新能源汽车动力蓄电池及管理技术 课件 项目二 新能源汽车动力电池：任务四动力电池故障诊断与排除

新能源汽车动力电池任务2：动力电池故障诊断与排除CONTENTS目录PART01PART02PART03PART04PART05PART06任务目标

知识准备

任务导入

任务实训知识拓展

任务练习

第一部分任务目标任务目标1知识目标1.了解动力电池的故障分级;2.熟悉动力电池的故障类型；3.了解动力电池常见故障及处理方法;4.掌握动力电池常见故障检修。32能力目标1.能判断动力电池的故障等级；2.能判断动力电池的故障类型；3.能处理动力电池常见故障并检修。素养目标1.培养互相交流、相互沟通以及阅读资料、自主学习的能力；2.培养认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风； 3.培养敬业爱岗、团结协作、勇于创新和具有安全意识的精神。第二部分任务导入任务导入任务情景一辆2021款年吉利几何A电动汽车，总行驶里程12万公里，动力电池故障灯点亮，电池系统存在故障而无法行驶。任务分析根据车辆现象，维修技师用诊断仪检测车辆动力电池系统，初步诊断为电池系统的温度过高，需要拆卸电池做进一步检查。为了更好的判断故障原因，需要就电池故障类型处理方法等知识进一步学习。02第三部分任务知识准备动力电池的故障分级0一级故障（非常严重）二级故障（严重）三级故障（轻微）

电池处于此状态时其功能已经丧失，请求其他控制器立即（1S内）停止充电或放电。如果其他控制器在指定的时间内未做出响应，电池管理系统将在2S后主的停止充电或放电，即断开高压继电器。

电池处于此状态时其功能已经丧失，请求其他控制器立即停止充电或放电，其他控制器应在一定的延时时间内响停止对电池充电和放电。电池处于此状态时其功能已经丧失下降，电池管理系统会降低最大允许充放电电流。二、动力电池的故障类型表2-4-1动力电池的故障类型及处理办法项目故障现象故障后果处理方法电池单体故障电池单体SOC偏低电池组容旗降低,电动汽车续驶里程短对电池单体单独充电电池管理系统故障电池单体SOC偏高电池组充电不足，使用寿命缩短，电动汽车续驶里程短对电池单体单独放电电池单体容量不足更换电池单体电池单体内阻偏大电池内部短路，电池热失控，严重时会引起起火、爆炸检査电池管理系统电池单体过充电电池单体过放电电池热失控，严重时会引起起火、爆炸更换电池单体电池单体内部短路电池单体外部短路无法监控电动汽车排除短路故障，更换电池单体电池单体极性装反更换电池单体CAN故障检査CAN网络线路或连接件故障总电压测员故障无法监控电池总电压检査总电压测量模块单体电压测量故障无法监控电池单体电压检査单体电压测量模块温度测量故障无法监控电池温度检査温度测量模块电流测玳故障无法监控电池电流检査电流测量模块冷却系统故障电池温度偏高检査冷却风扇控制线路电池间虚接电动汽车动力不足，续驶里程短紧固电池连接

电池间断路电动汽车无法起动检査电池连接快速熔断器断开插接器易烧蚀，电动汽车动力不足检査快速熔断器动力电池插接器断开检査动力电池插接器动力电池插接器虚接检査信号电插接器信号电插接器故障无法监控电动汽车正极继电器故障电动汽车无法起动检査继电器负极继电器故障电流热失控，严重时会引起起火、爆炸检査电源线电源线短路三、动力电池常见故障及处理方法1、电压类故障(1)电池电压高整车充满电静置后，电池单体或几个单体电压明显偏高，其他单体正常。故障原因:①采集误差。②均衡管理单元(LMU)均衡功能差或失效。③电池单体容量低，充电时电压上升较快。处理方法:①单体电压显示值较其余单体偏高，测量单体实际电压值进行比对，若实际值较显示值低，且与其他单体电压相同，则以实际值为标准通过LMU对单体电压进行校准:若测量值与显示值相符，则人工对电池单体进行放电均衡。②检查电压采样线是否断裂、虚接。③更换LMU。(2)电池电压低整车充满电静置后，电池单体或几个单体电压明显偏低，其他单体正常。故障原因:①采集误差。②LMU均衡功能差或失效。③电池单体自放电率大。④电池单体容量低，放电时电压下降较快。处理方法:①单体电压显示值较其余单体偏低，测量单体实际电压值进行比对，若实际值较显示值高，且与其他单体电压相同。则以实际值为标准对LMU单体电压进行校准;若测量值与显示值相符，则人工对电池单体进行充电均衡。②检查电压采样线是否断裂、虚接。③更换LMU。④对故障电池进行更换。三、动力电池常见故障及处理方法1、电压类故障(3)压差:动态压差/静态压差充电时电池单体电压迅速升至充电截止电压充电截止;踩加速踏板时，单体电压比其他单体下降迅速;踩制动踏板时，单体电压比其他单体上升迅速。故障原因:①连接电池铜牌紧固螺母松动。②连接面有污物。③电池单体自放电率大。④电池单体焊接连接铜排开焊(造成该单体容量低)。⑤个别电池单体漏液。处理方法:①对螺母进行紧固。②清除连接面异物。③对电池单体进行充/放电均衡。④对问题电池进行更换。(4)电压跳变车辆运行或充电时，单体电压跳变。故障原因:①电压采集线连接点松动。②LMU故障。处理方法:①对连接点进行紧固。②更换LMU。三、动力电池常见故障及处理方法2．温度类故障(1)热管理故障1)加热故障(加热片):当动力电池在充时，此时温度低于某一数值，加热功能不开启。故障原因:①加热继电器或BMU故障。②加热片或继电器供电电路异常。处理方法:①修复或更换加热继电器或BMU。②检查修复供电电路。2)散热故障(风扇):当动力电池温度高于数值后，风扇未工作。故障原因:①风扇继电器或BMU故障。②风扇或继电器供电电路异常。处理方法:①修复或更换风扇继电器或BMU。②检查修复供电电路。(2)温度高电池系统中某个或者某几个温度点偏高，运行或充电中达到报警阀值。故障原因:①温度传感器故障。②LMU故障。③电连接异常，局部发热。④风扇未开启，散热差。⑤靠近电机等热源。⑥过充电。处理方法:①测量温度传感器电阻值与显示值进行比对，若实际值较显示值低，且与其他温度值相同，则以实际值为标准对LMU温度值进行校准。②紧固电连接点，清除连接点异物。③确保风扇开启。④增加隔热材料，与热源进行隔离。⑤暂停运营进行散热。⑥立即停止充电。⑦更换LMU。三、动力电池常见故障及处理方法（3）温度低电池系统中某个或者某几个温度点偏低，运行或充电中达到报警阈值。故障原因:

①

温度传感器故障。

②LMU故障。

③局部加热片异常。处理方法:①测量温度传感器电阻值与显示值进行比对，若实际值较显示值高，且与其他温度值相同，则以实际值为标准对LMU温度值进行校准。②检查修复加热片。③更换LMU。

(4)温差参照高低温排查方法，个别电池单体发热差异大时需更换电池单体。三、动力电池常见故障及处理方法3．充电故障(1)直流充电故障充电无法启动，充电跳枪，充电结束后SOC不复位。故障原因:①电池故障(电压、温度、绝缘等异常)。②BMU故障(充电模块或充电CAN异常)。③负极、充电继电器异常。④CCI对地电阻、CC2对地电压异常。

⑤PE接地异常。处理方法:①排除电池故障。②修复/更换失效部件。③截存充电报文，分析故障原因。(2)交流充电故障故障原因:①电池故障(电压、温度、绝缘等异常)。②BMU故障(充电模块或充电CAN异常)。③负极、充电电器异常。④CC对地电、CP对地电压异常。⑤PE地异常。处理方法：①排除电池故障。②修复/更换失效部件。③截存充电报文，分析故障原因。三、动力电池常见故障及处理方法4．绝缘故障故障原因:电池箱或插件进水、电池单体漏液、环境湿度大，绝缘误报，整车其他高压部件(控制器、压缩机等)绝缘不良。处理方法:①正极对地、如果有电压或绝缘阻值小于规定值、则判定负极电路漏电。②负极对地，如果有电压或绝缘阻值小于规定值、则判定正极电路漏电。根据其漏电电压大小除以此时的单体电压值就可以计算出漏电点位。然后根据不同情况分析处理。5．通信故障LMU通信故障和BMU通信故障:整车只有一个或几个LMU信息，或整车没有BMS信息。故障原因:①LMU/BMU故障。②LMU/BMU供电电路或通信线路接触不良/故障。③信号干扰。处理方法:①更换LMU/BMU。②检查修复供电电路/通信线路。③检查屏蔽线，查找消除干扰源。三、动力电池常见故障及处理方法6．SOC异常(1)SOC不准确充电电量+标称容量=充电的SOC若“充电的SOC”+“剩余的SOC”较实际显示值有偏差或者根据SOC与开路电压(0CV)的对应关系估算实际电量与SOC不对应，即认为SOC不准确。(2)SOC不变化故障原因:①通信异常(数据缺失)。②电流异常(霍尔及其输入输出电路)。③BMU故障。④其他电池报警。处理方法:①确保数据完整。②修复/更换失效部件。③消除所有电池报警。(3)SOC下降快故障原因:①通信周期异常。②电流异常(霍尔正向电流大、反馈电流小)。③单体电压偏低，下降快。④BMU故障。⑤低温。处理方法:①更新BMU程序。②修复/更换失效部件。(4)SOC下降慢故障原因:①通信周期异常。②电流异常(霍尔正向电流小、反馈电流大)。③BMU故障。处理方法:①更新BMU程序。②修复/更换失效部件。(5)SOC跳动确认程序版本号是否正确。三、动力电池常见故障及处理方法7．电流异常故障原因:①霍尔及其输人输出电路。②霍尔反装。③直流充电时，如果BMS需求电压或电流为0时，充电机按最小输出能力输出。处理方法:①更新BMU程序。②修复/更换失效部件。第四部分任务实训任务实训

实训一：吉利几何汽车动力电池故障检修实训

（一）实训要求1.实操前小组成员做好分工，故障诊断过程中加强沟通合作。2.学会正确观察电池故障现象，能根据故障现象分析故障的可能原因。3.正确操作诊断仪，对读取的故障代码进行合理分析，明确诊断的方向。4.学会查阅维修手册和电路图，在实车上找到正确的测量点，并对测量数据进行准确的分析。本操作任务完成纯电动汽车动力电池系统故障诊断与排除，包括以下内容：（1）动力电池母线正负输出端电压测量（2）动力电池母线正负端电流测量（3）检测动力电池母线的绝缘性（二）实训准备1.防护装备：绝缘防护装备2.车辆、台架、总成：吉利几何汽车或同类车型台架；

3.专用工具、设备：对应车型故障诊断仪、万用表；或其他适用的设备4.手工工具：新能源汽车维修组合工具。5.辅助材料：诊断与维修必要的保险丝等耗材（三）注意事项控制电机的电流为交流电，检测时注意直流档和交流档的选择。任务实训（四）实施步骤1.测量电机控制器高压W线的电流

（1）技师A使用电流钳交流档测量，电流钳钳住电机控制器高压W项线束，如图2-4-1；（2）技师B操作：踩住刹车，如图2-4-2；打开点火开关，挂入D档位，如图2-4-3松开刹车，踩下加速踏板。（3）A观察电流钳电流读数的变化，如图2-4-4。经检查，电流变化正常。正常值：随着加速踏板下，电流在28.4A到0.9A之间变化。图2-4-1电流钳钳住电机控制器高压W项线束图2-4-2踩住刹车图2-4-4观察电流钳电流读数任务实训（4）技师B操作：踩住刹车，挂入R档位，如图2-4-5，松开刹车，踩下加速踏板。（5）技师A观察电流钳电流读数的变化。经检查，电流变化正常。正常值：随着加速踏板下，电流在21.4A到1.8A之间变化。（6）技师B操作：踩住刹车，挂人N档位，关闭点火开关。（7）技师A取下电流钳。2．测量电机控制器高压V线的电流（参照测量电机控制器高压W线的电流）3.测量电机控制器高压U线的电流（参照测量电机控制器高压W线的电流）图2-4-3挂入D档位图2-4-5挂入R档位第五部分知识拓展知识拓展固态电池是下一代动力电池产业的重要发展方向世界各国均在积极布局发展固态电池技术：当前，我国在固液混合电池（半固态电池）技术方面处于领先地位，而日本、韩国和欧美等更重视全固态电池技术的发展。“十四五”期间，“固态电池技术研发及产业化”已列入国家重点研发计划“新能源汽车专项”。如图2-4-12

图2-4-12固态电池分类第六部分任务练习任务练习一、选择题（1）动力电池绝缘电阻的检查用的测量工具是（

）A、诊断仪B、伏特表C、示波器D、万用表（2）纯电动汽车的电源管理控制器发生故障时，会导致高电压系统内接触器不能工作，使车辆失去动力而不能行驶，同时位于仪表的（

）故障指示灯将点亮。A、动力系统B、ABSC、电池D、安全气囊（3）关于电源控制管理器线路的检查用到的测量工具是。（

）A、诊断仪B、示波器C、万用表D、电流钳（4）（

）是控制高电压接通与关闭的执行部件，内部主要是有多个接触器与继电器组成，这些接触器或继电器由电源管理控制器控制。A、动力电池B、高压配电箱C、电机D、DC-DC（5）测量电机控制器高压W线的电流用到的工具是（

）。A、万用表B、诊断仪C、电流钳D、电流表二、判断题1.进行动力电池系统诊断时，应利用故障诊断仪读取电池组数据，并配合接线板进行实测，通过最终数据进