新能源汽车电池及管理系统电子教案 2.3 电池管理系统的检修

课题名称2.3电池管理系统的检修授课时数2教学目标知识目标：1.熟悉BMS电路及控制原理；2.掌握BMS及线路损坏车辆出现的故障现象；3.掌握BMS故障诊断及检修方法、步骤。能力目标：1.能依据BMS电路图描述BMS控制原理；2.能描述BMS及线路损坏车辆出现的故障；3.能描述BMS故障诊断及检修方法；4.能正确诊断、检修BMS及线路故障。素质与思政目标：1.树立安全意识、6S管理意识；2培养正确使用、爱护BMS检修设备的意识；3.培养勤于思考、自主学习和研究BMS故障检修的行为习惯。教学重点掌握电池管理系统的检修方法教学难点掌握电池管理系统的检修方法教学方法讲授法、讨论法课型理论教具（含电教设备）PPT授课后记教学过程一、复习旧知（3分钟）二、导入新课（3分钟）新能源汽车在使用中电池管理系统（BMS）会出现内部部件损坏或部件脱焊、连接电路接触不良、短路等现象，作为新能源汽车检修或管理人员，应掌握BMS及电路检修方法、步骤，才能顺利完成BMS的检修任务。讲解新知（20分钟）（一）BMS整体电路1.BMS的整体电路12V低压蓄电池向BMS输入电源，一路直通BMS，是BMS的常电，用来使BMS保存信息，在电路图中一般用+B表示；另一路受起动开关Power控制，用来使BMS内部控制电路工作，在电路图中用IG或ACC来表示；BMS接地线（零线、搭铁线）在电路图中一般用GND表示。BMS与车载充电机等其他控制单元通过高位数据线CAN-H和低位数据线CAN-L与整车CAN总线并联连接，与整车控制器进行通信。CAN总线串接两个节点电阻，阻值共120Ω。CAN通电时，CAN-H的电压在2.5~3.5V，CAN-L的电压在1.5~2.5V。2.BMS电源与通信电路3.BMS高压互锁电路高压互锁是指通过低压信号来检查电动汽车上所有与高压母线相连的支路，包括电池系统、导线、连接器、DC/DC转换器、电机控制器、高压盒及保护盖等系统回路的电气连接的完整性。高压互锁信号回路包括两部分，一部分用来监测高压供电回路的完整性；另一部分用来检测所有高压部件保护盖是否非法开启。高压部件的端盖和接插器有互锁开关，互锁开关串接在高压互锁信号线电路中。4.BMS漏电检测电路漏电流传感器环绕安装在直流回路的正负出线上，当检测电路的漏电传感器工作时，实时检测各支路输出的信号，当支路绝缘情况正常时，流过传感器的电流大小相等、方向相反，其输出信号为零。当支路有接地时，漏电传感器有差流流过，支路输出不为零，出现漏电，当漏电传感器检测到漏电信号时，通过CAN线将信号发送给BMS，BMS根据信号判断车辆是否安全，若漏电超过人体安全电流10mA，将断开电池组高压接触器电路，车辆停止工作。用绝缘电阻测试仪检测时，动力电池绝缘电阻等于或小于100~120kΩ的，为一般漏电，等于或小于20kΩ的为严重漏电。5.BMS充放电接触器控制电路（二）电池管理系统插接件端子及定义以2019款比亚迪e5电池管理系统为例。1.插接件端子2019款比亚迪e5电池管理系统安装在前舱低压蓄电池旁边，其上共有两个低压插接件BK45（A）、BK45（B），如图所示。（a）BK45（A）（b）BK45（B）2.插接件端子定义（三）BMS常见的故障1.内部元器件损坏、焊接松动、印刷电路断裂或插接端口松动造成接触不良等。2.外部端口连接松脱、端子退针、端子氧化或生锈造成接触不良。3.BMS输入、输出电路有故障。（四）BMS损坏的故障现象1.车辆高压不能上电。2.动力电池无法预充电、不充电或不能正常充电、充电连接指示灯不亮。3.动力电池数据错误。4.动力电池显示温度异常。5.仪表无BMS数据显示。6.SOC异常。7.电池冷却风扇不工作等。（五）BMS的检修1.观察仪表故障报警灯或数据信息初步诊断BMS有故障根据仪表显示的信息，判断故障是否与BMS有关，如图所示。高压无法上电BMS数据丢失2.用故障诊断仪读取BMS故障信息以比亚迪e5整车上电时无法上电，仪表无SOC等信息显示为例（1）连接专用故障诊断仪。（2）单击车辆“诊断”选项，如图所示；单击下一界面车型“BYD”选项单击车辆诊断选项单击车型“BYD”选项（3）单击“E5”选项，如图所示；单击下一界面“诊断”选项，如图所示。单击“E5”选项单击“诊断”选项（4）单击“控制单元”选项，如图所示；单击下一界面“动力模块”选项，如图所示。单击“控制单元”选项单击“动力模块”选项（5）如图所示，单击“电池管理系统”选项，诊断仪显示“通信设备与电脑不能通信！”。单击电池管理系统选项3.BMS的检修（1）测量BMS电源电压测量方法：查阅维修手册，找出BMS电源线BK45（A）28、BK45（B）1和BK45（B）8，如图2-34所示。分别测量三根电源线与车体间的电压均为12.72V。测量BMS电源电压如图2-35所示。技术要求：电源电压在12~14V之间。（2）测量BMS接地线电阻测量方法：断开低压蓄电池负极电缆，找到BMS接地（搭铁）线BK45（B）2、BK45（B）21，测量接地线与车体之间的电阻，如图2-36所示。技术要求：BMS接地线与车身导通，电阻在1Ω以下。测量蓄电池负极电缆接地电阻（3）测量BMS与仪表CAN电阻测量方法：仪表无SOC显示，如图所示，怀疑BMS与仪表CAN通信不正常。查阅维修手册，找出BMS与仪表CAN线，测量CAN-H与CAN-L之间的电阻，如图所示。技术要求：CAN-H与CAN-L应导通，电阻值符合维修手册标准。仪表无SOC显示测量CAN-H与CAN-L之间的电阻（4）测量CAN-H、CAN-L对地电压测量方法：连接低压蓄电池负极电缆，打开POWER开关，分别测量CAN-H、CAN-L对地电压，如图所示。测量CAN-H对地电压测量CAN-L对地电压技术要求：CAN-H、CAN-L对地电压应符合维修手册规定。经检测，BMS通信故障产生的原因为CAN-L断路造成，重新连接处理后故障修复。（5）其他检修方法检修BMS时，除了根据故障信息检测相关部位外，还可以通过以下方法检修BMS：①连接松动的检修。晃动插接器线束检查连接是否松动，松动的更换BMS插接器，或用电工胶布紧固。②插接器针脚是否退针的检修。观察插接器针脚间相对位置，或拉动各针脚的导线，检查针脚是否移位，针脚移位的更换插接器。③针脚或插孔氧化、生锈的检修。观察针脚或插孔表面是否有白色的氧化物或锈迹，有的用纱布擦拭干净。④内部元器件损坏的检修。⑤替换法检修。用正常的BMS替换原车BMS进行测试。三、课堂练习（10分钟）（1）描述电池管理系统电路工作过程；（2）描述电池管理系统插接件端子的定义；（3）描述动力电池管理系统