《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修》 課件 5-4 動力電池SOC跳變故障檢修

Lightupeveryone'sfuture新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修任務(wù)四檢修動力電池SOC跳變故障能力模塊五新能源汽車整車動力電池系統(tǒng)檢修知識目標1.了解電池SOC的估算方法及缺陷。2.掌握影響電池SOC估算的因素。3.掌握電池組SOC跳變的檢修流程。1.具備使用電器原理圖和萬用表確認故障點的能力。2.具備排除動力電池SOC跳變故障的能力。1.在需要多人合作的實訓(xùn)任務(wù)中感受團隊精神的重要性。2.嚴格執(zhí)行6S現(xiàn)場管理。技能目標素養(yǎng)目標學(xué)習(xí)目標任務(wù)導(dǎo)入試裝車在進行道路測試時，電池組的SOC在52%時突然變成0%，儀表顯示“EV功能受限”，你作為一名電池測試助理工程師接到了處理此故障的任務(wù)。目錄Contents荷電狀態(tài)（SOC）的概念01SOC的估算方法及缺陷02電池組SOC跳變的檢修流程04影響SOC的估算的因素03實訓(xùn)05荷電狀態(tài)（SOC）的概念01荷電狀態(tài)（SOC）荷電狀態(tài)（SOC）的概念荷電狀態(tài)（SOC）是當(dāng)前動力電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。實際上電池的SOC有一定的可用范圍：SOC范圍減掉SOC的緩沖區(qū)域，剩下的部分，就是SOC可用范圍了，即15%~95%可用范圍。SOC的可用范圍是通過電池管理系統(tǒng)的精準細致的控制策略、電池信息采集器精確的數(shù)據(jù)采集，確定電池的上下限值。SOC的估算方法及缺陷02SOC的估算方法SOC的估算方法及缺陷傳統(tǒng)方法：電流積分法、電池內(nèi)阻法、放電試驗法、開路電壓法、負載電壓法。創(chuàng)新方法：卡爾曼濾波法、模糊邏輯理論法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法動力電池限功率故障相關(guān)術(shù)語。

大多數(shù)車輛出現(xiàn)限功率故障時，儀表會亮起限功率指示燈。

SOC、SOP、SOH電池組一致性問題目前新能源汽車最難解決的難題。影響新能源汽車實際充放電量和汽車續(xù)航里程，情況嚴重的話會發(fā)生電池?zé)崾Э?，甚至起火燃燒。因此解決電池一致性問題，電池組的SOC的估算才有意義。在電池管理系統(tǒng)BMS中，SOC（StateOfCharge電池荷電狀態(tài)）、SOP（StateOfPower電池能源狀態(tài)）、SOH（StateofHealth電池健康狀態(tài)）都是非常重要的管理指標，直接關(guān)系到BMS的管理質(zhì)量影響SOC的估算的因素03影響SOC的估算的因素影響電池組SOC的因素溫度容量衰減自放電放電電流一致性影響SOC的估算的因素影響SOC的估算的因素電池組的SOC值取決于電池組中容量最小、即衰減程度最嚴重的單體電池，即類似于“木桶原理”中的最短木板，其它電池即使未發(fā)生容量的衰減，超過衰減電池容量的部分也是無法得到利用的，影響新能源汽車實際續(xù)航里程。影響SOC的估算的因素影響SOC的估算的因素電量估算技術(shù)容量衰減的單體電池普遍具有內(nèi)阻偏高、自放電大、單體溫度相對高等的特點，當(dāng)對其進行充放電操作時，電壓、溫度的波動幅度明顯高于正常電池，這一特征，會嚴重影響SOC的實時估算，甚至?xí)褂嬎阒祰乐仄x實際值，影響新能源汽車的駕乘體驗。電池組SOC跳變的檢修流程04電池組SOC跳變的檢修流程電池組SOC跳變的檢修流程步驟1連接故障診斷儀或上位機軟件查看動力電池系統(tǒng)中是否有故障碼，同時查看電池組的最高單體、最低單體電池的電壓是否正常；單體電壓故障限功率故障排查限功率故障的排查步驟2若車輛靜止時發(fā)現(xiàn)電池組的最高單體和最低單體的電壓是正常的，那么需要連接上位機軟件試車，特別是車輛急加速時查看是否有單體電池的電壓有急劇下降的現(xiàn)象，將有故障的單體編號及模組號記錄下來；或給車輛進行直流充電，查看是否有個別單體的電壓上升特別快；單體電壓故障限功率故障排查限功率故障的排查步驟3、4步驟三：若充電和放電時的電池數(shù)據(jù)流都是正常的情況下，則檢查電池組中的霍爾傳感器是否工作正常。比亞迪的霍爾傳感器的電源是+15V、-15V，霍爾信號是0-4.2V。步驟四：若霍爾的電源及信號檢查正常，那么需要更換電池管理器。注意：比亞迪車系更換電池管理器需要標定動力電池的電池容量及SOC。實訓(xùn)05（一）設(shè)備及工具準備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1比亞迪秦EV1輛2工位防護套裝1套3人員防護套裝1套4數(shù)字式交直流萬用表1個5道通908E汽車專用解碼儀1個6萬用接線盒1個7電池升降平臺1臺8鉚釘槍、電池密封膠1個任務(wù)準備任務(wù)準備1.穿戴絕緣鞋和安全帽。2.設(shè)置隔離欄隔離維修工位。3.在工位出口處設(shè)置高壓安全警示牌，提醒周邊人員工位正在進行高壓電氣維修。4.記錄車輛銘牌信息。（三）安全防護準備（二）場地設(shè)備準備檢查實訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請匯報老師并進行處理。任務(wù)準備5.禁止在車輛上電高壓情況下檢查與更換電池模組。6.禁止在帶電狀態(tài)下觸碰任何帶安全警示標志的部件。7.禁止徒手觸摸所有橙色的線束。（三）安全防護準備實施步驟（一）故障現(xiàn)象1.電池組的SOC在52%時突然變成了0%，儀表顯示“EV功能受限”。（二）故障診斷1.連接道通908E汽車專用診斷儀，選擇比亞迪秦車型，進行全車模塊掃描，讀取故障碼“單體電池電壓低”。單獨進入電池管理器模塊，選擇讀取數(shù)據(jù)流，顯示有一節(jié)單體電池電壓過低。實施步驟（三）將車輛停入作業(yè)工位1.車輛下電，將車輛鑰匙存放在安全處。2.打開前機艙，鋪設(shè)前機艙翼子板墊。3.斷開蓄電池負極，負極電纜接頭用絕緣膠布包好。蓄電池負極樁頭用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。4.放置車輛5～10min，對新能源汽車的高壓電容器進行放電。5.斷開前機艙動力電池包母線進行驗電，斷開動力蓄電池母線后，需要對動力電池的母線進行驗電，如果母線有殘余電荷，需用放電設(shè)備進行放電，確保動力蓄電池母線無電。6.驗電完畢，將動力電池包母線接插件用蓋子蓋好或用絕緣膠布包好。實施步驟（四）舉升車輛1.調(diào)節(jié)舉升臂位置，和臂上的墊塊對準車輛的舉升點。2.按下舉升當(dāng)汽車被舉起時，觀察車輛是否水平托舉。3.當(dāng)車輛里地面5厘米至10厘米時停下，檢查車輛是否被平穩(wěn)托舉、晃動車輛是否牢固無偏差。4.確認無問題后，將車輛舉升到合適高度。5.拉下鎖定裝置。實施步驟（五）動力電池包外觀檢查1.圍繞動力電池總成四周檢查外觀。（六）拆卸動力電池包附件及檢測1.拆下電池包托盤底部安裝的四周的護板。2.拆下電池包低壓接插件及高壓接插件（高壓需佩戴絕緣手套）。3.用萬用表檢查檢測電池包是否漏電。檢測方法（需佩戴絕緣手套）：將萬用表正極分別搭在電池正負極引出，負極搭車身地。正常值為10V以下。若過大1請不要拆卸，檢查漏電原因和地方，排除問題后再進行以下操作。實施步驟（六）拆卸動力電池包附件及檢測4.排空動力電池總成冷卻液。5.拆卸動力電池總成搭鐵線或等電位線。6.在電池包正下方準備電池包升降臺，升降臺需要升至電池包的高度托舉電池包。1.在電池包正下方準備電池包升降臺，升降臺需要升至電池包的高度托舉電池包。2.佩戴絕緣手套，使用套筒卸掉動力電池與車身固定螺栓，將電池包拆放至升降臺。3.緩慢將電池包升降臺降至合適高度后，拉出車輛舉升工位并將電池包放置專用工位，設(shè)置安全警示牌及隔離欄。（七）拆卸動力電池包實施步驟（八）拆卸動力電池包上蓋1.使用手持式電動手槍鉆，選用合適大小的鉆頭，沿電池一周取下電池上蓋固定鉚釘。2.使用一體化工量具里的平面鏟刀，沿電池一周把密封膠鏟出，使電池上蓋與電池底板分離。3.選用一體化工量具里面的合適棘輪、接桿、套筒，打松電池高低壓插接器處壓板固定螺栓，取下固定壓板。4.將動力電池包上蓋取下。實施步驟（九）更換電池模組1.根據(jù)解碼儀提供的數(shù)據(jù)流，找到電壓過低的單體電池，位于電池包的幾號模組。由于比亞迪秦EV單體電池與單體電池之間的連接是通過銅排點焊連接的，如果沒有專用工具是無法單獨更換單體電池的。這里我們找到故障模組后，把故障模組拆下來，由于有一節(jié)單體電池電壓已經(jīng)趨近于0V，無法在進行均衡和補充充電了，這里我們更換一個無故障模組上去。實施步驟（十）安裝電池包1.更換好模組后，按照與拆卸相反順序安裝動力電池包，注意：電池上蓋在安裝時，電池