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文檔簡介
新能源汽車動力電池技術(shù)
項目1
新能源汽車作業(yè)安全與準備【知識目標】
(1)能夠敘述新能源汽車的定義與分類。
(2)能夠掌握常見新能源汽車高壓系統(tǒng)的組成。
(3)能夠區(qū)分高壓電等級劃分及高壓觸電危害。
(4)能夠掌握新能源汽車維修安全規(guī)范和注意事項。
(5)能夠講解新能源汽車高壓安全防護措施?!炯寄苣繕恕?/p>
(1)能夠正確整理、識別新能源汽車維修常用防護套裝。
(2)能夠正確檢查防護套裝。
(3)能夠正確使用鉗形電流表進行電路測試。
(4)能夠正確使用絕緣測試儀測量高壓設(shè)備絕緣電阻。
(5)作業(yè)結(jié)束后能夠正確收集、清潔和整理工具,對工位進行7S操作。【素養(yǎng)目標】
(1)遵守工作場所的法律法規(guī)和政策,擁有較高的安全意識。
(2)在需要的時候協(xié)助他人并提供幫助。
(3)能夠合理地分析和解決完成任務(wù)時出現(xiàn)的問題。
(4)理解和閱讀工作文件,報告書寫清晰簡潔。1.1
新能源汽車概述
1.2
新能源汽車維修作業(yè)安全規(guī)范與注意事項
1.3
新能源汽車維修工具、儀器的正確檢查與使用
1.4
新能源汽車高壓安全防護措施1.1.1新能源汽車的定義與分類1.新能源汽車的定義
根據(jù)《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》的主要政策,在2009年中國出現(xiàn)了“新能源汽車”的概念,包括混合動力汽車、純電動汽車(BatteryElectricVehicle,BEV,包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FuelCellElectricVehicle,F(xiàn)CEV)、氫發(fā)動機汽車、其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)汽車等多個類別產(chǎn)品。當(dāng)時新能源汽車的主要特征是采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置),綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)形成的技術(shù)原理先進,具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。
根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》的主要政策,2012年依然沿用“新能源汽車”名詞,但分類僅包括插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車,其主要特征是采用新型動力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅(qū)動。1.1.1新能源汽車的定義與分類2.新能源汽車的分類
就中國而言,“新能源汽車”一詞源于NewEnergyVehicle(NEV),在中國當(dāng)代語境下,新能源汽車主要是指純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車三種。美國對于“新能源汽車”的定義指的是“替代燃料汽車”(AlternativeFuelVehicle,AFV),這一定義與中國的相比更加寬泛?;?992年美國能源政策法案的定義,替代燃料包括生物柴油、天然氣、丙烷、電力、E85乙醇汽油、甲醇、煤基能源等。替代燃料汽車是一種設(shè)計為至少使用一種替代燃料驅(qū)動的專用、靈活燃料或雙燃料汽車。
(1)純電動汽車
純電動汽車(BEV)顧名思義就是純粹靠電能驅(qū)動(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池),而不需要其他能量(如汽油、柴油等)的車輛。它可以通過家用電源(普通插座)、專用充電樁或者特定的充電場所進行充電,以滿足日常的行駛需求。1.1.1新能源汽車的定義與分類(2)混合動力汽車
廣義上講,混合動力汽車(HybridVehicle)是指車輛驅(qū)動系統(tǒng)由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨或共同提供。通常所說的混合動力汽車,一般是指油電混合動力汽車(HybridElectricVehicle,HEV),即采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(柴油機或汽油機)和電機作為動力源。(3)燃料電池汽車
燃料電池汽車(FCEV)是利用氫氣等燃料和空氣中的氧氣在催化劑的作用下在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,并作為主要動力源驅(qū)動的汽車。燃料電池汽車也是電動汽車的一種,結(jié)構(gòu)基本類似,只不過多了一個燃料電池和氫氣罐。純?nèi)剂想姵仄囍挥腥剂想姵匾粋€動力源,汽車的所有功率負荷都由燃料電池承擔(dān)。燃料電池汽車多采用混合驅(qū)動形式,在燃料電池的基礎(chǔ)上,增加了一組電池或超級電容作為另一個動力源。1.1.1新能源汽車的定義與分類(4)其他新能源汽車
其他新能源汽車指使用高效儲能器(如超級電容、飛輪等)和非常規(guī)的車用燃料(如乙醇、甲醇、二甲醚、氫氣等)作為動力來源的汽車。
目前在我國,新能源汽車主要指插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成1.比亞迪e5高壓系統(tǒng)組成
比亞迪e5高壓系統(tǒng)主要由動力總成、高壓電控總成、動力電池組、動力電池管理器、主控制器(主控ECU)、其他高壓輔助設(shè)備組成。(1)動力總成
比亞迪純電動汽車目前使用的電機為交流無刷永磁同步電機,通過采集電機旋轉(zhuǎn)變壓器(簡稱旋變)信號進行工作,驅(qū)動電機最大功率為160kW。電機可向外輸出轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動汽車前進后退;同時也可以作為發(fā)電機發(fā)電(例如,在高坡下滑、高速滑行以及制動過程中把勢能或者動能通過電機轉(zhuǎn)化為電能存儲)。(2)高壓電控總成
高壓電控總成內(nèi)部集成了雙向交流逆變式電機控制器(VTOG)、高壓配電箱和漏電傳感器、車載充電器(預(yù)留)、DC/DC轉(zhuǎn)換器,安裝在車輛前艙內(nèi)。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成(3)動力電池組
動力電池組采用磷酸鐵鋰電池,電池容量43kW·h,最大行駛里程為305km。采用1個電池管理器(BMC)和13個電池信息采集器(BIC)以及1套動力電池采樣線。
動力電池組內(nèi)部由電池模組、動力連接片、連接電纜、采集器、采樣線、電池組固定壓條、密封條等部件組成。(4)動力電池管理器
動力電池管理器(電池管理器)是純電動汽車動力控制部分的核心,負責(zé)整車電動系統(tǒng)的電力控制并實時監(jiān)測高壓電力系統(tǒng)的用電狀態(tài),采取保護措施,保證車輛安全行駛。
比亞迪e5純電動汽車電池管理器安裝在高壓電控總成的后方,同時高壓配電箱還與其配合。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成(5)主控制器(主控ECU)
比亞迪e5純電動汽車主控制器是車輛的管理控制單元,安裝在副儀表臺,主要功能是通過對CAN總線上的信息進行綜合判斷,實現(xiàn)對各個ECU的監(jiān)控、管理和協(xié)調(diào)工作。通過對其他ECU發(fā)過來的信息以及自身采集到的信號進行判斷和處理,它可以確保純電動汽車上各主要用電設(shè)備正常工作;當(dāng)檢測到異常情況時,會發(fā)出一些如限流、關(guān)閉空調(diào)等控制要求;同時,將故障碼存儲在自身的存儲器中,在緊急情況下,保障車輛的安全。它還能對冷卻風(fēng)扇電動機進行控制,確保車輛水冷系統(tǒng)及時散熱;對真空助力系統(tǒng)的真空泵進行控制,將真空氣罐的真空度控制在合適的范圍內(nèi),確保提供充分的制動助力,并在其失效時采取有效措施以保證安全;對車速、行駛里程進行測試和計算,并將計算結(jié)果通過CAN總線發(fā)送給顯示儀表進行顯示輸出。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成(6)其他高壓輔助設(shè)備
1)漏電保護器:通過將一端與負極相連,一端與車身相接,檢測電流和電壓值,一旦發(fā)現(xiàn)有超出限定的電流和電壓,則發(fā)出警告,并切斷控制模塊,保證用電安全。動力電池系統(tǒng)泄漏電流量不超過2mA;整車絕緣電阻值應(yīng)大于100Ω/V。
2)應(yīng)急開關(guān):通常設(shè)計為人工操作的安全開關(guān),一般設(shè)計在高壓電池組的正負極近端,保證通過人工操作應(yīng)急開關(guān)能夠在緊急情況下將高壓電池組的電壓封閉。
純電動汽車保留了傳統(tǒng)汽車的加速踏板、制動踏板和各種操縱手柄等,但它不需要離合器。在純電動汽車工作時,傳感器將加速踏板、制動踏板機械位移的行程量轉(zhuǎn)換為電信號,輸入到控制系統(tǒng),經(jīng)控制系統(tǒng)處理后發(fā)出驅(qū)動信號,實現(xiàn)對電動汽車的控制。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成比亞迪e5純電動汽車工作原理
電源接通,汽車前進行駛時,主控ECU接收檔位控制器、加速踏板和角度傳感器等信息,傳遞給電機控制器,從而控制流向前驅(qū)動電機的電流。此時電池組電流通過應(yīng)急開關(guān)、配電箱/繼電器之后,一路經(jīng)過電機控制器向前驅(qū)動電機供電使電機運轉(zhuǎn),再經(jīng)過變速器/差速器和傳動軸帶動兩個前輪行駛;另一路經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器,將電池組330V的高壓直流電轉(zhuǎn)換為12V的低壓直流電供整車用電設(shè)備使用。同時動力電池接受電池管理器的監(jiān)控,監(jiān)控動力電池的瞬時電壓、電流、溫度、存儲電量等情況,以防止動力電池過放電或溫度過高損壞動力電池。如果發(fā)生漏電情況,漏電保護器起作用。一旦發(fā)生短路等緊急情況,串聯(lián)在電池組中的熔絲熔斷,起保護作用。當(dāng)電池組電量不足時,在停車情況下可通過直流充電站或220V交流充電樁分別經(jīng)過充電接口或車載充電器(AC/DC轉(zhuǎn)換器)、配電箱/繼電器、應(yīng)急開關(guān)對電池組充電。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成2.比亞迪宋ProDM高壓系統(tǒng)組成(1)動力電池
動力電池是DM車主要動力能源之一,它為整車驅(qū)動和其他用電器提供電能,動力電池電壓為394.2V,標稱容量為40A·h。1.1.2新能源汽車高壓系統(tǒng)組成(2)隔離雙向車載充電機
隔離雙向車載充電機(BidrectionOn-BoardCharger,Bi-OBC,以下簡稱OBC)與DC/DC轉(zhuǎn)換器(DC/DCConverter,DC)集成模塊(簡稱OBC&DC)主要有三個功能,一是將電網(wǎng)的220V交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電給動力電池充電;二是將高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電,給整車低壓負載及起動蓄電池供電;三是將高壓直流電轉(zhuǎn)換成家用220V交流電,給車內(nèi)及車外一般家用負載供電。(3)二合一電控總成
二合一電控總成集成驅(qū)動電機控制器模塊、BSG電機控制器模塊和高壓配電模塊,安裝在前艙左縱梁內(nèi)側(cè)。驅(qū)動電機控制器是控制動力電池與前驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置。主要功能為控制前驅(qū)動電機,使發(fā)動機、前驅(qū)動電機共同驅(qū)動車輛行駛,同時包括CAN通信、故障處理、在線CAN燒寫、與其他模塊配合完成整車的工作要求以及自檢等功能。它是由輸入輸出接口電路、驅(qū)動電機控制電路和驅(qū)動電路組成。BSG電機控制器是控制動力電池與BSG電機之間的能量傳輸裝置。主要功能為起停發(fā)動機、發(fā)電、穩(wěn)壓、協(xié)助換檔等。高壓配電模塊為整車各高壓用電器提供高壓電保護和分配。1.1.3高壓基礎(chǔ)知識1.高壓基本概念
根據(jù)最大工作電壓U,將電氣元件或電路分為以下等級??紤]到空氣的濕度和人體在不同工作環(huán)境下的電阻,基于安全考慮將車輛電壓分為以下安全級別,即:A級:較為安全的電壓等級,直流電壓小于或等于60V;交流電在規(guī)定的150Hz頻率下,低于30V,在該電壓下的維護人員不需要采取特殊的防電保護。B級:對人體會產(chǎn)生傷害,被認為是高壓。在該電壓下必須采取必要的防護設(shè)備對維護人員進行保護。在新能源汽車中,低壓通常指12V電源系統(tǒng)的電氣線路的電壓,而高壓主要指動力電池及相關(guān)線路的電壓。1.1.3高壓基礎(chǔ)知識2.新能源汽車的高壓標識
為防止意外觸及高壓電,電動汽車對高壓部件均采用特殊的標識或顏色,對維修人員或車主給予警示。電動汽車通常采用兩種形式進行高壓標識,包括高壓警示標識和高壓警示顏色(橙色),其中高壓導(dǎo)線和插接器都采用橙色作為警示顏色。1.1.4高壓觸電的危害
通常,當(dāng)人體接觸到30V以上的交流電或60V以上的直流電時,就有可能發(fā)生人體觸電事故。人體的觸電并不是指人體接觸到了很高的電壓,是因為過高的電壓通過人體這個電阻后,會在人體中形成電流,從而導(dǎo)致人體的傷害。因此必須注意的是,傷害人體的不是電壓,而是電流。
人體基本電阻值如圖所示。但人體的電阻會存在個體的差異性,例如胖的和瘦的,男的和女的,其電阻值都不一樣;而且人所處的工作環(huán)境也會導(dǎo)致人體的電阻值發(fā)生變化,例如在潮濕的夏天和干燥的冬天,人體表現(xiàn)的電阻就不一樣,環(huán)境越潮濕,人體的電阻就會越小。1.1.4高壓觸電的危害
當(dāng)電壓高到一定值以后,會有相應(yīng)的電流流過人體,不同電流值對人體的傷害如圖。1.1.4高壓觸電的危害
此外,需要注意的是,人體之所以導(dǎo)電,主要原因是血液中含有電解液成分,電解液成分導(dǎo)致了導(dǎo)電性。當(dāng)然人體的皮膚、肌肉也具有一定的導(dǎo)電能力。對于大多數(shù)人,整個身體的總電阻值是很低的,特別是有主動脈的地方(胸腔部位和軀干),而最大的危險發(fā)生在電流通過人體心臟時刺激心臟產(chǎn)生的異常顫振。高壓電對人體的傷害如圖。1.1.5常用維修、檢測工具和儀器1.個人防護用具
在拆除和安裝高壓部分部件時往往需要使用個人防護用具。1.1.5常用維修、檢測工具和儀器1.個人防護用具
在拆除和安裝高壓部分部件時往往需要使用個人防護用具。1.1.5常用維修、檢測工具和儀器2.車間防護設(shè)備
新能源汽車常用的車間防護設(shè)備主要有防靜電工作臺、絕緣膠墊、滅火器、隔離帶、車間警示標識等。1.1.5常用維修、檢測工具和儀器1.1.5常用維修、檢測工具和儀器3.常用儀器、工具、設(shè)備1.1.5常用維修、檢測工具和儀器3.常用儀器、工具、設(shè)備1.1.5常用維修、檢測工具和儀器3.常用儀器、工具、設(shè)備1.2.1維修作業(yè)安全規(guī)范1.新能源汽車維修作業(yè)流程
新能源汽車維修時必須嚴格按照流程進行,其維修的合理流程如圖。1.2.1維修作業(yè)安全規(guī)范2.高壓禁用操作步驟
拆卸維修高壓系統(tǒng)前,必須先執(zhí)行高壓禁用流程!高壓禁用操作步驟如下:①移—移除車輛上所有外部電源,包括12V蓄電池充電器。②拔—拔出充電槍(僅針對插電式混合動力汽車或電動汽車)。③關(guān)—關(guān)閉點火開關(guān)(打在OFF檔),把鑰匙放到安全區(qū)域。④斷—斷開12V蓄電池負極,并遠離負極區(qū)域。⑤取—佩戴個人安全防護用具(絕緣手套、絕緣膠鞋),取下維修開關(guān)(MSD),放到安全區(qū)域。⑥等—等待5min,以保證高壓能量全部釋放。⑦查—拆卸高壓連接器,開始下一步的電壓驗證。1.2.2注意事項電動汽車對維修人員有特殊的安全操作要求,包括圖示四個方面。1.2.2注意事項具體要求和注意事項如下:①未經(jīng)高壓安全培訓(xùn)并取得許可證的維修人員,不允許對高壓部件進行維修操作。②高電壓修理與維護過程中,維修人員禁止將手表、金屬筆等金屬物品隨身攜帶。③車輛在充電過程中不允許對高壓部件進行拆裝、維修等工作。④對于車輛維修過程中的高壓配件必須立即標識明顯的高壓勿動警示(如圖),并禁止將帶有高壓電的部件放置在無人看管的環(huán)境下。⑤在車體高電壓或高溫處均有“警告標示”,嚴格按標示要求操作。⑥洗車時請勿將高壓水槍向充電接口部位噴射,以免充電接口進水,發(fā)生觸電危險。1.2.2注意事項⑦使用指定的充電插座及充電線,切勿自行選擇充電設(shè)備。⑧車輛消防滅火時,禁止使用“水澆法”,要用“干粉”滅火器。⑨車輛維修時,不可車體濕潤或帶水操作。⑩更換動力電池時,注意防酸堿,使用工業(yè)”防堿手套”,并佩戴防護目鏡。?車輛拆裝時,不可同時操作正負極。?對高壓系統(tǒng)檢修后一定要對拆卸或更換過的零部件進行檢查,避免因檢修后忘記恢復(fù)造成其他影響。1.3.1絕緣拆裝工具的認識
電動汽車存在高電壓,因此在對高壓系統(tǒng)部件進行維修時必須使用絕緣拆裝工具,如圖所示。絕緣工具是采用絕緣材料進行加工并適用于電氣系統(tǒng)拆裝等操作的使用工具。電動汽車涉及高壓部分零件的拆裝必須使用絕緣工具,且絕緣工具必須裝有耐壓1000V以上的絕緣柄。
絕緣工具的使用方法與普通工具相同,但是有以下特別需要的注意事項:1)應(yīng)有專門的工具室存放,室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好、清潔、干燥。2)若發(fā)現(xiàn)絕緣工具損傷或受潮,應(yīng)及時進行檢修和干燥處理,試驗合格后方可使用。3)絕緣工具必須定期進行絕緣性能試驗,不符合試驗要求的,禁止使用。1.3.2絕緣手套
絕緣手套用橡膠、乳膠、塑料等材料制成,具有防電、防水等功能。高壓絕緣手套用于在高電壓下作業(yè),適用500~36000V的工作電壓范圍。在使用絕緣手套前請按照以下步驟確認絕緣手套無裂紋、磨損以及其他損傷。1)卷起手套邊緣,并封住手套,如圖所示。1.3.2絕緣手套
2)用手捏一捏確認無空氣泄漏,也可以用向絕緣手套吹氣的方法檢查是否磨損和泄漏,如圖所示。1.3.3鉗形電流表
在電動汽車維修與診斷時,經(jīng)常需要測量導(dǎo)線中的電流。由于驅(qū)動系統(tǒng)的導(dǎo)線(如逆變器與電機之間)存在較大的交變電流,需要使用鉗形電流表進行間接測量。鉗形電流表主要由一只電流表和穿心式電流互感器組成。穿心式電流互感器鐵心制成活動開口,且成鉗形,故名鉗形電流表。這是一種不需斷開電路就可直接測電路交流電流的攜帶式儀表。在測量電流時,可以按以下步驟進行:1)估算電流大小,選擇正確檔位與電流類型。例如,如果需要測量三相電機的一相電流,如圖所示,選擇交流電流檔。1.3.3鉗形電流表
2)打開電流鉗,將被測量線路放入電流鉗口之中。注意:測量時電流鉗應(yīng)該保持鉗口閉合,否則會測量出不正確的電流,如圖所示。3)起動被測量裝置,讀取電流值。4)如需測量一個變化的電流,應(yīng)在上步的基礎(chǔ)上按下“MAX”鍵后再起動電流鉗(或根據(jù)電流表使用說明操作)。1.3.4絕緣測試儀
電動汽車的運行工況非常復(fù)雜,在運行過程中難免會出現(xiàn)部件和導(dǎo)線之間的摩擦、碰撞、擠壓等,導(dǎo)致高壓電路與車輛之間的絕緣性能下降。電源正負極通過絕緣層和底盤構(gòu)成漏電回路,并可能造成電氣火災(zāi)。因此高壓電氣對車輛底盤的絕緣性是電動汽車的技術(shù)關(guān)鍵。在進行電動汽車檢查和維護時會使用絕緣測試儀檢測絕緣性能也至關(guān)重要。(1)絕緣檢查工具介紹通常檢查絕緣的工具有絕緣電阻測試儀,圖為某品牌絕緣電阻測試儀外觀。1.3.4絕緣測試儀(2)絕緣電阻測試儀使用注意事項絕緣電阻測試儀的使用注意事項如下:①應(yīng)嚴格按照使用手冊的規(guī)定使用,否則可能會破壞測試儀提供的保護措施。②在將測試儀與被測電路連接之前,始終記住要選用正確的端子、開關(guān)位置和量程。③用測試儀測量已知電壓來驗證測試儀操作是否正常。④端子之間或任何一個端子與搭鐵點之間施加的電壓不能超過測試儀上標示的額定值。⑤電壓在AC30V(RMS)、AC42V(峰值)或DC60V以上時應(yīng)格外小心,這些電壓有造成觸電的危險。⑥出現(xiàn)電池低電量指示符時,應(yīng)盡快更換電池。⑦測試電阻、連通性、二極管或電容以前,必須先切斷電源,并將所有的高壓電容器放電。⑧切勿在爆炸性的氣體或蒸氣附近使用測試儀。使用測試導(dǎo)線時,手指應(yīng)保持在保護裝置的后面。1.3.4絕緣測試儀(3)測量絕緣電阻的步驟根據(jù)歐洲經(jīng)濟委員會ECE-R100標準,絕緣電阻必須至少為500Ω/V。例如:288V×500Ω/V=1.44MΩ,測量工具的測量電壓至少要與檢測部件的常規(guī)工作電壓一樣高。下表為電動汽車的高壓線束檢查表,請按表中操作步驟對電動汽車的高壓線束進行檢查。1.3.4絕緣測試儀(4)高壓元件絕緣電阻檢查
絕緣測試只能在不通電的電路上進行。圖為在車上測試絕緣性能的示意圖,黑表筆接車身,紅表筆測量電氣元件相應(yīng)的端子。1.3.4絕緣測試儀以某車型為例,使用絕緣電阻測試儀檢查相關(guān)電氣元件的步驟及標準。使用絕緣電阻測試儀對絕緣性能進行評價,按照表中的指引進行操作。1.3.5放電工裝
驗電過程中,很多高壓部件負載等均會存在一定殘余電量,為了后續(xù)維修作業(yè)的安全性,必須進行相應(yīng)的放電,把殘余電壓放干凈,再進行高壓維修作業(yè)。
通常使用專用放電器進行放電操作,如圖所示。使用放電工裝前,首先要查看放電工裝相關(guān)參數(shù)規(guī)格,并進行相關(guān)功能試驗;當(dāng)有電荷通過放電工裝時,放電工裝相應(yīng)的小燈會亮起,直到燈熄滅,放電一次完畢。放電一次完畢,必須再次進行驗電操作,保證放電真正有效。1.4新能源汽車高壓安全防護措施
針對功能失效、高壓安全等方面所做的預(yù)防式保護措施主要有高壓互鎖、碰撞保護、開蓋檢測、主動泄放、被動泄放、電源極性反接保護等。車輛高壓安全防護措施如圖所示。1.4新能源汽車高壓安全防護措施1.高壓互鎖
高壓互鎖指的是電動汽車的主要高壓插接器均帶有互鎖回路,當(dāng)其中某個插接器被帶電斷開時,動力電池管理系統(tǒng)便會檢測到高壓互鎖回路存在斷路,為保護人員安全,將立即進行警告并斷開主高壓回路電氣連接,同時激活主動泄放。高壓互鎖的功能:高電壓觸點監(jiān)控電路可在出現(xiàn)帶電狀態(tài)斷開高壓電路的情況時,通過低壓電路控制高壓主接觸器斷開,防止觸電風(fēng)險。1.4新能源汽車高壓安全防護措施
高壓互鎖的實現(xiàn),如圖所示。安全回路線是個環(huán)形線路,通過12V電網(wǎng)元件來監(jiān)控高電壓電網(wǎng);不能在未斷開安全線的情況下就拔下高壓插頭(設(shè)計實現(xiàn));安全回路線要是斷路的話,會導(dǎo)致高壓系統(tǒng)立即被切斷。1.4新能源汽車高壓安全防護措施比亞迪唐高壓驅(qū)動互鎖連接圖和充電高壓互鎖連接圖如圖所示。1.4新能源汽車高壓安全防護措施2.碰撞保護
碰撞保護指當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時,動力電池管理器檢測到碰撞保護信號大于一定閾值時,會切斷高壓系統(tǒng)主回路的電氣連接,同時通知驅(qū)動電機控制器激活主動泄放,從而可使發(fā)生碰撞時的短路危險、人員電擊危險降到最低。3.開蓋檢測
開蓋檢測指的是電動汽車的重要高壓電控元件具有開蓋檢測功能,當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些元件的蓋子在整車高壓回路連通的情況下打開時,如圖所示,會立即進行報警,并斷開高壓主回路電氣連接,同時激活主動泄放。1.4新能源汽車高壓安全防護措施4.主動放泄
主動泄放指的是驅(qū)動電機控制器中含有主動泄放回路,當(dāng)檢測到車輛發(fā)生較大碰撞,或高壓回路中某處插接器存在拔開狀態(tài),或含有高壓的高壓電控元件存在開蓋的情況時,控制器可在5s內(nèi)將高壓回路直流母線電壓主動泄放到60V以下,迅速釋放危險電能,最大限度保證人員安全。5.被動放泄
被動泄放指在含有主動泄放的同時,驅(qū)動電機控制器、空調(diào)驅(qū)動控制器等內(nèi)部含有高壓的電控產(chǎn)品同時設(shè)計有被動泄放回路,可在2min內(nèi)將高壓回路直流母線電壓泄放到60V以下,被動泄放作為主動泄放失效的二重保護。被動泄放功能:為了保證即使在已把部件拆卸下來的情況下,也可以把殘余電壓消除掉。1.4新能源汽車高壓安全防護措施6.電源極性反接保護
電源極性反接保護是指防止將電源極性接反的保護措施,意外接錯電源正負極時,系統(tǒng)將自動切斷高壓。比如在直流電源接入端串一個二極管,電源正負極接反時就不會連通,保護后面的電路不會因電源接反而燒壞。如果接個整流橋堆,則不論直流電源正反,還是交流電源接反,都可以獲得正確的電源極性。
此外,電動汽車高壓系統(tǒng)的每一個高壓回路均有熔絲作為過電流保護。動力電池總成內(nèi)部增加了一定數(shù)量的熔絲、繼電器進行保護。即使發(fā)生碰撞短路,也可保證動力電池等高壓元器件及線束不會短路損壞或起火,如圖所示。1.4新能源汽車高壓安全防護措施
同時還設(shè)有動力電池漏電傳感器,如圖所示。漏電傳感器用于對電動汽車直流動力電源母線與其外殼、車身底盤之間的絕緣阻抗檢測,通常檢測與動力電池輸出端相連接的負極母線與車身底盤之間的絕緣電阻,來判斷動力電池的漏電程度。當(dāng)動力電池漏電時,傳感器發(fā)出一個信號給電池管理器,電池管理器接到漏電信號后,進行相關(guān)保護操作并報警,防止動力電池的高壓電外泄,造成人或者物品的傷害和損失。漏電傳感器工作原理系統(tǒng)框圖如圖所示。負極與車身搭鐵時,若20kΩ<絕緣阻值≤100kΩ,則為一般漏電;若絕緣阻值≤20kΩ,則為嚴重漏電。項目2
動力電池結(jié)構(gòu)原理與維修【知識目標】
(1)能夠敘述動力電池的作用及組合方式。
(2)能夠理順動力電池的關(guān)鍵性能指標。
(3)能夠講解動力電池的分類、類型及各自優(yōu)缺點。
(4)能夠理順常見車型動力電池的參數(shù)。
(5)能夠理解動力電池冷卻系統(tǒng)的意義和分類組成。
(6)能夠描述動力電池管理系統(tǒng)的功能及分類。【技能目標】
(1)能夠正確進行高壓下電、驗電和上電操作。
(2)能夠正確進行動力電池外觀、線纜、高低壓插接器、單體電池電壓、工作溫度、絕緣值等的檢查。
(3)能夠正確進行動力電池冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)與維修,包括冷卻液液位的檢查、冷卻液排放與加注、電子冷卻液泵的更換、冷卻系統(tǒng)密封性檢查、冷卻管路更換、電子風(fēng)扇總成更換、散熱器總成更換等。
(4)能夠正確進行動力電池動力電池開箱、動力電池輔助電子元器件更換。
(5)能夠?qū)恿﹄姵叵到y(tǒng)進行綜合故障診斷。
(6)作業(yè)結(jié)束后能夠正確收集、清潔和整理工具和耗材,對工位進行7S操作?!舅仞B(yǎng)目標】
(1)遵守工作場所的法律法規(guī)和政策,擁有較高的安全意識。
(2)在需要的時候協(xié)助他人并提供幫助。
(3)能夠合理地分析和解決完成任務(wù)時出現(xiàn)的問題。
(4)理解和閱讀工作文件,報告書寫清晰簡潔。2.1
動力電池構(gòu)造與原理
2.2
動力電池系統(tǒng)一般檢查及保養(yǎng)
2.3
動力電池功能檢查與更換★★
2.4
動力電池系統(tǒng)故障診斷★★★2.1.1動力電池概述1.動力電池的作用
將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置稱為化學(xué)電池,通常簡稱為電池。電池放電后,能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生把電能儲存為化學(xué)能;需要放電時,再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,這類電池稱為蓄電池,一般又稱二次電池。
動力蓄電池(簡稱動力電池)的作用是接收和儲存由車載充電機、發(fā)電機、制動能量回收裝置或外置充電裝置提供的高壓直流電,并且為電動汽車提供高壓直流電。2.1.1動力電池概述2.動力電池組組合方式(1)串聯(lián)(2)并聯(lián)(3)串并結(jié)合
動力電池的電能儲存最小單元是電芯。北汽EV200的動力電池組成如圖所示。3個三元鋰電芯并聯(lián),組成一個電芯組。3個鋰電芯的3個正極極耳、3個負極極耳分別用激光焊接在一起,外部加上封框、保護板、電極螺栓,組成一個電芯組。幾個電芯組再次串聯(lián)組成電池模組。電池模組有兩種,一種由2個電芯組串聯(lián)組成,另一種由3個電芯組串聯(lián)組成。在動力電池框內(nèi)使用高壓母線將電芯組串聯(lián)組成動力電池。2.1.1動力電池概述3.電池的關(guān)鍵性能指標(以鋰電池為例)(1)電壓
電壓可分為端電壓、開路電壓、充電截止(終止)電壓和放電截止(終止)電壓等。常見的動力電池的充電截止(終止)電壓和放電截止(終止)電壓見表。(2)容量
容量是指電池在一定放電條件下所能放出的電量,用符號C表示,常用單位為A·h。分為額定容量和實際容量。(3)能量與能量密度
能量是指電池在一定放電制度下所能釋放出的電能,常用單位為W·h或kW·h。能量密度是指單位質(zhì)量或單位體積的電池所能輸出的能量,相應(yīng)地稱為質(zhì)量能量密度(W·h/kg)或體積能量密度(W·h/L),也稱為質(zhì)量比能量或體積比能量。2.1.1動力電池概述(4)功率與功率密度
功率是指在一定的放電條件下,單位時間內(nèi)電池輸出的能量,單位為W或kW。功率密度又稱為比功率,是單位質(zhì)量或單位體積電池輸出的功率,單位為W/kg或W/L。比功率是評價動力電池及動力電池是否滿足電動汽車加速和爬坡能力的重要指標。(5)放電深度
放電深度是表示蓄電池放電狀態(tài)的參數(shù),等于實際放電容量與可用容量的百分比。(6)放電倍率
電池以1h放電率電流值的倍數(shù)進行放電,用C表示,其單位是“1/h”。例如:額定容量為“1000mA·h”的電池以3C放電,放電電流=3/h×1000mA·h=3000mA。電池允許的倍率放電越大,蓄電池的性能越好,價格也越貴;電池電極上鋰化合物顆粒越細小,倍率放電可以越高,工藝要求越高。2.1.1動力電池概述(7)荷電狀態(tài)(SOC)
荷電狀態(tài)(StateofCharge,SOC)描述了電池的剩余電量,其值為電池在一定放電倍率下,剩余電量與相同條件下額定容量的比值。荷電狀態(tài)值是個相對量,一般用百分比的方式表示,SOC的取值為0~100%。(8)循環(huán)壽命
循環(huán)使用壽命(CycleLife)是指以電池充電和放電一次為一個循環(huán),按一定測試標準,在電池容量降到某一規(guī)定值(一般規(guī)定為額定值的80%)以前,電池經(jīng)歷的充放電循環(huán)總次數(shù)。循環(huán)使用壽命是評價電池壽命性能的一項重要指標。(9)電池的不一致性
由于單體電池容量、內(nèi)阻存在差異,因此容量小的單體電池在充電過程中過早地進入過充電狀態(tài),在放電過程中則過早地進入過放電狀態(tài)。隨著連續(xù)的充放電循環(huán),對于單體電池而言,每次過充電、過放電程度更甚于單體電池的獨立使用,而當(dāng)一個單體電池特性惡化時,會導(dǎo)致動力電池內(nèi)部其他單體電池發(fā)生多米諾骨牌效應(yīng)的連鎖反應(yīng),從而使部分單體電池過早失效,這是影響動力電池壽命的重要因素。2.1.1動力電池概述4.三包規(guī)定及國家補貼政策中對電池質(zhì)保的要求
最近,為了順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展,國家市場監(jiān)督管理總局公布了《汽車三包規(guī)定(修訂征求意見稿)》,新的《汽車三包規(guī)定》重點增加了對新能源汽車售后服務(wù)的要求,主要有四個方面:1)將動力電池、行駛驅(qū)動電機作為與發(fā)動機、變速器并列的家用汽車主要系統(tǒng),納入免費更換總成的規(guī)定范圍。自銷售者開具購車發(fā)票(或者交付產(chǎn)品)之日起60日內(nèi)或者行駛里程3000km之內(nèi)(以先到者為準),動力電池、行駛驅(qū)動電機的主要零件出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題的,消費者可以選擇免費更換。2)將動力電池、行駛驅(qū)動電機與其主要零件反復(fù)發(fā)生的質(zhì)量問題納入退換車條款。在三包有效期內(nèi),若動力電池、行駛驅(qū)動電機累計更換2次后,或者動力電池、行駛驅(qū)動電機的同一主要零件因其質(zhì)量問題,累計更換2次后,仍不能正常使用的,消費者可以選擇退貨或者換貨。2.1.1動力電池概述3)要求生產(chǎn)者將動力電池放電容量衰減限值和對應(yīng)的測試方法明示在三包憑證上。4)在退換車條款中補充了家用電動汽車動力電池起火的故障。自銷售者開具購車發(fā)票(或者交付產(chǎn)品)之日起60日內(nèi)或者行駛里程3000km之內(nèi)(以先到者為準),如果出現(xiàn)動力電池起火的問題,銷售者應(yīng)當(dāng)負責(zé)免費更換或退貨。
不過,需要注意的是家用汽車產(chǎn)品(包括新能源汽車)的三包有效期限最短為2年或者行駛里程5萬km,包修期限最短為3年或者行駛里程6萬km,均以先到者為準。2.1.2動力電池分類及原理1.動力電池類型
新能源汽車上所使用的動力電池種類繁多,外形差別較大,按其工作性質(zhì)和使用特征的不同,可分為一次電池、二次電池、燃料電池等。(1)一次電池(原電池)
一次電池是放電后不能用充電的方法使它復(fù)原的電池,如鋅錳干電池、鋅汞電池、銀鋅電池。(2)二次電池(蓄電池)
二次電池是放電后可用充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而能再次放電,且可反復(fù)多次循環(huán)使用的電池。如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池等。(3)燃料電池(連續(xù)電池)
燃料電池是只要活性物質(zhì)連續(xù)地注入電池,就能長期不間斷地進行放電的一類電池。它的特點是電池自身只是一個載體,可以把燃料電池看成是一種需要電能時將反應(yīng)物從外部送入的一種電池,如氫燃料電池。2.1.2動力電池分類及原理2.車用動力電池分類
目前車用動力電池主要類型如圖所示,基本特性見表。而鋰動力電池因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍廣、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛用于電動汽車行業(yè),已成為電動汽車主要動力源之一。2.1.2動力電池分類及原理(1)鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池,是一種電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液的蓄電池。典型的鉛酸蓄電池是閥控式密封鉛酸蓄電池(AGM電池)。近年來,閥控式密封鉛酸蓄電池被廣泛地用于傳統(tǒng)汽油車和一些低速純電動汽車上,如圖所示。2.1.2動力電池分類及原理(2)鎳氫電池1)結(jié)構(gòu)。搭載在混合動力汽車上的鎳氫電池是將84~240個容量為6~6.5A·h的單體電池以串聯(lián)方式連接后使用的。2)工作原理。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為氫氧化鎳(電極稱氧化鎳電極),負極活性物質(zhì)為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液是以氫氧化鉀為主,并加入少量氫氧化鈉、氫氧化鋰水溶液。在金屬鉑的催化作用下,完成充電和放電可逆反應(yīng)。2.1.2動力電池分類及原理3)鎳氫電池的特點。鎳氫電池具有無污染、高比能、大功率快速充放電、耐用等許多優(yōu)點。與鉛酸蓄電池相比,鎳氫電池具有比能量高、質(zhì)量輕、體積小、循環(huán)壽命長的特點,具體表現(xiàn)如下:①比功率高。目前商業(yè)化的鎳氫功率型電池能做到1350W/kg。②循環(huán)次數(shù)多。目前應(yīng)用在電動汽車上的鎳氫電池,80%放電深度(DOD)循環(huán)可以達1000次以上,為鉛酸蓄電池的3倍以上;100%放電深度(DOD)循環(huán)壽命也在500次以上,在混合動力汽車中可使用5年以上。③無污染。鎳氫電池不含鉛、鎘等對人體有害的金屬。④耐過充電過放電,無記憶效應(yīng)。⑤使用溫度范圍寬。正常使用溫度范圍為?30~55℃,儲存溫度范圍為?40~70℃。⑥安全可靠。經(jīng)短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力、跌落、加熱、耐振動等安全性及可靠性試驗,無爆炸燃燒現(xiàn)象。2.1.2動力電池分類及原理(3)鋰離子電池1)結(jié)構(gòu)。鋰離子電池一般有圓柱形和方形兩種結(jié)構(gòu),如圖所示。圓柱形鋰離子電池正極和負極的活性物質(zhì)是利用一種樹脂膠黏劑固定在金屬鉑上,然后在其中間夾入隔板后收卷而成。2.1.2動力電池分類及原理2)工作原理。圖示為鋰離子電池的工作原理。電池充電時,正極上鋰原子電離成鋰離子和電子(脫嵌),鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極,得到電子,被還原成鋰原子嵌入碳層的微孔中(插入);電池放電時,嵌在負極碳層中的鋰原子,失去電子(脫插)成為鋰離子,通過電解液,又運動回正極(嵌入);鋰離子電池的充放電過程,也就是鋰離子在正負極間不斷嵌入和脫嵌的過程,同時伴隨著等量電子的嵌入和脫嵌。鋰離子數(shù)量越多,充放電容量就越高。因此鋰離子電池是通過鋰離子在正極和負極之間移動來完成充放電的。2.1.2動力電池分類及原理3)鋰離子電池的基本特點。鋰離子電池具有以下優(yōu)點:①工作電壓高。鋰離子電池工作電壓為3.6V,是鎳氫和鎳鎘電池工作電壓的3倍。②比能量高。鋰離子電池比能量已達到150W·h/kg,是鎳鎘電池的3倍,鎳氫電池的1.5倍。③循環(huán)壽命長。目前鋰離子電池循環(huán)壽命已達到1000次以上,在低放電深度下可達幾萬次,超過了其他幾種二次電池。④自放電率低。鋰離子電池月自放電率僅為6%~8%,遠低于鎳鎘電池(25%~30%)和鎳氫電池(15%~20%)。⑤無記憶性??梢愿鶕?jù)要求隨時充電,而不會降低電池性能。⑥對環(huán)境無污染。鋰離子電池中不存在有害物質(zhì),是名副其實的“綠色電池"。⑦能夠制造成任意形狀。鋰離子電池具有以下缺點:①成本高。主要是正極材料LiCoO2的價格高。②必須有特殊的保護電路,以防止過充。2.1.2動力電池分類及原理4)鋰離子電池單體失效形式。動力電池系統(tǒng)失效模式可以分為三種層級,即單體電池失效模式、電池管理系統(tǒng)(BMS)失效模式和Pack系統(tǒng)集成失效模式,下面主要介紹單體電池失效模式。單體電池失效模式分為安全性失效模式和非安全性失效模式。①單體電池安全性失效。a)單體電池內(nèi)部正負極短路。動力電池內(nèi)短路是由單體電池內(nèi)部引起的,引起動力電池內(nèi)短路的原因有很多,可能是由于單體電池生產(chǎn)過程中的缺陷導(dǎo)致的或是因為長期振動導(dǎo)致單體電池變形。一旦發(fā)生嚴重內(nèi)短路,無法阻止控制,外部熔絲不起作用,肯定會發(fā)生冒煙或燃燒。b)單體電池漏液。單體電池漏液是非常危險的,也是常見的失效模式。電動汽車著火的事故很多都是因為單體電池漏液造成的。單體電池漏液的原因有外力損傷和制造原因兩種。外力損傷:碰撞、安裝不規(guī)范造成密封結(jié)構(gòu)被破壞。制造原因:焊接缺陷、封合膠量不足造成密封性能不好等。c)電池負極析鋰。電池使用不當(dāng),過充電、低溫充電、大電流充電都會導(dǎo)致電池負極析鋰。國內(nèi)大部分廠家生產(chǎn)的磷酸鐵鋰或三元鋰電池在0℃以下充電都會發(fā)生析鋰,0℃以上根據(jù)單體電池特性只能小電流充電。發(fā)生負極析鋰后,鋰金屬不可還原,導(dǎo)致電池容量不可逆衰減。析鋰達到一定程度,形成鋰枝晶,刺穿隔膜發(fā)生內(nèi)短路。因此動力電池在使用時應(yīng)該嚴禁低溫下進行充電。d)單體電池脹氣鼓脹。產(chǎn)生脹氣的原因很多,主要是因為電池內(nèi)部發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生氣體,最為典型的是與水發(fā)生副反應(yīng)。脹氣問題可以通過在電芯生產(chǎn)過程中嚴格控制水分避免。一旦發(fā)生電池脹氣就會發(fā)生漏液等情況。2.1.2動力電池分類及原理②單體電池的非安全性失效a)容量一致性差。導(dǎo)致單體電池容量不一致性的原因有很多,目前解決單體電池不一致性的方法主要是提高單體電池的生產(chǎn)制造工藝控制水平,從生產(chǎn)關(guān)盡可能保證單體電池的一致性,使用同批次單體電池進行配組。這種方法有一定效果,但無法根治,動力電池使用一段時間后一致性差的問題還會出現(xiàn),單體電池發(fā)生不一致性問題后,如果不能及時處理,問題會愈加嚴重,甚至?xí)l(fā)生危險。b)自放電過大。單體電池制造時雜質(zhì)造成的微短路所引起的不可逆反應(yīng)是造成個別單體電池自放電偏大的最主要原因。單體電池自放電微小時都可忽略。但單體電池在長時間的充放電及擱置過程中,隨環(huán)境條件發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引起的自放電現(xiàn)象,將使單體電池容量降低,性能低下,不能滿足使用需求。此時的自放電則不能忽略。c)低溫放電容量減少。隨著溫度的降低,電解質(zhì)低溫性能不好,參與反應(yīng)不夠,電解質(zhì)電導(dǎo)率降低而導(dǎo)致單體電池電阻增大,單體電池起始放電的電壓降低,容量也降低。目前各廠家單體電池在?20℃下的放電容量基本在額定容量的70%~75%。低溫下單體電池放電容量減少,且放電性能差,影響電動汽車的使用性能和續(xù)駛里程。d)單體電池容量衰減。單體電池容量衰減主要來自于活性鋰離子的損失以及電極活性材料的損失。正極活性材料層狀結(jié)構(gòu)規(guī)整度下降,負極活性材料上沉積鈍化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,導(dǎo)致單體電池電荷傳遞阻抗增大。脫嵌鋰能力下降,從而導(dǎo)致容量的損失。容量衰減是電池不可避免的問題。但是目前電池廠家應(yīng)該首要解決前面安全性失效問題和電池一致性問題,在這個基礎(chǔ)上再考慮延長電池的循環(huán)壽命。2.1.3常見車型動力電池基本配置1.吉利電動汽車(1)吉利帝豪EV300/EV450/帝豪GSe吉利帝豪EV系列車型采用的三元鋰動力電池由寧德時代生產(chǎn)。動力電池內(nèi)部共有17個電池模組,其中單體電池1并5串模組7個;1并6串模組10個,電池管理器位于動力電池的中間位置。動力電池額定電壓346V,額定功率50kW(EV300/EV450)、55kW(帝豪GSe),電池容量126A·h(EV300)、150A·h(EV450、帝豪GSe),能量密度110W·h/kg(EV300)、142W·h/kg(EV450)。2.1.3常見車型動力電池基本配置(2)吉利帝豪PHEV
吉利帝豪PHEV插電式混合動力車型也采用三元鋰動力電池。因插電混動車輛技術(shù)特點,其動力電池與純電動汽車相比額定容量和電能較低。動力電池安裝在車輛底部,在車內(nèi)前后排座椅之間的位置,如圖所示。動力電池額定電壓308V,額定容量37A·h,總能量11.4kW·h。2.1.3常見車型動力電池基本配置2.比亞迪電動汽車(1)比亞迪e2
比亞迪e2(續(xù)駛里程405km)的動力電池是三元鋰電池,系統(tǒng)由7個動力電池模組、4個動力電池信息采集器、動力電池串聯(lián)線、動力電池托盤、動力電池密封罩、動力電池采樣線等組成。7個動力電池模組中有6個模組有14節(jié)單體,一個模組有12節(jié)單體,總共96節(jié)串聯(lián)而成。額定總電壓為350.4V,總能量為47kW·h。動力電池內(nèi)部高壓連接(續(xù)駛里程405km)如圖所示。2.1.3常見車型動力電池基本配置(2)比亞迪e5
比亞迪e5電動汽車采用三元鋰電池,單體電池電壓3.3V。動力電池內(nèi)部含有2個分壓接觸器、1個正極接觸器、1個負極接觸器、采樣線束、通信轉(zhuǎn)換模塊、電池模組連接片和連接電纜等。動力電池額定容量60.48A·h,采用液冷冷卻方式。比亞迪e5動力電池如圖所示。2.1.3常見車型動力電池基本配置(3)比亞迪宋ProDM
宋ProDM版四驅(qū)性能版電池能量為15.7kW·h,可純電續(xù)駛里程81km,實現(xiàn)90%以上的通勤需求,若每天夜晚充電,基本可以滿足成都市區(qū)內(nèi)的上下班通勤,從而實現(xiàn)日常出行0油耗。比亞迪宋ProDM動力電池安裝位置如圖所示。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)
動力電池冷卻系統(tǒng)的作用是:通過對動力電池冷卻或加熱,保持動力電池較佳的工作溫度,以改善其運行效率并提高電池組的壽命。高壓動力電池的熱管理系統(tǒng)可以根據(jù)需要對電池進行冷卻或加熱。動力電池冷卻系統(tǒng)有液冷式和風(fēng)冷式。①液冷式:動力電池內(nèi)部有與空調(diào)系統(tǒng)連通的制冷劑循環(huán)回路或使用特殊的冷卻液在動力電池內(nèi)部的冷卻液管路中流動,將動力電池產(chǎn)生的熱量傳遞給冷卻液,從而降低動力電池的溫度。②風(fēng)冷式:動力電池冷卻系統(tǒng)利用散熱風(fēng)扇將來自車廂內(nèi)部的空氣吸入動力電池箱以冷卻動力電池以及動力電池的控制單元等部件。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)1.吉利帝豪EV450動力電池冷卻系統(tǒng)
吉利帝豪EV450動力電池冷卻系統(tǒng)(液冷式)主要部件包括散熱器、膨脹罐、電動水泵、整車控制器VCU(或HPCM2,混動車型)、冷卻液控制閥、熱管理控制模塊和冷卻管路等。圖示為吉利帝豪EV450車型液冷式驅(qū)動電機和動力電池冷卻系統(tǒng)。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)1.吉利帝豪EV450動力電池冷卻系統(tǒng)
吉利帝豪EV450動力電池冷卻系統(tǒng)主要部件在車上的位置如圖所示。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)1.吉利帝豪EV450動力電池冷卻系統(tǒng)
主要部件和功能見表。
液冷式動力電池冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點:冷卻效果優(yōu)異;能集成電池加熱組件,解決了在環(huán)境溫度很低的情況下,加熱電池的問題。缺點:系統(tǒng)復(fù)雜,增加了許多部件,如水泵、閥、低溫散熱器,成本增加。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)2.比亞迪e5動力電池冷卻系統(tǒng)
比亞迪e5動力電池液冷系統(tǒng)主要由冷卻液膨脹罐總成、電池?zé)峁芾砥骺偝?、電動冷卻液泵、板式換熱器總成、連接管路、空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成。比亞迪e5動力電池冷卻系統(tǒng)部件在車上的位置如圖所示。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)
動力電池液冷系統(tǒng)工作原理如圖。由空調(diào)控制器、PTC、壓縮機、液冷控制器組成空調(diào)子網(wǎng)絡(luò)。該動力電池冷卻系統(tǒng)有兩種工作模式,一是單體電池溫度相差5℃進行自然液冷工作,二是動力電池溫度超過35℃進行空調(diào)冷卻模式,到33℃停止。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)
空調(diào)系統(tǒng)在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一路冷卻回路,增加了板式換熱器、膨脹閥、水泵、膨脹罐等部件。動力電池產(chǎn)生的熱量經(jīng)冷卻管路、板式換熱器進入空調(diào)回路,空調(diào)系統(tǒng)再經(jīng)散熱器將熱量散出去。電池冷卻回路與車內(nèi)空調(diào)冷卻回路為并聯(lián)關(guān)系,如圖所示。2.1.4動力電池冷卻系統(tǒng)3.豐田混合動力車型動力電池冷卻系統(tǒng)
風(fēng)冷式動力電池冷卻系統(tǒng)利用散熱風(fēng)扇將來自車廂內(nèi)部的空氣吸入動力電池箱以冷卻動力電池以及動力電池的控制單元等部件。豐田普銳斯、凱美瑞(混動版)、卡羅拉雙擎、雷凌雙擎采用風(fēng)冷式動力電池冷卻系統(tǒng)。豐田混合動力車型風(fēng)冷式動力電池冷卻系統(tǒng)如圖所示。車廂內(nèi)部的空氣通過位于后窗裝飾板上的進氣管流入,向下流經(jīng)動力電池或DC/DC轉(zhuǎn)換器,以降低動力電池和DC/DC轉(zhuǎn)換器的溫度,空氣通過排氣管從車內(nèi)排出。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)1.電池管理系統(tǒng)的定義
電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接動力電池和電動汽車的重要紐帶,其精準的控制和管理為動力電池的完美應(yīng)用保駕護航。
電池管理系統(tǒng)是指監(jiān)視動力電池的狀態(tài)(溫度、電壓、電流、荷電狀態(tài)等),可以為動力電池提供通信、安全、電芯均衡及管理控制,并提供與應(yīng)用設(shè)備通信接口的系統(tǒng)。動力電池管理系統(tǒng)與車上部件工作關(guān)系原理如圖所示。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)2.動力電池管理系統(tǒng)方案
電動汽車優(yōu)越性能的發(fā)揮除了要求車輛采用性能優(yōu)良的動力電池外,還需要對動力電池進行合理管理。電池組管理對動力電池的安全、優(yōu)化使用和整車能量管理策略的執(zhí)行都是必要的。動力電池管理系統(tǒng)方案有集中式、分布式、積木式三種。(1)集中式管理系統(tǒng)
對于動力電池組的管理,傳統(tǒng)的設(shè)計方案一般是采用集中式的管理。
2.1.5動力電池管理系統(tǒng)
集中式管理系統(tǒng)首先對動力電池中每一個電池的端電壓、溫度、電流進行采集,然后利用微控制器對電池參數(shù)進行分析計算,以確定電池的荷電狀態(tài),并記錄電池的歷史數(shù)據(jù)以備分析。這種架構(gòu)是將所有采集單體電池電壓和溫度的單元全部集中在一塊BMS板上。BMS與動力電池之間只有線纜連接。其優(yōu)點是相對比較簡單,成本較低。由于采集單元在同一塊板上,元器件之間的通信也簡化了。缺點是單體電池采樣的線束比較長,導(dǎo)致采樣導(dǎo)線的設(shè)計較為復(fù)雜,長線和短線在均衡的時候?qū)е骂~外的電壓壓降;整個包的線束數(shù)量很多,排布也比較麻煩,整塊BMS所能支持的最高通道也是有限的。這種方式看似成本低,但是安裝成本高,適用性也比較差。如果需要主動均衡,還需要額外的開關(guān)矩陣。目前國內(nèi)的做法是用繼電器,主要是成本低,但會帶來可靠性和壽命的問題。同時集中式管理方案的可擴展性和可移植性差,不同的電池組結(jié)構(gòu)、不同的單體電池數(shù)量都會帶來管理系統(tǒng)的劇烈變化,這將嚴重影響它在各種電動車輛上的通用性。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)(2)分布式管理系統(tǒng)
在這種結(jié)構(gòu)中,單體電池檢測模塊與電池的綜合管理器中央處理單元分離,電池綜合管理器給每一個單體電池檢測模塊分配一個物理地址,這樣就可以識別電池的工作位置,然后通過廣泛應(yīng)用的RS-485串行通信總線來交換數(shù)據(jù)。單體電池檢測模塊可以置于電池的工作環(huán)境中,實時采集數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)通過RS-485總線傳輸?shù)诫姵氐木C合管理器,由后者執(zhí)行對電池內(nèi)部參數(shù)的復(fù)雜計算,最后確定電池的荷電狀態(tài),從而反映出電池此時的狀態(tài)信息,通過CAN總線與整車CAN網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信。同時整個系統(tǒng)可分散布置,模塊間利用總線互聯(lián),可保證對電池電壓和電流的同步測量,且模塊數(shù)量可以隨電池數(shù)量而變化,而系統(tǒng)卻不會受影響。
2.1.5動力電池管理系統(tǒng)(3)積木式管理系統(tǒng)
積木式管理系統(tǒng)由模塊(UM)、總線和控制器三部分構(gòu)成。模塊為4端口,安裝在每個電池上,2個輸入端與電池正負極連接,2個輸出端與總線連接??偩€是2線制,每套總線最多可以連接20個模塊。這樣,所有的模塊都并聯(lián)在總線上,數(shù)據(jù)和均衡的能量都通過總線與每串電池傳遞,主動均衡電流可以達到10A;總線與控制器連接,這樣就形成了一個系統(tǒng)。像搭積木一樣,多個系統(tǒng)可以通過CAN總線連接構(gòu)建成更大規(guī)模(百串級別)的動力電池能量管理系統(tǒng),積木式架構(gòu)由此得名。這種架構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,功能強大,解決了BMS產(chǎn)品的幾大難點:復(fù)雜的線束、一一對應(yīng)的關(guān)系和大電流主動均衡功能。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)
三種系統(tǒng)方案的功能對比見表。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)
3.動力電池管理系統(tǒng)工作模式
動力電池管理系統(tǒng)可工作于下電模式、準備模式、放電模式、充電模式和故障模式五種工作模式。(1)下電模式
下電模式是整個系統(tǒng)的低壓與高壓處于不工作狀態(tài)的模式。在下電模式下,動力電池管理系統(tǒng)控制的所有高壓接觸器均處于斷開狀態(tài),低壓控制電源處于不供電狀態(tài)。下電模式屬于省電模式。(2)準備模式
在準備模式下,系統(tǒng)所有的接觸器均處于未吸合狀態(tài)。在該模式下,系統(tǒng)可接受外界的點火開關(guān)、整車控制器、電動機控制器、充電插頭開關(guān)等部件發(fā)出的硬線信號或受CAN報文控制的低壓信號來驅(qū)動控制各高壓接觸器,從而使動力電池管理系統(tǒng)進入所需的工作模式。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)
3.動力電池管理系統(tǒng)工作模式
(3)放電模式
動力電池管理系統(tǒng)監(jiān)測到點火開關(guān)的高壓上電信號(Key-ST信號)后,系統(tǒng)首先閉合B?接觸器,由于電動機是感性負載,為防止過大的電流沖擊,B?接觸器閉合后即閉合預(yù)充接觸器進入預(yù)充電狀態(tài);當(dāng)預(yù)充兩端電壓達到母線電壓的90%時,立即閉合B+接觸器并斷開預(yù)充接觸器進入放電模式。目前汽車常用低壓電源由12V的鉛酸蓄電池提供,為保證低壓蓄電池能持續(xù)為整車控制系統(tǒng)供電,低壓蓄電池需有充電電源,而直流轉(zhuǎn)換器DC/DC轉(zhuǎn)換器接觸器的開啟即可滿足這一需求,因此,當(dāng)動力電池系統(tǒng)處于放電狀態(tài)時,B+接觸器閉合后即閉合直流轉(zhuǎn)換器接觸器,以保證低壓電源持續(xù)供電。2.1.5動力電池管理系統(tǒng)
3.動力電池管理系統(tǒng)工作模式
(4)充電模式
動力電池管理系統(tǒng)檢測到充電喚醒信號(ChargeWakeUp)時,系統(tǒng)即進入充電模式。在該模式下,B?接觸器與車載充電器接觸器閉合,同時為保證低壓控制電源持續(xù)供電,直流轉(zhuǎn)換器接觸器仍需處于工作狀態(tài)。在充電模式下,系統(tǒng)不響應(yīng)點火開關(guān)發(fā)出的任何指令,充電插頭提供的充電喚醒信號可作為充電模式的判定依據(jù)。對于磷酸鐵鋰電池,它在低溫下不具備很好的充電特性,甚至還伴隨有一定的危險性,因此基于安全考慮,還應(yīng)在系統(tǒng)進入充電模式之前對系統(tǒng)進行一次溫度判別。當(dāng)電池溫度低于0℃時,系統(tǒng)進入充電預(yù)熱模式,此時可通過接通直流轉(zhuǎn)換器接觸器對低壓蓄電池進行供電,并為預(yù)熱裝置供電以對電池組進行預(yù)熱;當(dāng)電池組內(nèi)的溫度高于0℃時,系統(tǒng)可進入充電模式,即閉合B-接觸器。(5)故障模式
故障模式是控制系統(tǒng)中常出現(xiàn)的一種狀態(tài)。由于車用動力電池的使用關(guān)系到用戶的人身安全,因而系統(tǒng)對各種模式總是采取“安全第一”的原則。動力電池管理系統(tǒng)對于故障的響應(yīng)還需根據(jù)故障等級而定,當(dāng)其故障級別較低時,系統(tǒng)可采取報錯或者發(fā)出報警信號的方式告知駕駛?cè)耍欢?dāng)故障級別較高,甚至伴隨有危險時,系統(tǒng)將采取斷開高壓接觸器的控制策略。低壓蓄電池是整車控制系統(tǒng)的供電來源,無論是處于充電模式、放電模式還是故障模式,直流轉(zhuǎn)換器接觸器的閉合都可使低壓蓄電池處于充電模式,從而保證低壓控制系統(tǒng)工作正常。2.2.1高壓系統(tǒng)下電及驗電
高壓系統(tǒng)下電及驗電如圖所示。2.2.1高壓系統(tǒng)下電及驗電
(1)高壓下電的基本步驟①關(guān)閉點火開關(guān)。關(guān)閉點火開關(guān)后,將鑰匙放到一個安全的區(qū)域,通常應(yīng)該遠離被維護的汽車。注意:如果使用按鈕起動,把鑰匙拿到離車至少5m遠的地方,防止汽車意外被起動。②打開前機艙蓋,斷開蓄電池負極連接線。③在駕駛室內(nèi)打開左右座椅之間的扶手箱蓋板。④拆卸扶手箱底部蓋板,蓋板下就是手動維修開關(guān)。⑤
拇指按住維修開關(guān)把手卡扣,其余手指按住把手,當(dāng)把手由水平位置轉(zhuǎn)到垂直位置時,向上垂直拔出維修開關(guān)插頭。⑥使用電工絕緣膠布封住插接器母端,防止異物落入維修插座,造成維修開關(guān)短路。最后關(guān)閉扶手箱蓋板。⑦將拆下的維修開關(guān)放在隨身衣袋中以防止其他人將它安裝回車上去,并將裸露的維修開關(guān)槽使用絕緣膠布封住。⑧等待5min。拆下維修開關(guān)后,須等待5min,使得高電壓部件中的電容器放電完畢,才可以繼續(xù)對車輛進行高壓檢驗操作。2.2.1高壓系統(tǒng)下電及驗電(2)高壓驗電
高壓驗電首先利用數(shù)字萬用表再次確認高壓下電以后,對具體維修的部件確認已不再有高壓。該步驟必須符合高壓的檢驗操作標準。
使用萬用表測量高電壓部件的插接器各個高壓端子,在執(zhí)行高壓下電以后,每個端子對車身的電壓應(yīng)該小于3V,且端子正負極之間的電壓也應(yīng)該小于3V。如果任一被測量的電壓超過3V,說明系統(tǒng)內(nèi)部存在高壓黏結(jié)情況,需要有經(jīng)過特殊培訓(xùn)的工作人員來處理。
注意:在檢驗高電壓端子期間,必須佩戴好個人安全防護用品。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★1.動力電池外觀檢查
動力電池外觀如圖所示。檢查動力電池箱體是否有變形、損壞,必要時更換。殼體損壞不僅會導(dǎo)致酸液流出,還會導(dǎo)致動力電池密封出現(xiàn)問題,造成動力電池進水,嚴重影響整車安全。檢查動力電池是否進水,緊固螺栓有無銹蝕,緊固力矩是否足夠。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★2.動力電池高壓線纜及高低壓接插器的檢查
關(guān)閉所有用電器,關(guān)閉起動開關(guān),拆卸手動維修開關(guān),斷開蓄電池負極接線柱后再檢查高壓線束。
檢查動力電池連接高壓線束插頭是否松動;檢查動力電池連接高壓線束外表絕緣膠有無與車身或其他零部件發(fā)生摩擦;檢查動力電池連接高壓線束外表絕緣膠有無老化。確保動力電池線纜沒有破損、擠壓、漏電。
高壓插接器是動力電池的總正、負端子;低壓插接器是動力電池的電池管理系統(tǒng)(BMS)與車身控制系統(tǒng)(VMS)連接的控制電路端子。
拔下插接器,檢查兩端針腳有無銹蝕、退針、彎曲、燒蝕等,確保高、低壓插接器連接可靠。檢查插接器內(nèi)側(cè)的橡膠密封膠墊是否完好,檢查插接器中間位置是否有水跡。若檢查無異常,在插接器內(nèi)表面噴涂WD40,以保證插接器順利裝復(fù),保證接觸良好,防止水汽進入插接器內(nèi)部。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★3.動力電池單體電池電壓檢查
以比亞迪e2為例介紹動力電池單體電池電壓均衡的檢查。連接VDS,讀取動力電池管理器數(shù)據(jù)流見表所示,即可獲取單體電池最高、最低電壓以及相應(yīng)的電池編號。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★4.動力電池工作溫度檢查
連接VDS,讀取動力電池管理器數(shù)據(jù)流見表,即可獲得動力電池工作溫度。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★5.動力電池絕緣電阻檢查
2019款吉利帝豪EV350/EV450/EV500動力電池絕緣檢查電路簡圖如圖所示。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★2019款吉利帝豪EV350/EV450/EV500動力電池絕緣電阻檢查步驟如下:(1)確認高壓回路切斷1)操作起動開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài),斷開直流母線,斷開車載充電機線束插接器BV17,等待5min。2)用萬用表檢測BV17端子1與端子2之間的電壓。注意:端子1與端子2距離較近,嚴禁萬用表針頭短接或觸碰任何非目標測量金屬部件,并佩戴絕緣手套。電壓低于5V后才可以進行后面的步驟。(2)檢測動力電池供電絕緣阻值1)操作起動開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)。斷開蓄電池負極電纜。斷開車載充電機線束插接器BV17。2)將高壓絕緣檢測儀的檔位調(diào)至1000V。3)用高壓絕緣檢測儀測量車載充電機線束插接器BV17的1號端子與車身搭鐵之間的絕緣電阻。正常應(yīng)大于或等于20MΩ。4)用高壓絕緣檢測儀測量車載充電機線束插接器BV17的2號端子與車身搭鐵之間的絕緣電阻。正常應(yīng)大于或等于20MΩ。2.2.2動力電池檢查保養(yǎng)★2019款吉利帝豪EV350/EV450/EV500動力電池絕緣電阻檢查步驟如下:(3)檢測動力電池充電線路絕緣阻值1)操作起動開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)。斷開蓄電池負極電纜。2)斷開直流母線。拆卸直流充電接口線束插接器BV20。3)將高壓絕緣檢測儀的檔位調(diào)至1000V。4)用高壓絕緣檢測儀測量直流充電接口線束插接器BV20的1號端子與車身搭鐵之間的絕緣電阻。正常應(yīng)大于或等于20MΩ。5)用高壓絕緣檢測儀測量直流充電接口線束插接器BV20的2號端子與車身搭鐵之間的絕緣電阻。正常應(yīng)大于或等于20MΩ。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修1.動力電池冷卻液液位的檢查★
在車輛處于常態(tài)時檢查膨脹水箱中的動力電池冷卻液液位,如圖2-2-9所示。冷卻液液位應(yīng)位于MAX(最高)與MIN(最低)標記之間。冷卻液液位過低,須添加冷卻液。注意:不同品牌和型號的防凍液建議不要混合使用。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修2.動力電池冷卻液的排放、加注和排空氣★①打開冷卻液膨脹罐總成蓋。②斷開散熱器出水管,用回收容器接收放出的冷卻液。③冷卻液排放完畢后,連接散熱器出水管并檢查冷卻管路是否連接完整。④將車輛起動至ON檔且非充電狀態(tài),連接診斷儀,選擇相應(yīng)車型→手工選擇系統(tǒng)→空調(diào)控制器(AC)→特殊功能,選擇加注初始化,車輛處于加注初始化狀態(tài)。⑤擰開膨脹罐蓋,緩慢加注冷卻液,直至膨脹罐內(nèi)冷卻液量達到80%左右,且液位不再下降。⑥系統(tǒng)排氣。連接診斷儀,使車輛處于排氣狀態(tài),如果液位下降應(yīng)及時補充冷卻液,排氣過程時長不小于10min。⑦觀察膨脹罐內(nèi)冷卻液的下降情況,及時補充冷卻液,保持冷卻液位處于MAX線和MIN線之間。⑧加注完成,擰緊膨脹罐蓋,控制診斷儀,使車輛恢復(fù)默認模式。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修3.動力電池冷卻液系統(tǒng)電動水泵的更換★
吉利帝豪EV450電動水泵的更換步驟如下:①開前機艙蓋。斷開蓄電池負極電纜,拆下機艙底部護板總成。排放電池冷卻系統(tǒng)冷卻液。②斷開電動水泵線束插接器。拆卸電動水泵與水泵進、出水管的連接卡箍,脫開水泵進、出水管,如圖所示。③拆卸電動水泵支架上的固定螺栓,如圖所示,取下電動水泵總成。
安裝時大體按照與拆卸相反的順序進行,連接插接器時需遵循“一插、二響、三確認”的原則。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修4.動力電池冷卻系統(tǒng)密封性的檢查★
動力電池冷卻系統(tǒng)密封性的檢查步驟如下:1)關(guān)閉所有用電器,關(guān)閉起動開關(guān)。2)拆卸手動維修開關(guān),斷開蓄電池負極接線柱,拆卸機艙前上護板,待動力電池冷卻液冷卻到環(huán)境溫度。3)沿箭頭方向旋出膨脹罐蓋,如圖所示。4)將冷卻系統(tǒng)測試工具的系統(tǒng)接頭A連接到膨脹罐上。將冷卻系統(tǒng)測試工具的測試表B連接到冷卻系統(tǒng)測試工具的系統(tǒng)接頭A上,并利用冷卻系統(tǒng)測試工具的測試表B將冷卻系統(tǒng)施加到規(guī)定的壓力值,如圖所示。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修4.動力電池冷卻系統(tǒng)密封性的檢查★
5)等待數(shù)分鐘后,如果壓力下降,則動力電池冷卻系統(tǒng)有泄漏,找出泄漏部位并排除故障。6)檢測膨脹罐蓋安全閥,如圖所示。①將冷卻系統(tǒng)測試工具的膨脹罐蓋接頭B連接到膨脹罐蓋C上。②將冷卻系統(tǒng)測試工具的測試表A連接到膨脹罐蓋接頭B上,并往膨脹罐蓋C內(nèi)施加壓力。③當(dāng)壓力達到規(guī)定值時,安全閥必須打開,如果膨脹罐蓋C中的安全閥沒有打開,則更換膨脹罐蓋C。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修5.冷卻液管路的更換★★(1)散熱器出水管更換①打開前機艙蓋,舉升車輛,拆卸前機艙底部護板總成。②使用卡箍鉗斷開散熱器出水管卡箍,并斷開散熱器出水管。注意:冷卻液管路脫開前,在車底放置收集容器,接住冷卻液。③斷開熱交換器與散熱器連接水管。④使用卡箍鉗松開水泵與散熱器水管的連接卡箍,取下出水管。安裝大體按照與拆卸相反的順序進行,安裝完成后添加并檢查冷卻液。(2)散熱器進水管更換①打開前機艙蓋,舉升車輛,拆卸前機艙底部護板總成。②使用專用環(huán)箍鉗斷開散熱器進水管環(huán)箍,并斷開散熱器進水管。③松開散熱器進水管卡箍,取出散熱器進水管總成。安裝大體按照與拆卸相反的順序進行,安裝完成后添加并檢查冷卻液。(3)加水軟管更換①打開前機艙蓋,拆卸加水軟管。②使用專用的環(huán)箍鉗拆卸環(huán)箍,脫開加水軟管(膨脹罐側(cè))。③拆卸環(huán)箍,脫開加水軟管(水泵側(cè)),取下加水軟管。注意:冷卻液高溫時,不要執(zhí)行該操作以免造成燙傷。水管脫開前請在車輛底部放置容器,接住冷卻液,以免污染地面。安裝時大體按照與拆卸相反的順序進行,安裝完成后添加并檢查冷卻液。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修6.電動風(fēng)扇總成的更換★★①打開前機艙蓋,斷開蓄電池負極電纜,拆卸前保險杠上飾板。②找到冷卻風(fēng)扇,斷開冷卻風(fēng)扇2個線束插接器,脫開線束固定卡扣。③拆卸冷卻風(fēng)扇固定螺栓,脫開高壓線束卡扣。④拆卸冷卻風(fēng)扇固定螺栓,向上取出冷卻風(fēng)扇。風(fēng)扇總成的安裝可按照與拆卸相反的順序進行,注意線束插接器應(yīng)可靠固定到風(fēng)扇外殼的支架上,以免卷入風(fēng)扇。2.2.3動力電池冷卻系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)及維修7.散熱器總成的更換★★①打開前機艙蓋,斷開蓄電池負極電纜,拆卸前保險杠。②斷開散熱器進水管A,拆卸冷卻風(fēng)扇總成與散熱器固定螺栓a和b。注意:水管脫開前請在車輛底部放置容器,接住冷卻液,以免污染地面。③斷開散熱器出水管A,拆卸冷卻風(fēng)扇總成與散熱器固定螺栓c。注意:小心移動散熱器,避免與其他部件磕碰,以免損壞散熱器的散熱片。安裝時大體按照與拆卸相反的順序進行,安裝完成后添加并檢查冷卻液。2.3.1動力電池總成的更換1.拆裝注意事項
動力電池屬于高壓危險產(chǎn)品,維修人員在拆裝過程中需注意以下事項:①動力電池黃線連接部分或者貼有高壓標識的零部件在拆卸時應(yīng)嚴格注意安全操作規(guī)范。②動力電池卸下前應(yīng)立即斷開電池維修開關(guān),且對開關(guān)插座進行覆蓋絕緣保護。③動力電池動力輸出口插座必須進行絕緣覆蓋保護,避免異物落入造成觸電。④拆卸過程中,注意采樣信號線不得用力拉拔、過度彎曲,以防采樣信號線受損壞。⑤安裝過程,螺釘緊固力矩必須按照設(shè)計要求,使用專業(yè)工具緊固。⑥動力電池銅排連接片與模組連接位置裝配前應(yīng)除塵、去污。⑦動力電池拆卸過程中注意零部件標識,以免遺漏或裝錯。⑧安裝完成后必須對緊固件打扭力標(在緊固件及其安裝面上用油漆筆畫線)。⑨在動力電池拆卸和安裝過程中,禁止暴力拆卸、跌落、碰撞、模組傾斜、重壓模組、采樣信號線過度拉扯及人為短路等非正常工作行為,禁止非工作人員拆卸。⑩動力電池屬高壓器件,操作不當(dāng)易造成人員傷亡。所有拆裝過程及注意事項應(yīng)嚴格參照拆裝規(guī)范。2.3.1動力電池總成的更換2.動力電池更換步驟(1)比亞迪e2動力電池更換2.3.1動力電池總成的更換2.動力電池更換步驟(2)比亞迪e5動力電池拆裝①將車輛退電至OFF檔,斷開12V蓄電池負極,等待5min。②用舉升機將整車升起到合適的高度,使用專用的舉升設(shè)備托著動力電池。③拆開副
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