检测（a）（b）（c）霍尔效应原理（此处加动画）霍尔传感器霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应，但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。随着半导体技术的发展，开始用半导体材料制成霍尔元件，由于它的霍尔效应显著而得到应用和发展。霍尔传感器广泛用于电磁测量、压力、加速度、振动等方面的测量。在电动汽车电池包中霍尔传感器，主要用于电流测量，右图是安装在动力蓄电池系统内的霍尔电流传感器。霍尔电流传感器检测动力电池包中的霍尔电流传感器霍尔传感器除此以外，在电动汽车维修工具中霍尔传感器也发挥着总要作用，如右图所示的钳形电流测量表。霍尔电流传感器检测钳形电流测量表霍尔电流传感器控制原理与接线方式霍尔电流传感器安装在动力蓄电池高压母线上，当有电流通过时，霍尔电流传感器通过自身的霍尔效应产生霍尔电压，BMS采集霍尔电压并计算电流。霍尔电流传感器一般采用三线制接线，分别为电源正极（Vcc）、电源负极（GND）、信号输出（OUT），接线方式如右图所示。霍尔电流传感器检测霍尔电流传感器接线示意图霍尔电流传感器检测内容（1）检测供电电压。在上电状态下，霍尔电流传感器的供电电压应该满足工作要求。霍尔电流传感器供电电压有5V、15V、24V等等，具体数值以维修手册为准；（2）检测信号采集线。信号采集线应无断路、短路、虚接等情况；（3）检测输出电压波形。在上电状态下，霍尔电流传感器的输出电压波形应当为脉冲波形，如右图所示。霍尔电流传感器检测霍尔电流传感器输出电压波形经典案例故障现象：车辆无法启动，仪表显示电池故障灯点亮，整车故障灯点亮，SOC无显示。如右图所示。霍尔电流传感器检测仪表故障指示灯点亮经典案例通过OBD口连接故障诊断仪，通过故障诊断仪缩小故障排查范围，故障诊断仪显示两处故障，一处是温度异常故障，另一处是电流异常故障，温度监控显示界面如下图所示。图中BMSB_Temp1～BMSB_Temp8代表8个温度传感器。行表示测量时间，列表示不同温度传感器采集到的数据。当前实时显示温度为-40℃（环境温度30℃）。明显可以看出温度数据异常。霍尔电流传感器检测温度显示界面经典案例电流监控显示界面如图11-12所示。BMSV_PackVolt表示动力电池总电压，显示值为329.9V，说明总电压正常。BMSV_PackCurr表示动力电池总电流输出（单位：A），显示值为6253.5A，而正常在车辆启动后，不开空调等用电设备的高压总电流应该在1A～2A，正常在行驶过程中汽车放电电流也不会超过300A。霍尔电流传感器检测电流显示界面经典案例通过BMS测量的电流和温度异常现象，根据现象判断可能是因为BMS故障、电流传感器故障或者是温度传感器故障导致温度和电流同时采集不正常。下一步准备拆卸电池包，依次检测BMS、电流传感器、温度传感器是否正常。霍尔电流传感器检测经典案例步骤一：拆解动力电池，打开动力电池上盖，观察其外观无明显异常后，更换新的BMS。步骤二：BMS更换完成后，通过BMS线束工装连接BMS上位机软件监控其温度和电流信息，如右图所示，未控制继电器闭合所以电流传感器检测到的电流应该为0A。霍尔电流传感器检测连接BMS线束工装并打开上位机经典案例更换BMS后，通过上位机软件监控到的电流值为6253.5A，8个传感器显示的温度值是-40℃。说明故障并未排除，造成采集异常的根本原因可能并不是BMS故障。下一步检查电流传感器是否正常。步骤三：查阅维修手册找到电流传感器在动力电池系统中的位置。根据维修手册显示电流传感器位于总负电器集成盒内部，总负电气集成盒位于电池包前端左手（黑色长方形控制盒），如右图所示。霍尔电流传感器检测电流传感器在动力电池系统中的位置经典案例步骤四：使用M5内六角螺丝刀拆卸集成盒左右各一个紧固螺丝，如右图所示。霍尔电流传感器检测拆除集成盒左右紧固螺栓经典案例步骤五：使用M5内六角螺丝刀拆卸与电池包高压插头连接的紧固螺丝，如右图所示。霍尔电流传感器检测拆除高压接头连接螺栓经典案例步骤六：使用M4内六角螺丝刀拆卸与1号模组固定的软连接螺丝步骤七：摘除电器集成盒左手边的电流传感器采集线束，取出总负电器集成盒步骤八：使用十字螺丝刀拆除总控集成盒顶部螺丝，同时用小一字螺丝刀撬开总控集成盒四周的卡扣（注意控制力度），打开总控集成盒上盖，如右图所示。霍尔电流传感器检测拆除集成盒四周的卡扣和顶部的螺丝经典案例步骤九：总控集成盒内部左边的器件即为电流传感器，使用M5内六角螺丝刀和十字螺丝刀拆除左右两个紧固螺丝，如右图所示。霍尔电流传感器检测拆除电流传感器两端的固定螺丝经典案例步骤十：取下旧的电流传感器，放到指定的位置。步骤十一：将新的电流传感器安装至原来的位置上，使用M5内六角螺丝刀和十字螺丝刀安装集成盒内部左右两个紧固螺丝。步骤十二：使用十字螺丝刀安装总控集成盒顶部螺丝，扣上总控集成盒上盖，安装总控集成盒四周的卡扣（注意控制力度），使用十字螺丝刀安装总控集成盒顶部螺丝。总控集成盒上盖紧固螺丝力度5±1.0N.m打紧安装。步骤十三：放置总负电器集成盒，连接电器集成盒左手边的电流传感器采集线束。步骤十四：使用M4内六角螺丝刀安装与#1模组固定的软连接螺丝。与模组的软连接螺丝紧固力度10±1.0N.m打紧安装。

霍尔电流传感器检测经典案例步骤十五：使用M5内六角螺丝刀安装与电池包高压头连接的紧固螺丝。与高压头连接的紧固螺丝力度10±1.0N.m打紧安装。步骤十六：使用M5内六角螺丝刀安装集成盒左右各一个紧固螺丝。电器集成盒