新能源汽車(chē)動(dòng)力電池管理及維護(hù)技術(shù)教案：任務(wù)5-1 動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷2

學(xué)校學(xué)年學(xué)期教學(xué)教案科目：授課班級(jí)：任課教師：教案使用時(shí)間：第周第課時(shí)課題：任務(wù)5.1動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷2安排：4課時(shí)知識(shí)與技能目標(biāo)：1.能夠表述動(dòng)力電池常見(jiàn)故障及解決辦法；2.能夠表述動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障類(lèi)型及解決辦法；3.能排除動(dòng)力電池常見(jiàn)故障；4.能排除動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障。過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)實(shí)物、圖片、視頻進(jìn)行講解，并實(shí)車(chē)進(jìn)行查找訓(xùn)練達(dá)到教學(xué)目標(biāo)；情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神教學(xué)重點(diǎn)：能夠表述動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障及解決辦法教學(xué)難點(diǎn)：能排除動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)解決辦法：利用實(shí)物、圖片、視頻進(jìn)行講解，在實(shí)車(chē)上練習(xí)等方法解決。教師教法：講授法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、(理實(shí)一體化教學(xué))學(xué)生學(xué)法：實(shí)踐法、觀察法教具、學(xué)具準(zhǔn)備：動(dòng)力電池1臺(tái)、北汽EV200實(shí)訓(xùn)車(chē)1臺(tái)教學(xué)程序設(shè)計(jì)：任務(wù)準(zhǔn)備――任務(wù)導(dǎo)入——任務(wù)分析——完成任務(wù)——任務(wù)小結(jié)備課時(shí)間：簽字：年月日

柳州市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校教師備課紙教

學(xué)

過(guò)

程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、任務(wù)準(zhǔn)備進(jìn)行紀(jì)律教育活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)考勤、著裝、帶書(shū)、筆、作業(yè)本、安全（走外圍道路，不走駕培場(chǎng)地）、點(diǎn)名、衛(wèi)生檢查及打掃、設(shè)備工具擺放及準(zhǔn)備，學(xué)生紀(jì)律整頓及安排座位）。學(xué)生完成學(xué)習(xí)通上引導(dǎo)作業(yè)。檢查、準(zhǔn)備布置打掃、準(zhǔn)備學(xué)生課前完成培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成7S習(xí)慣養(yǎng)成預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣二、任務(wù)導(dǎo)入動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的常見(jiàn)故障有哪些？提問(wèn)問(wèn)題聽(tīng)講、觀察、討論引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，確立學(xué)習(xí)目標(biāo)三、任務(wù)分析1．動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）常見(jiàn)故障類(lèi)型動(dòng)力電池管理系統(tǒng)（BMS）常見(jiàn)故障類(lèi)型包括：CAN系統(tǒng)通信故障、BMS未正常工作、電壓采集異常、溫度采集異常、絕緣故障、內(nèi)外總電壓測(cè)量故障、預(yù)充電故障、無(wú)法充電、電流顯示異常故障、高壓互鎖故障等。2．常見(jiàn)故障處理方法（1）CAN通信故障

CAN線或電源線脫落、端子退針都會(huì)導(dǎo)致通信故障。在保證BMS供電正常的狀態(tài)下，將萬(wàn)用表調(diào)至直流電壓擋，紅表筆觸碰內(nèi)部CANH，黑表筆觸碰內(nèi)部CANL，測(cè)量通信線路的輸出電壓，即通信線路內(nèi)部CANH與CANL之間的電壓，正常電壓值為1.5V左右，若電壓值異常，則可判定為BMS硬件故障，需更換。

（2）BMS未正常工作

當(dāng)出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)，可重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：

①BMS的供電電壓：首先測(cè)量整車(chē)接插件處，整車(chē)給BMS的供電電壓是否有穩(wěn)定的輸出。

②CAN線或低壓電源線連接不可靠：CAN線或電源輸出線連接不可靠會(huì)導(dǎo)致通信故障。應(yīng)對(duì)主板到從板或高壓板的通信線、電源線進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)脫落斷開(kāi)的線束，應(yīng)進(jìn)行更換或重新連接。

③接插件退針或損壞：低壓通信航空插頭退針會(huì)導(dǎo)致從板無(wú)電源或從板數(shù)據(jù)無(wú)法傳輸?shù)街靼?，?yīng)檢查插頭和接插件，發(fā)現(xiàn)退針或損壞的進(jìn)行更換。

④控制主板：換板進(jìn)行監(jiān)控，更換后故障解除則確定為主板有問(wèn)題。

（3）電壓采集異常

當(dāng)出現(xiàn)電壓采集異常現(xiàn)象時(shí)，重點(diǎn)考慮下列幾種情況：

①電池本身欠壓：將監(jiān)控電壓值與萬(wàn)用表實(shí)際測(cè)量的電壓值對(duì)比，確認(rèn)后更換電池。

②采集線端子緊固螺栓松動(dòng)或采集線與端子接觸不良：螺栓松動(dòng)或端子接觸不良會(huì)導(dǎo)致單體電壓采集不準(zhǔn)，此時(shí)輕搖采集端子，確認(rèn)接觸不良后，緊固或更換采集線。

③采集線保險(xiǎn)絲損壞：測(cè)量保險(xiǎn)絲阻值，若在lS2.以上，需進(jìn)行更換。

④從板檢測(cè)問(wèn)題：確認(rèn)采集電壓與實(shí)際電壓不一致，其它從板若采集電壓與電池電壓一致，則需要更換從板并收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，讀取歷史故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。

（4）溫度采集異常

出現(xiàn)溫度采集異常現(xiàn)象時(shí)，重點(diǎn)考慮下列幾種情況：

①溫度傳感器失效：若單個(gè)溫度數(shù)據(jù)缺失時(shí)，檢查中間對(duì)接插頭，若無(wú)連接異常，可確定為傳感器損壞，更換即可。

②溫度傳感器線束連接不可靠：檢查中間對(duì)接插頭或者控制口溫度傳感器線束，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或者脫落，應(yīng)更換線束。

③BMS存在硬件故障：監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)BMS無(wú)法采集整口溫度，并確認(rèn)從控制線束到轉(zhuǎn)接頭到溫度傳感器探頭的線束導(dǎo)通正常，則可判定為BMS硬件問(wèn)題，更換對(duì)應(yīng)的從板。

④更換從板后是否重新加載電源：在更換故障從板后要重新加載電源，否則監(jiān)控值會(huì)顯示異常。（5）絕緣故障

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中工作線束的接插件內(nèi)芯與外殼短接、高壓線破損與車(chē)體短接會(huì)導(dǎo)致絕緣故障，同時(shí)電壓采集線破損與電池箱體短接，也會(huì)導(dǎo)致絕緣故障。針對(duì)此類(lèi)情況，按下列方法分別分析診斷維修：

①高壓負(fù)載漏電：依次斷開(kāi)DC/DC、PCU、充電機(jī)、空調(diào)等，直到故障解除，然后對(duì)故障件進(jìn)行更換。

②高壓線或連接器破損：使用兆歐表進(jìn)行測(cè)量，檢查確認(rèn)后進(jìn)行更換。

③電池箱進(jìn)水或電池漏液：對(duì)電池箱內(nèi)部進(jìn)行處理或更換電池。

④電壓采集線破損：確定電池箱內(nèi)部漏電后檢查采集線，若發(fā)現(xiàn)破損進(jìn)行更換。

⑤高壓板檢測(cè)誤報(bào)：對(duì)高壓板進(jìn)行更換，更換后故障解除則確定為高壓板檢測(cè)故障。

（6）內(nèi)沙卜總電壓檢測(cè)故障

導(dǎo)致總電壓檢測(cè)故障的原因可分為：采集線與端子間松動(dòng)或脫落，導(dǎo)致總壓采集故障；螺帽松動(dòng)導(dǎo)致打火和總壓采集故障；高壓連接器松動(dòng)導(dǎo)致打火和總壓檢測(cè)故障；維修開(kāi)關(guān)按下導(dǎo)致總壓采集故障等。實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，可分別按下列方法進(jìn)行維修處理：

①總壓采集線兩端端子連接不可靠：用萬(wàn)用表測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)總電壓與監(jiān)控總壓對(duì)比，然后檢查檢測(cè)線路，發(fā)現(xiàn)連接不可靠，進(jìn)行緊固或更換。②高壓回路連接異常：用萬(wàn)用表測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)總壓與監(jiān)控總壓，并進(jìn)行對(duì)比，然后從檢測(cè)點(diǎn)依次檢查維修開(kāi)關(guān)、螺栓、連接器、保險(xiǎn)等，發(fā)現(xiàn)異常，進(jìn)行更換。

③高壓板檢測(cè)故障：對(duì)比實(shí)際總壓和監(jiān)控總壓，更換高壓板后，若總壓恢復(fù)正常，則可確定為高壓板故障，予以更換。

（7）預(yù)充電故障

導(dǎo)致出現(xiàn)預(yù)充電故障的原因可分為：外總壓采集端子松動(dòng)脫落導(dǎo)致預(yù)充電故障；主板控制線無(wú)12V電壓導(dǎo)致預(yù)充電繼電器不閉合；預(yù)充電電阻損壞導(dǎo)致預(yù)充電失敗等。結(jié)合實(shí)車(chē)，可按以下幾類(lèi)情況分別進(jìn)行檢查。

①外部高壓部件故障：當(dāng)BMS報(bào)預(yù)充電故障時(shí)，斷開(kāi)總正、總負(fù)后，若預(yù)充電成功，則故障由外部高壓部件引起，分段排查高壓接線盒和PCU。

②主板問(wèn)題不能閉合預(yù)充電繼電器：檢測(cè)預(yù)充電繼電器是否有12V電壓，如果沒(méi)有則更換主板，若更換后預(yù)充電成功，則確定主板故障。

③主保險(xiǎn)或預(yù)充電阻損壞：測(cè)量預(yù)充電保險(xiǎn)導(dǎo)通情況和電阻阻值，若異常則更換。

④高壓板外部總壓檢測(cè)故障：換高壓板后預(yù)充電成功，則可確定高壓板故障，更換即可。（8）無(wú)法充電

無(wú)法充電現(xiàn)象大致可總結(jié)為下列兩種情況：一是接插件兩端CAN線端子退針或脫落，導(dǎo)致主板與充電機(jī)無(wú)法通信，從而導(dǎo)致無(wú)法充電；二是充電保險(xiǎn)損壞會(huì)導(dǎo)致充電回路無(wú)法形成，充電無(wú)法完成。實(shí)際車(chē)輛檢測(cè)中若遇到無(wú)法充電的情況，可從以下幾個(gè)方面入手，進(jìn)行故障的維修處理：

①充電機(jī)與主板未正常通信：使用儀器讀取整車(chē)CAN系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)，若發(fā)現(xiàn)無(wú)充電機(jī)或者BMS工作數(shù)據(jù)時(shí)，立即檢查CAN通信線束，有接插件接觸不良或線路中斷，立即進(jìn)行修復(fù)。

②充電機(jī)或主板故障不能正常啟動(dòng)：對(duì)充電機(jī)或主板進(jìn)行更換，然后重新加載電壓，若更換后可以充電，則可確定為充電機(jī)或主板故障。

③BMS檢查到故障，不允許充電：通過(guò)監(jiān)控判斷故障類(lèi)型，然后解決故障直至充電成功。

④充電保險(xiǎn)絲損壞，無(wú)法形成充電回路：使用萬(wàn)用表檢測(cè)充電保險(xiǎn)絲導(dǎo)通情況，若無(wú)法導(dǎo)通，則立即更換。（9）電流顯示異常

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制線束的端子脫落或螺栓松動(dòng)、端子或螺栓表面氧化均會(huì)導(dǎo)致電流誤差。出現(xiàn)電流顯示異常時(shí)，應(yīng)完整詳細(xì)地檢查電流采集線的安裝情況。

①電流采集線未正確連接：此時(shí)會(huì)導(dǎo)致電流正負(fù)顛倒，更換即可；

②電流采集線連接不可靠：首先確定高壓回路有穩(wěn)定電流，而當(dāng)監(jiān)控電流波動(dòng)較大時(shí)，檢查分流器兩端電流采集線，發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)應(yīng)立即進(jìn)行緊固。

③檢測(cè)端子表面氧化情況：首先確定高壓回路有穩(wěn)定電流，而當(dāng)監(jiān)控電流遠(yuǎn)低于實(shí)際電流時(shí)，檢測(cè)端子或螺栓表面是否有氧化層，有則對(duì)其表面進(jìn)行處理。④高壓板電流檢測(cè)異常：斷開(kāi)維修開(kāi)關(guān)后，若監(jiān)控電流值在0.2A以上，則高壓板電流檢測(cè)異常，應(yīng)對(duì)高壓板進(jìn)行更換。

（10）高壓互鎖故障

打開(kāi)ON擋時(shí)，測(cè)量此處是否有高壓輸入，檢查4個(gè)端子是否插接牢靠，并測(cè)量驅(qū)動(dòng)端是否有12V電壓（細(xì)線為電壓驅(qū)動(dòng)線）。按照具體情況，可分為以下三類(lèi)：

①DC/DC故障：測(cè)量DC/DC高壓輸入航插，在打開(kāi)ON擋時(shí)是否有短時(shí)高壓，有則確定為DC/DC故障，予以更換。

②DC/DC繼電器端子未插接牢靠：檢查繼電器高、低壓端子，不可靠的重新插接牢靠。

③主板或轉(zhuǎn)接板故障，導(dǎo)致DC/DC繼電器不閉合：測(cè)量DC/DC繼電器電壓驅(qū)動(dòng)端，打開(kāi)ON擋短時(shí)間無(wú)12V電壓，則更換主板或轉(zhuǎn)接板。

講解、演示聽(tīng)講、觀察、記錄學(xué)習(xí)完成任務(wù)所需知