新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修 课件 任务5-2 单体蓄电池常见故障检修（修改）

项目五动力蓄电池的故障检测新能源汽车动力蓄电池及管理技术1、掌握动力电池管理系统电源/通讯系统故障检修；2、掌握电动汽车无法上电的故障检修；3、掌握霍尔电流传感器的检测方法；4、掌握电动汽车漏电检测方法及原理；5、掌握新能源汽车动力电池组绝缘测试；6、掌握新能源汽车充电异常的故障诊断方法。知识目标技能目标1、能够具备动力电池管理系统电源/通讯系统故障检修能力；2、能够具备电动汽车无法上电的故障检修能力；3、能够具备霍尔电流传感器的检测方法能力；4、能够具备电动汽车漏电检测方法及原理能力；5、能够具备新能源汽车动力电池组绝缘测试能力；6、能够具备新能源汽车充电异常的故障诊断方法能力。增强严格遵守标准规范的意识。具有团队协作意识和吃苦耐劳精神，并树立正确的理想信念。3、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力；4、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。思政目标目录CONTENTS动力蓄电池维护保养及更换动力蓄电池的故障类型认知任务1单体蓄电池常见故障检修任务2动力蓄电池无法上高压电故障检修任务3动力蓄电池管理系统通信故障检修任务4动力蓄电池绝缘故障检修任务5任务描述一辆吉利帝豪EV450电动汽车出现动力蓄电池单体电压过低、动力蓄电池性能下降的故障。如果你作为一名新能源汽车维护检测人员，你现在应该对单体蓄电池做哪些检测？任务引入纯电动汽车一辆、纯电动汽车维修手册、学习工作页、微课资源、汽车维修专用工具等。任务准备单体蓄电池故障原因分析1.单体蓄电池安全性故障分析（1）单体蓄电池内部正负极短路（2）单体蓄电池漏液（3）电池负极析锂（4）单体蓄电池胀气鼓胀单体蓄电池故障原因分析2.单体蓄电池非安全性故障分析（1）容量一致性差（2）自放电过大（3）低温放电容量减少（4）电池容量衰减蓄电池组单体电压异常故障1.个别单体蓄电池电压异常故障处理流程步骤1：根据采集到的蓄电池数据流，确认异常单体蓄电池的编号，参考维修资料找到该单体蓄电池编号所对应的蓄电池组。步骤2：检查蓄电池组的采样线束是否有破损、接插件是否松动。若破损应更换线束；若采样线束正常，需进行下一步骤排查。步骤3：检查单体蓄电池监测电路（CSC）模块的采样功能是否正常，可更换新的CSC（需配好对应地址）或者相邻两块CSC对换。再通讨诊断仪或上位机软件查看所有单体蓄电池的数据流；若单体蓄电池采样正常，则说明是CSC问题，更换即可；若单体蓄电池仍旧采样异常，则说明CSC功能正常，需进行下一步骤确认工作。步骤4：检查蓄电池组内对应单体蓄电池的单体电压：可拔掉CSC端采样接插件，根据线标测量对应单体蓄电池的实际电压：若实际量取电压与采样值一致，则说明是蓄电池模块内单体蓄电池问题导致的异常，排查结束。注意：万用表测量单体蓄电池实际电压时，注意佩戴绝缘防护手套，避免表笔短路。蓄电池组单体电压异常故障2.个别单体蓄电池电压异常故障处理在确保蓄电池组绝缘值正常，且单体蓄电池没有严重欠电压、过电压的前提条件下，可对相应单体蓄电池做补电或放电均衡处理，保证所有单体蓄电池电压平台基本一致，否则需要更换相对应电压平台的蓄电池组。针对行车过程中出现的个别单体蓄电池电压导常，根据上述步骤处理完后随车采集2~3的蓄电池数据流，判断问题是否有效解决。蓄电池组单体电压异常故障3.整组单体蓄电池电压异常故障处理流程步骤1：确保全车CAN网络线束连接完好，包括BMC与CSC之间的蓄电池子网连接正常。步骤2：使用诊断仪或上位机软件确认整组单体蓄电池电压异常的模块号以及对照维修资料找到相对应的CSC。步骤3：若是整组单体蓄电池电压偏高或偏低导致的故障，则可通过对蓄电池组正常充、放电解决：若是单个蓄电池箱内所有单体蓄电池电压偏高或偏低，则可通过对该箱体单独充、放电即可解决。注意：蓄电池模块过充电或过放电且超过安全可控范围造成蓄电池模块单体异常的，处理后不能再次使用。蓄电池组单体电压异常故障4.一般情况下的单体蓄电池电压异常故障处理某个或某几个单体蓄电池电压异常，一般情况下可能是CSC端的接插件引起的，或是蓄电池组有过充电、过放电现象。只需要按照上述步骤处理即可。单体蓄电池电压异常处理完后随车采集2~3天的蓄电池数据流，判断问题是否解决。蓄电池组单体电压异常故障5.蓄电池组单体电压异常故障的其他原因蓄电池模块单体电压异常故障（过电压、欠电压、压差过大）根据上述步骤分析处理。一般情况下可明确造成故障的原因，主要有：插件和线束松动或磨损、CSC模块损坏、单体蓄电池自身差异等原因。上述原因都正常的情况下，可能会由于电磁干扰导致数据收集、上传异常，可按照CAN总线干扰处理方案进行选择性尝试处理蓄电池组单体电压过高故障诊断1.单体蓄电池电压过高处理方法1）单体蓄电池电压显示值比较其他的单体蓄电池电压值偏高，测量单体蓄电池电压值进行对比。若实际值较显示值低，并且与其他的单体蓄电池电压相同，则以实际的测试值为标准对CSC单体蓄电池电压进行校准；若测量值与显示值相同，则人为对电压值偏高的单体蓄电池或电池模组进行放电均衡。2）检查CSC的电压采集样线是否断裂、虚接。3）更换CSC模块。蓄电池组单体电压过高故障诊断2.单体蓄电池电压低故障诊断与排除满电静置后，单体蓄电池低于正常值。单体蓄电池电压低处理方法如下：1）单体蓄电池电压显示值较其他的单体蓄电池电压值偏低，测量单体蓄电池电压值进行对比。若实际值较显示值高，并且与其他的单体蓄电池电压相同，则以实际的测试值为标准对CSC单体蓄电池电压进行校准；若测量值与显示值相同，则人为对电压值偏低的单体蓄电池或电池模组进行充电均衡。2）检查CSC的电压采集线束是否断裂、虚接。3）更换CSC模块。4）对故障的单体蓄电池或电池模组进行更换。通过刚才的学习，查阅维修手册，扫描二维码，观看单体电池性能检测的微课视频，制定新能源汽车单体电池性能检测的任务方案。制定方案任务实施序号项目对象要求1过充电单体/模组应不爆炸、不起火2过放电应不爆炸、不起火、不漏液3短路应不爆炸、不起火4跌落应不爆炸、不起火、不漏液5挤压应不爆炸、不起火6温度循环应不爆炸、不起火、不漏液7低气压应不爆炸、不起火、不漏液8加热应不爆炸、不起火9海水浸泡应不爆炸、不起火10针刺应不爆炸、不起火模块进行安全测试时，其总电压应不低于单体电池的5倍，其额定容量不低于20Ah。1.过充电1）测试设备：动力电池测试柜、防爆箱2）测试方法：以1I1（A）电流恒流充电至企业技术条件中规定的终止电压的1.5倍或充电时间达1h后停止充电；3）要求：应不爆炸、不起火某LFP电池过充电后照片LTO电池过充电曲线及照片过充电测试设备任务实施2.过放电1）测试设备：动力电池测试柜；2）测试方法：1I1（A）电流放电90min；3）要求：应不爆炸、不起火、不漏液。过放电测试设备过放电测试设备过放电测试后照片任务实施3.短路1）测试设备：短路测试机；2）测试方法：将电池经外部短路10min，外部线路电阻应小于5mΩ；3）要求：应不爆炸、不起火。电池短路测试设备电池短路后测试照片任务实施4.挤压1）测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）测试方法：挤压方向：垂直于电芯极板；挤压板形式:半径75mm的半圆柱体，半圆柱体的长度大于被挤压电芯的尺寸；挤压速度：（5±1）mm/s；挤压程度：电芯电压变为0V或变形量达到30%或挤压力达到200kN后停止挤压；3）要求：应不爆炸、不起火。挤压测试设备电池挤压测试照片任务实施5.针刺1）测试设备：大电池挤压针刺试验机；2）测试方法：用φ5mm～φ8mm的耐高温钢针、以25±5mm/s的速度，从垂直于电芯极板的方向贯穿；3）要求：应不爆炸、不起火。针刺测试设备LTO电池针刺测试照片某LFP电池针刺测试照片任务实施6.跌落1）测试设备：跌落试验机；2）测试方法：电芯端子向下从1.5m高度处自由跌落到水泥地面上；3）要求：应不爆炸、不起火、不漏液。跌落测试设备跌落后电池照片任务实施7.加热1）测试设备：真空烤箱；2）测试方法：电芯放入温度箱中，按5℃/min的速率升温130℃±2℃，保持30min；3）要求：应不爆炸、不起火。任务实施8.温度循环1）测试设备：可程式高低温试验箱；2）测试方法：如表所示，循环5次；3）要求：应不爆炸、不起火。温度℃时间增量min累计时间min温度变化率℃/min25℃00025℃降至-40℃606013/12-40℃静置901500-40℃升至25℃6021013/1225℃升至85℃903002/385℃静置110410085℃降至25℃704806/7任务实施9.海水浸泡1）测试设备：盐浴槽；2）测试方法：电芯浸入3.5%NaCl溶液（质量分数）中2h；3）要求：