新能源汽車控制系統(tǒng)及檢修 課件 項(xiàng)目3 電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修

新能源汽車控制系統(tǒng)及檢修項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修動(dòng)力電池管理系統(tǒng)稱之為電池保姆或電池管家，主要是為了管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止動(dòng)力電池出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電及溫度異常，延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命

，監(jiān)控動(dòng)力電池的狀態(tài)。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，主要達(dá)到以下目標(biāo)：本項(xiàng)目的主要任務(wù)：任務(wù)1動(dòng)力電池管理系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)2動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析與診斷任務(wù)3動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷與排除

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修任務(wù)1動(dòng)力電池管理系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)描述單位新來(lái)一批實(shí)習(xí)員工，需要對(duì)比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。請(qǐng)你準(zhǔn)備一下，結(jié)合實(shí)際車輛和相關(guān)資料，講解動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理，并對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核。任務(wù)目標(biāo)1)能夠清楚講述動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能。2)能夠指明動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主要部件，并講述其工作流程。

3)能夠清楚講述動(dòng)力電池管理系統(tǒng)各模塊的通信過(guò)程。任務(wù)準(zhǔn)備1)防護(hù)裝備：常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝。2)車輛、臺(tái)架、總成：比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車或比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車解剖平臺(tái)。3)專用工具、設(shè)備：

高壓防護(hù)工具套裝。4)輔助材料：對(duì)應(yīng)車型比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車線路圖及維修手冊(cè)。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修知識(shí)準(zhǔn)備動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制模式動(dòng)力電池管理系統(tǒng)包括動(dòng)力電池模組、動(dòng)力電池組信息采集系統(tǒng)(BIC)、高壓繼電器、

高壓熔斷器、冷卻管路、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)、動(dòng)力輸出及控制接口、模組殼體等，如圖3-1所示。圖3-1動(dòng)力電池組成結(jié)構(gòu)圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修1.動(dòng)力電池模組基本參數(shù)電芯：鎳鈷錳酸鋰電池容量：130(1C)A·h模組數(shù)量：10(4×16S+6×8S)電芯數(shù)量：112個(gè)充電截止電壓：4.3V額定電壓：408.8V電芯標(biāo)稱電壓：3.65V放電截止電壓：2.8V額定功率：53.1kW2.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制模式為了確保整車上、下電的安全性和可靠性，必須嚴(yán)格定義各電氣部件的上、下電流程，且各電氣部件的上、下電狀態(tài)必須經(jīng)各控制器及時(shí)反饋給BMS,進(jìn)行“握手”確認(rèn)后才執(zhí)行下一步上、下電操作，否則會(huì)導(dǎo)致意外事故。(1)上電模式

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修(1)上電模式如圖3-2所示為整車高壓上電控制邏輯圖。當(dāng)BCM同時(shí)監(jiān)測(cè)到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的高壓上電信號(hào)(Key-ST信號(hào)）、制動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)后（即發(fā)出WAKE-UP信號(hào)），然后BCM接通ACC、IG(IG1、IG2、IG3、IG4)繼電器，整車進(jìn)入低壓上電及低壓檢測(cè)模式，同時(shí)喚醒所有CAN總線。BMS、VCU、充配電管理單元、MCU、空調(diào)壓縮機(jī)控制器、PTC加熱控制器被CAN喚醒后即啟動(dòng)自檢模式，各自讀取系統(tǒng)故障碼，同時(shí)檢測(cè)各自高壓互鎖是否完整，以及進(jìn)行單體電芯的循環(huán)檢測(cè)。如果某模塊內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障碼、高壓互鎖、單體電芯（

溫度、電

壓）、CAN通信、動(dòng)力系統(tǒng)防盜有一項(xiàng)異常，將停止上電流程，同時(shí)將故障信息通過(guò)CAN總線發(fā)送至組合儀表，組合儀表顯示故障信息或點(diǎn)亮故障指示燈。在以上檢測(cè)完成且正常后，BMS閉合主負(fù)接觸器，并對(duì)主負(fù)接觸器斷路、預(yù)充電阻斷路、預(yù)充接觸器粘連、主正繼電器粘連進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)成功，閉合預(yù)充接觸器。由于電動(dòng)機(jī)及高壓線路中包含容性、感性元件，為防止過(guò)大的電流對(duì)這些元件造成沖擊，如果主負(fù)接觸器閉合后檢測(cè)成功，先閉合預(yù)充接觸器，車輛進(jìn)入預(yù)充電狀態(tài)。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修在預(yù)充階段，BMS對(duì)預(yù)充接觸器斷路、整車高壓絕緣進(jìn)行檢測(cè)。如果此時(shí)BMS檢測(cè)預(yù)充接觸器斷路或整車高壓絕緣異常，則停止上電流程，且系統(tǒng)生成并存儲(chǔ)故障碼，

同時(shí)將故障信息通過(guò)CAN總線發(fā)送至組合儀表，組合儀表顯示故障信息或點(diǎn)亮故障指示燈。在預(yù)充階段，BMS對(duì)預(yù)充接觸器斷路、整車高壓絕緣進(jìn)行檢測(cè)。如果此時(shí)BMS檢測(cè)預(yù)充接觸器斷路或整車高壓絕緣異常，則停止上電流程，且系統(tǒng)生成并存儲(chǔ)故障碼，

同時(shí)將故障信息通過(guò)CAN總線發(fā)送至組合儀表，組合儀表顯示故障信息或點(diǎn)亮故障指示燈。圖3-2整車高壓上電控制邏輯圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修當(dāng)預(yù)充電阻兩端電壓達(dá)到母線電壓的90%時(shí)，BMS閉合主正繼電器，并對(duì)主正繼電器斷路進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)通過(guò)，則斷開(kāi)預(yù)充接觸器，車輛進(jìn)入放電模式。MCU接受高壓并進(jìn)行判定，最后通過(guò)動(dòng)力CAN向VCU發(fā)送系統(tǒng)準(zhǔn)備完成、高壓系統(tǒng)已上電信息，組合儀表接收到VCU發(fā)送的信息后，點(diǎn)亮儀表上“OK”指示燈，上電完成。如果在此過(guò)程中，BMS檢測(cè)主正繼電器異常，將停止上電流程，且系統(tǒng)生成并存儲(chǔ)故障碼，同時(shí)將故障信息通過(guò)CAN總線發(fā)送至組合儀表，組合儀表顯示故障信息或點(diǎn)亮故障指示燈。主負(fù)繼電器、預(yù)充繼電器的控制線路原理圖如圖3-3所示。圖3-3繼電器控制線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修目前純電動(dòng)轎車的低壓電源一般由12V的鉛酸低壓蓄電池提供，不僅要為低壓控制系統(tǒng)供電，還需為轉(zhuǎn)向助力電機(jī)、刮水器電機(jī)、安全氣囊及后視鏡調(diào)節(jié)電機(jī)等提供電源。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DC-DC變換器即可滿足這一需求，因此，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)或車輛充電時(shí)，主正繼電器閉合后，即高壓上電完成后系統(tǒng)也會(huì)啟動(dòng)DC-DC變換器，以保證低壓電源持續(xù)供電。(2)下電模式在車輛下電時(shí)，BCM接收到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF命令，通過(guò)動(dòng)力CAN總線發(fā)送至VCU,VCU解析信號(hào)后通過(guò)動(dòng)力CAN首先發(fā)送至充配電管理單元，充配電管理單元接收到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF命令后關(guān)斷DC-DC變換器控制，低壓12V輸出停止；直流電停止后，再向BMS發(fā)送下電指令，高壓上電工作原理BMS接收到下電命令，依次斷開(kāi)主正和主負(fù)接觸器，高壓下電，整車進(jìn)入下電模式，具體流程如圖3-4所示。(3)充電模式當(dāng)充配電管理單元檢測(cè)到充電連接確認(rèn)(CC)、控制確認(rèn)(CP)信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)即進(jìn)入充電模式；充配電管理單元通過(guò)動(dòng)力CAN激活BMS、VCU、MCU、儀表；

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修BMS被激活后，會(huì)主動(dòng)發(fā)送動(dòng)力電池溫度、SOC、絕緣、故障等信息到VCU及充配電管理單元；充配電管理單元、BMS、VCU及MCU檢測(cè)信息無(wú)異常，同時(shí)充配電管理單元內(nèi)部將充電連接信號(hào)從高電位(+B)拉低至低電位(0V);BMS控制主負(fù)、預(yù)充、主正繼電器依次閉合，為

保證低壓控制電源持續(xù)供電，DC-DC變換器激活處于工作狀態(tài)，具體流程如圖3-5所示。圖3-4整車高壓下電控制邏輯圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修在充電模式下，MCU接收到充電信號(hào)后，會(huì)禁止車輛行駛，保證車輛在充電時(shí)處于行駛鎖止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)，BMS根據(jù)動(dòng)力電池狀態(tài)信息限制充電功率，保護(hù)動(dòng)力電池。(4)充電過(guò)程對(duì)于動(dòng)力電池，由于其低溫時(shí)不具有很好的充放電特性，甚至還伴隨一定的危險(xiǎn)性，因此基于安全考慮，還應(yīng)在系統(tǒng)進(jìn)入充電模式之前進(jìn)行一次溫度判別。圖3-5慢充流程圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修當(dāng)動(dòng)力電池溫度低于0℃時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入充電預(yù)熱模式，此時(shí)可通過(guò)接通直流變換器對(duì)輔助蓄電池進(jìn)行供電，通過(guò)

熱管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行預(yù)熱；當(dāng)動(dòng)力電池組內(nèi)的溫度高于0℃時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)入充電模式，即閉合主正繼電器。無(wú)論在充電狀態(tài)還是在放電狀態(tài)，極易出現(xiàn)電壓、溫度不均衡的現(xiàn)象，電池的電壓不均衡與溫度不均衡將極大地妨礙動(dòng)力電池性能的發(fā)揮。充電過(guò)程中可通過(guò)電壓比較及控制線路使得電壓較低的單體電池充電電流增大，而讓電壓較高的電池單體充電電流減小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓均衡的目的。當(dāng)電池單體溫度傳感器監(jiān)測(cè)出各單體電池溫度不均衡時(shí)，通過(guò)整車熱管理系統(tǒng)，以達(dá)到溫度均衡的目標(biāo)。如圖3-6所示，充電過(guò)程包括以下四個(gè)階段：1)預(yù)充電階段：使用充電設(shè)備對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電時(shí)，充電器先以0.02C的電流值啟動(dòng)充電，當(dāng)BMS檢測(cè)到最低單體電池電壓在2000mV以上時(shí)即可轉(zhuǎn)到恒流充電模式。2)恒流充電階段：充電器以BMS規(guī)定的最大電流進(jìn)行恒定電流值輸出。3)恒壓充電階段：恒流充電末期，當(dāng)動(dòng)力電池組中任意一個(gè)單體電池電壓值達(dá)到上限報(bào)警值時(shí)，充電器按照BMS發(fā)出的指令轉(zhuǎn)到恒壓輸出，電流值按照BMS的指令

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修進(jìn)行調(diào)整，直至任意單體電池電壓值達(dá)到單體電池電壓上限切斷值。4)充電結(jié)束：任意單體電池電壓值達(dá)到單體電池電壓上限切斷值，充電機(jī)按照BMS的指令停止充電。(5)故障模式BMS在任何模式下檢測(cè)到故障，均進(jìn)入故障模式，同時(shí)上報(bào)故障狀態(tài)和相關(guān)故障碼。故障模式是控制系統(tǒng)中常出現(xiàn)的一種狀態(tài)，由于動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的使用關(guān)系到用戶的人身安全，因而系統(tǒng)對(duì)于各種相應(yīng)模式均采取“安全第一”的原則。同時(shí)動(dòng)圖3-6慢充系統(tǒng)充電過(guò)程

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修力電池管理系統(tǒng)對(duì)于故障的響應(yīng)還需根據(jù)故障等級(jí)而定，當(dāng)其故障級(jí)別較低時(shí)，系統(tǒng)可采取報(bào)錯(cuò)或者發(fā)出警告信號(hào)的方式告知駕駛?cè)耍欢?dāng)故障級(jí)別較高，甚至伴隨有危險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)將采取斷開(kāi)高壓繼電器的控制策略，常見(jiàn)的動(dòng)力電池模塊故障有以下幾個(gè)類型：1)過(guò)溫。動(dòng)力電池模塊過(guò)溫分兩種情況：一種是傳感器故障導(dǎo)致信號(hào)采集失真；另一

種是動(dòng)力電池模塊自身內(nèi)阻過(guò)大，導(dǎo)致在充電或放電過(guò)程中發(fā)熱過(guò)大。動(dòng)力電池模塊出現(xiàn)過(guò)溫時(shí)，儀表會(huì)報(bào)動(dòng)力電池模塊過(guò)溫故障。如果出現(xiàn)動(dòng)力電池模塊過(guò)溫情況，請(qǐng)立即將車輛靠路邊?？浚?lián)系維修工作人員進(jìn)行處理。2)SOC跳變。動(dòng)力電池模塊SOC跳變的原因是動(dòng)力電池模塊內(nèi)部單體有一節(jié)或幾節(jié)自身故障導(dǎo)致單節(jié)電壓被拉低，車輛SOC根據(jù)電壓對(duì)其進(jìn)行修正，在此種情況下，SOC會(huì)進(jìn)行跳變，車輛對(duì)其的反應(yīng)為續(xù)駛里程明顯降低。如果出現(xiàn)動(dòng)力電池模塊SOC跳變情況，請(qǐng)立即將車輛靠路邊停靠，聯(lián)系維修工作人員進(jìn)行處理。3)漏電。動(dòng)力電池模塊漏電一般分兩種情況：一種是一般漏電；另一種是嚴(yán)重漏電。動(dòng)力電池模塊出現(xiàn)漏電時(shí)，儀表會(huì)報(bào)動(dòng)力電池故障，出現(xiàn)嚴(yán)重漏電時(shí)，車輛會(huì)自

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修動(dòng)力電池模塊出現(xiàn)漏電時(shí)，儀表會(huì)報(bào)動(dòng)力電池故障，出現(xiàn)嚴(yán)重漏電時(shí)，車輛會(huì)自動(dòng)將動(dòng)力切斷進(jìn)行保護(hù)。如果出現(xiàn)動(dòng)力電池模塊漏電情況，請(qǐng)立即將車輛靠路邊停靠，聯(lián)系廠家工作人員進(jìn)行處理。漏電檢測(cè)方法有兩種：一種是用電動(dòng)汽車專用診斷儀器讀取數(shù)據(jù)（漏電故障）；另一種是戴上絕緣手套、穿上絕緣鞋，確保安全的情況下用萬(wàn)用表測(cè)量動(dòng)力電池模塊的數(shù)據(jù)，正極對(duì)車身電壓V1、負(fù)極對(duì)地電壓V2、正負(fù)極之間總電壓V。若V1>V2,則在正極并聯(lián)電阻R(50kΩ、100kΩ、110kΩ、150kΩ,最好選100或110kΩ)后測(cè)量對(duì)地電壓為V3,那絕緣電阻R=(V1-V3/V3)×R。若V1<V2,則在負(fù)極并聯(lián)電阻R(50kΩ、100kΩ、110kΩ、150kΩ,最好選100或110kΩ)后測(cè)量對(duì)地電壓為V4,那絕緣電阻R=(V2-V4/V4)×R。若R絕緣<500Ω/V,則說(shuō)明動(dòng)力電池模塊漏電，應(yīng)將動(dòng)力電池模塊拆卸后交付廠家進(jìn)行專業(yè)檢修。4)容量標(biāo)定錯(cuò)誤。外界人為因素對(duì)動(dòng)力電池模塊容量大小、當(dāng)前SOC未進(jìn)行標(biāo)定匹配引起的錯(cuò)誤。容量標(biāo)定錯(cuò)誤將會(huì)導(dǎo)致車輛的續(xù)駛里程與當(dāng)前SOC值不匹配，嚴(yán)重情況下會(huì)出現(xiàn)續(xù)駛里程跳變或因駕駛?cè)苏`判續(xù)駛里程導(dǎo)致車輛拋錨。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修如果出現(xiàn)動(dòng)力電池模塊容量標(biāo)定錯(cuò)誤，請(qǐng)聯(lián)系廠家工作人員進(jìn)行處理。一般的處理方法

是在條件允許的情況下，通過(guò)充電柜對(duì)車輛進(jìn)行放電至車輛自動(dòng)切斷動(dòng)力

，然后給車輛進(jìn)行充電至SOC為100%,在SOC為90%左右時(shí)，通過(guò)前艙動(dòng)力電池的診斷CAN口連接上位機(jī)，打開(kāi)電池管理器監(jiān)控系統(tǒng)，采集到車輛充電到SOC為100%時(shí)的本次充電容量，將此充電容量對(duì)應(yīng)于SOC100%重新標(biāo)入電池管理器中，恢復(fù)車輛上電，車輛恢復(fù)正常。如果不能通過(guò)充電柜對(duì)車輛進(jìn)行放電，則需要在SOC盡量小的情況下將車輛停放在充電位上，開(kāi)啟PTC制熱將車輛電量放電至動(dòng)力自動(dòng)切斷，然后給車輛進(jìn)行充電至SOC為100%,在SOC為90%左右時(shí)，通過(guò)前艙的診斷CAN口連接上位機(jī)，打開(kāi)動(dòng)力電池管理器監(jiān)控系統(tǒng)，采集到車輛充電到SOC為100%時(shí)的本次充電容量，將此充電容量對(duì)應(yīng)于SOC100%重新標(biāo)入電池管理器中，恢復(fù)車輛上電，車輛恢復(fù)正常。車輛電池管理器自帶有修復(fù)功能，如果上述兩種情況均無(wú)法操作，車輛在多次充放電后會(huì)將車輛容量修正為接近實(shí)際容量。5)動(dòng)力電池模塊保護(hù)結(jié)構(gòu)或自身被撞。

由于外界人為或環(huán)境因素，可能導(dǎo)致動(dòng)力電池模塊在行駛過(guò)程中被撞到，嚴(yán)重情況下可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池模塊內(nèi)部芯體損壞。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修動(dòng)力電池有多層設(shè)計(jì)保護(hù)措施，包括防撞鋼管、防刮鐵板、動(dòng)力電池模塊托盤(pán)。如果防撞鋼管被撞或者防刮鐵板被撞壞，則需要更換新的配件；如果動(dòng)力電池模塊托盤(pán)刮傷，則需要補(bǔ)防銹漆、涂PVC膠；如果動(dòng)力電池模塊托盤(pán)嚴(yán)重變形，則將動(dòng)力電池模塊拆卸后交付廠家進(jìn)行專業(yè)檢修；如果動(dòng)力電池模塊內(nèi)部進(jìn)水，請(qǐng)立即聯(lián)系廠家工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。6)動(dòng)力電池模塊其他故障。動(dòng)力電池模塊出現(xiàn)其他故障，請(qǐng)立即聯(lián)系廠家工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。3.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)BMS的主要功能有充放電管理、繼電器控制、功率控制、動(dòng)力電池異常狀態(tài)報(bào)警和保護(hù)、SOC/SOH計(jì)算、自檢以及通信功能等；電池信息采集系統(tǒng)(BIC)的主要功能有電池電壓采樣、溫度采樣、電池均衡、采樣線異常檢測(cè)、通信等；動(dòng)力電池采樣線的主要功能是連接動(dòng)力電池管理系統(tǒng)和電池信息采集器，實(shí)現(xiàn)二者之間的通信及信息交換，其線路結(jié)構(gòu)組成有以下幾種：(1)BMS電源線路如圖3-7所示為動(dòng)力電池管理模塊線路原理圖，從中可以看出，模塊電源由兩部

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修分供給：一路由輔助蓄電池正極通過(guò)熔絲F1/4給BMS模塊提供?；痣娫?；另一路由IG3繼電器通過(guò)熔絲F1/34給BMS模塊提供IG起動(dòng)電源；通過(guò)模塊端子BK45B/2和BK45B/21提供接地。新能源汽車的BMS既要參與點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后的工作及通信，還要滿足車輛在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉、充電時(shí)的工作及通信，所以BMS的+B電源的作用就是保證在這兩個(gè)狀態(tài)時(shí)BMS能正常工作及通信。如果+B電源出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致BMS啟動(dòng)及通信失敗，致使整車高壓上電失敗。圖3-7動(dòng)力電池管理模塊線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修IG電源作為BMS的喚醒信號(hào)，同時(shí)為主正、主負(fù)及預(yù)充接觸器提供工作電源，還作為BMS低壓下電后啟動(dòng)休眠模式的時(shí)間參考信號(hào)。如果此電源出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致主正、主負(fù)及預(yù)充接觸器失去工作電源，致使高壓上電失敗。(2)動(dòng)力電池信息采集系統(tǒng)(BIC)線路BIC單元安裝在動(dòng)力電池內(nèi)部，共4個(gè)BIC單元，如圖3-8所示，

以監(jiān)測(cè)其中每個(gè)電池單體的電壓和電池組的溫度。BIC通過(guò)通信轉(zhuǎn)換模塊將相關(guān)信息上報(bào)BMS,并根據(jù)BMS的指令執(zhí)行單體電壓均衡。BIC包含采集模塊、采集線束、溫度傳感器等，如圖3-9所示。圖3-8動(dòng)力電池信息采集系統(tǒng)(BIC)及控制單元(BMU)圖3-9動(dòng)力電池信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修(3)接觸器控制線路在上、下電及充電過(guò)程中，高壓線路有不同的路徑，所以對(duì)路徑要進(jìn)行單獨(dú)的控制和切換，這些切換控制都由動(dòng)力電池組內(nèi)部的接觸器完成，從而實(shí)現(xiàn)電源分配、接通、斷開(kāi)。動(dòng)力電池內(nèi)部有3個(gè)接觸器，分別為主正接觸器、主負(fù)接觸器、預(yù)充接觸器。其中主正接觸器主要控制動(dòng)力電池輸出的高壓電流向負(fù)載；預(yù)充接觸器是為了保護(hù)電機(jī)以及內(nèi)部大容量電容等感性負(fù)載，在初始接通狀態(tài)下，不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而損壞，而通過(guò)預(yù)充電阻；主負(fù)接觸器主要負(fù)責(zé)動(dòng)力電池電能輸出，斷開(kāi)后動(dòng)力電池電能

將無(wú)法輸出，如圖3-10所示。(4)CAN通信線路BMS的啟動(dòng)和信息傳輸都需要通過(guò)動(dòng)力CAN總線完成，如圖3-11所示為動(dòng)力電池CAN總線線路原理圖。踩住制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，BCM接收到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)及踩制動(dòng)踏板信息后激活，通過(guò)動(dòng)力CAN總線將這一信息發(fā)送至BMS,BMS接收到此信息后被喚醒，同時(shí)進(jìn)行自檢及數(shù)據(jù)計(jì)算和讀取，自檢完成后，BMS將動(dòng)力電池電量值(SOC)、電池電壓、電池溫度等信息發(fā)送至總線；儀表接收到此信息后，顯示電池電量及剩余行駛里

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修程等信息；VCU接收到此信息后，判斷動(dòng)力電池是否準(zhǔn)備就緒，是否可以高壓上電VCU判斷結(jié)束后，通過(guò)動(dòng)力CAN總線發(fā)送整車上電請(qǐng)求信息至BMS，BMS接收到此信息后對(duì)接觸器控制進(jìn)行高壓上電；同時(shí)，在系統(tǒng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)或充電時(shí)，VCU通過(guò)動(dòng)力CAN總線喚醒驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器處于激活狀態(tài)，使之為輔助蓄電池提供電源，保證輔助蓄電池電源持久、充足。如果BMS通信的動(dòng)力CAN總線出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致以上信息無(wú)法進(jìn)行交換，動(dòng)力電池高壓上電無(wú)法實(shí)現(xiàn)。4.動(dòng)力電池的安全管理動(dòng)力電池的安全管理主要包含電池安全、高壓互鎖、高壓絕緣、碰撞安全這四方面的管理。通過(guò)對(duì)這幾方面的性能檢測(cè)以及控制，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的安全使用

，進(jìn)而保證車輛的整體安全性能以及維護(hù)的安全性。(1)電池安全電池安全主要包括內(nèi)部短路、大電流放電、氣體排放、燃燒四個(gè)方面，其中內(nèi)部短路是因?yàn)殇囯x子在負(fù)極堆積形成枝晶，刺穿隔膜，形成內(nèi)部短路；而大電流放電是因?yàn)閮?nèi)部短路、隔膜穿透，從而產(chǎn)生巨大熱量，溫度上升，短路擴(kuò)大，形成惡性循環(huán)

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修；氣體排放是因?yàn)殡娊庖涸诖箅娏?、高溫下電解，產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致內(nèi)壓上升，嚴(yán)重時(shí)沖破殼體；燃燒是在殼體

破裂時(shí)電池內(nèi)部可燃物與空氣接觸，導(dǎo)致燃燒，同時(shí)引燃電解質(zhì)發(fā)生爆炸。

圖3-10動(dòng)力電池內(nèi)部繼電器控制線路原理圖圖3-11動(dòng)力電池CAN總線線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修(2)高壓互鎖高壓互鎖(HighVoltageInterLock,HVIL)的目的是用來(lái)確認(rèn)整個(gè)高壓系統(tǒng)的完整性的，當(dāng)高壓系統(tǒng)回路斷開(kāi)或者完整性受到破壞的時(shí)候，就需要啟動(dòng)安全措施了。HVIL的存在，可以使得在高壓母線上電之前，就知道整個(gè)系統(tǒng)的完整性，也就是說(shuō)在電池系統(tǒng)主負(fù)接觸器閉合給電之前就防患于未然。HVIL主要通過(guò)插接器的低壓連接回路完成的，如圖3-12所示。高壓互鎖線路是在高壓插接器內(nèi)部增加低壓檢測(cè)線路，一般模塊端插接器為兩個(gè)插孔，線束端插接器為兩個(gè)內(nèi)部短路的插腳。如果高壓線束的插接器連接，模塊端插接器的兩個(gè)插孔被線束端兩個(gè)插腳短路接通，只要檢測(cè)模塊端兩個(gè)線束的電壓或波形狀態(tài)，即可確認(rèn)插接器連接狀態(tài)，即可確認(rèn)高壓線路的完整性。圖3-12高壓插接器互鎖端子

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修1)高壓互鎖線路的分類。按照線路特點(diǎn)，高壓互鎖線路分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種，其檢測(cè)模塊主要有VCU或BMS。①

串聯(lián)式。通過(guò)一條低壓線路，將主要高壓模塊的模塊端高壓插接器和線束端的高壓插接器短路連接，整車控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)此線路上的信號(hào)就可知道高壓部件連接的完整性，其連接結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。

②

并聯(lián)式。如圖3-14所示為并聯(lián)式高壓互鎖線路連接原理圖。高壓互鎖線路集成在高壓控制模塊內(nèi)部，外部沒(méi)有連接線束，每個(gè)高壓插頭互鎖線路由模塊單獨(dú)檢測(cè)，如果某一高壓插接器連接出現(xiàn)故障，模塊就會(huì)立即判斷出故障部位，方便檢測(cè)和維修。按照高壓互鎖線路的信號(hào)特點(diǎn)，目前可分為電壓監(jiān)測(cè)型、占空比監(jiān)測(cè)型兩種。①

電壓監(jiān)測(cè)型。VCU通過(guò)內(nèi)部線路輸出一個(gè)恒壓恒流的9V左右的電壓，通過(guò)高壓互鎖線路將所有高壓元件以及高壓線纜插接器串聯(lián)起來(lái)，最后通過(guò)空調(diào)壓縮機(jī)插接器連接至接地，如圖3-15所示。高壓插接器及元件連接正常無(wú)斷開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，VCU內(nèi)部檢測(cè)點(diǎn)A電壓為0;高壓插接器及元件連接有任一斷開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，VCU內(nèi)部檢測(cè)點(diǎn)A電壓為9V左右。②

占空比監(jiān)測(cè)型。整車控制系統(tǒng)通過(guò)模塊內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)頻率恒定的占空比信號(hào)，

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-13串聯(lián)式高壓互鎖線路連接原理圖圖3-14并聯(lián)式高壓互鎖線路連接結(jié)構(gòu)原理圖通過(guò)端子輸出至高壓互鎖線路，高壓互鎖線路將所有高壓元件以及高壓線纜插接器串聯(lián)起來(lái)，最后通過(guò)另一條線路（檢測(cè)回路）回到整車控制系統(tǒng)，如圖3-16所示。高壓插接器及元件連接正常無(wú)斷開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，VCU內(nèi)部檢測(cè)到另一條線路（

檢測(cè)回路）

上為頻率恒定的占空比信號(hào)，即判定高壓系統(tǒng)連接處于完整狀態(tài)；如果高壓插接器及元件連接有任一斷開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，VCU內(nèi)部將檢測(cè)不到頻率恒定的占空比信號(hào)，

即判定高壓互鎖斷開(kāi)，啟動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)功能，有可能導(dǎo)致高壓不上電，車輛無(wú)法運(yùn)行以及充電。2)比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車系列高壓互鎖線路的組成。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-15高壓互鎖線路原理圖圖3-16高壓互鎖線路結(jié)構(gòu)圖比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車系列高壓互鎖線路主要分為兩路：高壓互鎖1和高壓互鎖2,如圖3-17所示。高壓互鎖1用來(lái)檢測(cè)直流高壓插接器連接的完整性；高壓互鎖2用來(lái)檢測(cè)交流(220V)高壓插接器連接的完整性。兩路高壓互鎖均由BMS進(jìn)行檢測(cè)，且均采用串聯(lián)、占空比監(jiān)測(cè)的方式。(3)高壓絕緣《電動(dòng)汽車安全要求》(GB18384—2020)中明確定義：高壓就是直流大于60V且小于1500V、交流大于30V且小于1000V,這是B級(jí)電壓，就是通常說(shuō)的新能源汽車

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修的高壓，這種電壓會(huì)讓人產(chǎn)生肌肉收縮、血壓上升、呼吸困難甚至死亡，所以就帶來(lái)了一個(gè)安全的問(wèn)題。安全問(wèn)題涉及面較廣，包括車輛生產(chǎn)、使用、維修等都會(huì)給人帶來(lái)觸電的危險(xiǎn)，所以簡(jiǎn)單說(shuō)高壓安全技術(shù)就是防止高壓對(duì)人造成傷害的技術(shù)。新能源汽車的絕緣狀況以直流正負(fù)母線對(duì)地（

車身）的絕緣電阻來(lái)衡量。電動(dòng)汽車的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，絕緣電阻值R除以電動(dòng)汽車直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓U，結(jié)果應(yīng)大于100Ω/V,才

符合安全要求。

圖3-17高壓互鎖線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修電氣系統(tǒng)是新能源汽車的重要組成部分。根據(jù)不同用途，新能源汽車的電氣系統(tǒng)通常分為低電壓系統(tǒng)和高電壓系統(tǒng)。前者為車輛的中央控制器和燈光

、刷水器等提供電能，一般采用直流12V或24V電源，車用低電壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)布置采用相應(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)成熟、可靠性高。后者為車輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)等大功率部件提供電能。新能源汽車高壓系統(tǒng)主要由慢充系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)、充配電管理單元、空調(diào)系統(tǒng)、連接電纜等電器設(shè)備組成。高壓一般在直流100V以上，采用較高的電壓規(guī)范，減小了電器設(shè)備的工作電流、降低了電器設(shè)備和整車集成的重量。但是，較高的工作電壓對(duì)高電壓系統(tǒng)與車輛底盤(pán)之間的絕緣性能提出了更高的要求。高壓電纜線絕緣介質(zhì)老化或受潮濕環(huán)境影響等因素都會(huì)導(dǎo)致高電壓線路和車輛底盤(pán)之間的絕緣性能下降，電源正、負(fù)極引線將通過(guò)絕緣層和底盤(pán)構(gòu)成漏電流回路，使底盤(pán)電位上升，不僅會(huì)危及乘客的人身安全，而且將影響低壓電器和車輛控制器的正常工作。當(dāng)高電壓線路和底盤(pán)之間發(fā)生多點(diǎn)絕緣性能嚴(yán)重下降時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致漏電回路的熱積累效應(yīng)，可能造成車輛的電器火災(zāi)。因此，實(shí)時(shí)、定量地檢測(cè)高壓電氣系統(tǒng)相對(duì)車輛底盤(pán)的電器絕緣性能，對(duì)保證乘客安全、電器設(shè)備正常工作和車輛安全運(yùn)行具有重要意義。對(duì)于封閉回路的高壓直流電氣系統(tǒng)，其絕緣性能通常用電氣系統(tǒng)中電源對(duì)地漏電

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修電流的大小來(lái)表征?，F(xiàn)在普遍使用的三種漏電流檢測(cè)的方法是輔助電源法、電流傳感法和橋式電阻

法。本書(shū)重點(diǎn)介紹橋式電阻法。如圖3-18所示為橋式電阻法絕緣電阻監(jiān)測(cè)線路原理圖，A點(diǎn)與動(dòng)力電池正極相連，B點(diǎn)與動(dòng)力電池負(fù)極相連，O點(diǎn)與車輛底盤(pán)相連。U0為動(dòng)力電池高壓電源的輸出電壓，Rg1、Rg2分別為高壓電源正、負(fù)極引線對(duì)底盤(pán)的一種等效絕緣電阻，此電阻的數(shù)值不是固定的，是隨環(huán)境等各因素變化的，R為限流電阻，可以取一個(gè)合適較大數(shù)值，如取R=51kΩ。圖3-18新能源汽車橋式電阻法絕緣監(jiān)測(cè)線路結(jié)構(gòu)原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修T1、T2為電子控制開(kāi)關(guān)管，控制單元通過(guò)T1和T2讓其導(dǎo)通與截止，改變點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的等效電阻和I,根據(jù)U0、I和等效電阻之間的關(guān)系，便可以計(jì)算出Rg1和Rg2的阻值。如圖3-19所示為新能源汽車絕緣電阻測(cè)量原理，圖中Rc1、Rc2為標(biāo)準(zhǔn)阻值為51kΩ。其監(jiān)測(cè)的工作原理如下：相對(duì)電壓U0而言，開(kāi)關(guān)管T1和T2的導(dǎo)通電壓很小，可以忽略不計(jì)。在電動(dòng)汽車運(yùn)行過(guò)程中，電壓U0不是恒定不變的，其讀數(shù)需要和電流I同時(shí)采集。圖3-19新能源汽車絕緣電阻測(cè)量原理

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修1)當(dāng)T1導(dǎo)通、T2截止時(shí)，橋式線路的等效形式為Rg1與Rc1并聯(lián)后與Rg2串聯(lián)，如圖3-20所示。這時(shí)，電源電壓為U01、電流為I1:2)當(dāng)T2導(dǎo)通、T1截止時(shí)，橋式線路的等效形式為Rg2與Rc2并聯(lián)后與Rg1串聯(lián)，

如圖3-21所示。這時(shí)，電源電壓為U02、電流為I2:圖3-20T1導(dǎo)通、T2截止時(shí)，橋式線路等效形式

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修當(dāng)高壓電源正、負(fù)極引線對(duì)底盤(pán)絕緣性能較好，滿足Rg1>10Rc1、Rg2>10Rc2時(shí)，可以做以下近似處理：Rg1Rc1/(Rg1+Rc1)≌Rc1,Rg2Rc2/(Rg2+Rc2)≌Rc2。由以上四式可得到：Rg1=U02/(I2-Rc2),Rg2=U01/(I1-Rc1)。3)如果絕緣電阻Rg1、Rg2之和小于250kΩ,說(shuō)明電流I大于2mA,則T1和T2同時(shí)截止，電源的正、負(fù)極引線電纜對(duì)底盤(pán)的絕緣性能都不好，檢測(cè)系統(tǒng)不再單獨(dú)檢測(cè)Rg1和Rg2,并立即發(fā)出警告信號(hào)，同時(shí)BMS斷開(kāi)正負(fù)繼電器，停止整車高壓上電。(4)碰撞安全圖3-21T2導(dǎo)通、T1截止時(shí)，橋式線路的等效形式

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修汽車遭受碰撞時(shí)，汽車安全氣囊(SRS)模塊檢測(cè)到的碰撞傳感器信號(hào)，通過(guò)CAN總線將數(shù)據(jù)發(fā)送至BMS,BMS隨即控制動(dòng)力電池組內(nèi)部高壓繼電器關(guān)閉，切斷高壓回路，執(zhí)行下電管理，防止觸電事故發(fā)生，如圖3-22所示。任務(wù)實(shí)施1)在教師的引導(dǎo)下，

以小組為單位學(xué)習(xí)相關(guān)技能，并完成下列作業(yè)。①

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)包括有哪些？

。②

動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的主要功能有哪些？圖3-22汽車安全氣囊(SRS)模塊工作原理

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修

。③

動(dòng)力電池的安全管理有哪些？

。2)在教師的引導(dǎo)下分組，以小組為單位學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合動(dòng)力電池管理系統(tǒng)線路圖，完成以下作業(yè)。①

認(rèn)識(shí)線路圖中的元素、編碼、規(guī)則。②

勾畫(huà)出線路圖中的系統(tǒng)通信線路。③

在車輛上查找系統(tǒng)部件，繪制部件線路圖。④

按照下列表格索引，測(cè)量線路和元件標(biāo)準(zhǔn)值，并完成下列數(shù)據(jù)采集表格。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修評(píng)價(jià)反饋一

、學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)找一輛不同車型的新能源汽車，完成與本任務(wù)相同的作業(yè)。二

、學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)任務(wù)拓展1)能夠詳細(xì)描述動(dòng)力電池?zé)峁芾砉ぷ鬟壿嫛?)查閱其他車型資料對(duì)比功能區(qū)別。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修動(dòng)力電池?zé)峁芾韯?dòng)力電池最佳的工作溫度為25℃左右，但動(dòng)力電池工作電流大，產(chǎn)生熱量多，同時(shí)電池包處于一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，就會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池的溫度上升。同時(shí)，在低溫下充電及車輛行駛中，將導(dǎo)致動(dòng)力電池性能急劇下降。因此，電動(dòng)汽車通過(guò)引入外部暖風(fēng)、空調(diào)熱源、空調(diào)冷源，實(shí)現(xiàn)低能耗熱管理控制，增加車輛續(xù)駛里程。電動(dòng)汽車整車熱管理結(jié)構(gòu)組成包括暖風(fēng)控制系統(tǒng)、空調(diào)制冷控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池液體溫控循環(huán)系統(tǒng)三大部分，如圖3-23所示。動(dòng)力電池

熱管理系統(tǒng)將空調(diào)、暖風(fēng)部分的液體溫控循環(huán)系統(tǒng)與動(dòng)力電池的液態(tài)溫控系統(tǒng)打通，中間通過(guò)一個(gè)四通閥對(duì)冷卻液進(jìn)行導(dǎo)向，通過(guò)空調(diào)制冷系統(tǒng)以及板式熱交換器，為動(dòng)力電池進(jìn)行強(qiáng)制預(yù)熱及強(qiáng)制冷卻。按系統(tǒng)功能分，熱管理模式分為：預(yù)熱管理、強(qiáng)制冷卻、內(nèi)循環(huán)管理三種；按工作狀態(tài)分為運(yùn)行熱管理和充電熱管理。所以在運(yùn)行熱管理、充電熱管理中又包含預(yù)熱管理、強(qiáng)制冷卻、內(nèi)循環(huán)管理。1.運(yùn)行預(yù)熱在車輛運(yùn)行（放電）模式下，當(dāng)動(dòng)力電池溫度低于0℃時(shí)加熱開(kāi)啟，高于3℃加熱

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修關(guān)閉。圖3-24中藍(lán)色虛線所指為運(yùn)行預(yù)熱循環(huán)控制圖。運(yùn)行預(yù)熱引入暖風(fēng)部分工作時(shí)所產(chǎn)生的熱源，由冷卻液作為介質(zhì)，通過(guò)接通后的四通閥將液體導(dǎo)向動(dòng)力電池組。這既能給電池芯快速加溫，又完全不消耗動(dòng)力電池的電量。一旦動(dòng)力電池溫度達(dá)到標(biāo)定值，

四通閥就會(huì)斷開(kāi)連接。斷開(kāi)后的空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)，與動(dòng)力電池的溫控系統(tǒng)恢復(fù)各自獨(dú)立運(yùn)行。圖3-23整車熱管理結(jié)構(gòu)組成

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修如圖3-25所示為熱循環(huán)系統(tǒng)線路原理圖。BMS將動(dòng)力電池溫度預(yù)熱請(qǐng)求信息通過(guò)動(dòng)力CAN發(fā)送至網(wǎng)關(guān)控制器，網(wǎng)關(guān)控制器接收到動(dòng)力電池的預(yù)熱請(qǐng)求信息后，將速率為500kbit/s的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速率為125kbit/s的數(shù)據(jù)，通過(guò)舒適2CAN總線發(fā)送至空調(diào)控制器及PTC加熱控制器。PTC加熱控制器接收到預(yù)熱請(qǐng)求信息后啟動(dòng)，開(kāi)始加熱冷卻液?？照{(diào)控制器接收到預(yù)熱請(qǐng)求信息后通過(guò)四通水閥位置傳感器檢測(cè)水閥位置，然后接通動(dòng)力電池回流的圖3-24運(yùn)行預(yù)熱循環(huán)控制圖（見(jiàn)彩插）

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修冷卻管路與暖

風(fēng)水泵進(jìn)水管路，

同時(shí)暖風(fēng)水箱出水管路與動(dòng)力電池循環(huán)水泵進(jìn)水管路接通?？照{(diào)控制器控制暖風(fēng)水泵繼電器工作，暖風(fēng)水泵電源接通，暖風(fēng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，為冷卻液循環(huán)提供壓力。此時(shí)空調(diào)控制器根據(jù)當(dāng)前的冷卻液溫度信息通過(guò)端子G2IB/6輸出PWM占空比信號(hào)，控制電池水泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度（

冷卻液流量）。占空比越大，水泵轉(zhuǎn)速越高，反之，圖3-25熱循環(huán)系統(tǒng)線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修水泵轉(zhuǎn)速越低，管路內(nèi)加熱的冷卻液開(kāi)始流動(dòng)至動(dòng)力電池箱內(nèi)部冷卻管路，為動(dòng)力電池預(yù)熱。同時(shí)空調(diào)控制器通過(guò)冷卻液溫度傳感器檢測(cè)冷卻液溫度，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的閾值后，四通水閥旋轉(zhuǎn)，接通暖風(fēng)水箱出水管路與暖風(fēng)水泵進(jìn)水管路，同時(shí)接通動(dòng)力電池回水管路與動(dòng)力電池循環(huán)泵進(jìn)水管路，此時(shí)暖風(fēng)循環(huán)管路和動(dòng)力電池內(nèi)部循環(huán)管路隔斷，各自根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)獨(dú)立運(yùn)行。2.運(yùn)行中的內(nèi)循環(huán)管理在車輛運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)力電池溫度會(huì)持續(xù)上升，如果不加以控制，將嚴(yán)重影響動(dòng)力電池性能，甚至發(fā)生火災(zāi)事故。因此動(dòng)力電池設(shè)置了內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，以降低電量消耗及延長(zhǎng)電池使用壽命。其循環(huán)過(guò)程如圖3-26所示。在車輛運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)BMS檢測(cè)到動(dòng)力電池內(nèi)部溫度達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，就會(huì)通過(guò)動(dòng)力CAN發(fā)送熱管理信息至網(wǎng)關(guān)控制器，網(wǎng)關(guān)控制器接收到動(dòng)力電池?zé)峁芾硇畔⒑?，將速率?00kbit/s的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速率為125kbit/s的數(shù)據(jù)，通過(guò)舒適2CAN總線發(fā)送至空調(diào)控制器?？照{(diào)控制器控制四通水閥旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)位置傳感器檢測(cè)水閥位置，接通暖風(fēng)散熱

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修器出水管路與暖風(fēng)水泵進(jìn)水管路，同時(shí)接通動(dòng)力電池回水管路與動(dòng)力電池循環(huán)泵進(jìn)水管路，此時(shí)暖風(fēng)循環(huán)管路和動(dòng)力電池內(nèi)部循環(huán)管路隔斷，各自根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)獨(dú)立運(yùn)行。同時(shí)，空調(diào)控制器根據(jù)當(dāng)前的冷卻液溫度信息通過(guò)端子G2IB/6輸出PWM占空比信號(hào)，控制電池水泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度（冷卻液流量）。占空比越大，水泵轉(zhuǎn)速越高，反之，水泵轉(zhuǎn)速越低，管路內(nèi)加熱的冷卻液開(kāi)始流動(dòng)至動(dòng)力電池箱內(nèi)部冷卻管路，為動(dòng)力電池散熱。圖3-26內(nèi)循環(huán)管理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修3.運(yùn)行中的強(qiáng)制冷卻在內(nèi)循環(huán)過(guò)程中，BMS檢測(cè)動(dòng)力電池溫度，當(dāng)動(dòng)力電池溫度高于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)(38℃),BMS發(fā)出動(dòng)力電池強(qiáng)制冷卻請(qǐng)求信息至網(wǎng)關(guān)控制器，網(wǎng)關(guān)控制器接收到動(dòng)力電池強(qiáng)制冷卻請(qǐng)求信息后，將速率為500kbit/s的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速率為125kbit/s的數(shù)據(jù)，通過(guò)舒適2CAN總線發(fā)送至空調(diào)控制器和空調(diào)壓縮機(jī)控制單元。如圖3-27所示為運(yùn)行散熱（冷卻）循環(huán)控制圖，藍(lán)色虛線條為冷卻液流動(dòng)方向，綠色虛線條為空調(diào)制冷劑流動(dòng)方向。圖3-27運(yùn)行散熱（冷卻）循環(huán)控制圖（見(jiàn)彩插）

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修如圖3-28所示為熱管理控制線路原理圖?？照{(diào)壓縮機(jī)控制單元接收到強(qiáng)制冷卻請(qǐng)求信息后，啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行，制冷劑開(kāi)始循環(huán)流動(dòng)?？照{(diào)控制單元根據(jù)當(dāng)前冷卻液溫度傳感器數(shù)據(jù)控制熱交換器電子膨脹閥工作，調(diào)節(jié)進(jìn)入板式熱交換器的制冷劑流量。如果此時(shí)空調(diào)

制冷功能沒(méi)有打開(kāi)，空調(diào)控制器將通過(guò)空調(diào)電子膨脹閥關(guān)閉去往駕駛室內(nèi)蒸發(fā)箱的制冷管路。此時(shí)，動(dòng)力電池水泵高速工作，通過(guò)板式熱交換器降低從動(dòng)力電池內(nèi)部流出的冷卻液溫度，再通過(guò)動(dòng)力電池水泵壓入動(dòng)力電池箱內(nèi)部冷卻管路，形成散熱冷卻循環(huán)，降低動(dòng)力電池溫度。當(dāng)空調(diào)控制單元通過(guò)冷卻液溫度傳感器檢測(cè)到動(dòng)力電池溫度低于32℃時(shí)，空調(diào)控制器通過(guò)舒適2CAN總線發(fā)送空調(diào)壓縮機(jī)停止命令至空調(diào)壓縮機(jī)控制單元，空調(diào)壓縮機(jī)控制單元停止空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行，制冷劑停止循環(huán)，強(qiáng)制冷卻結(jié)束，系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)循環(huán)模式。4.充電預(yù)熱在低溫條件下充電，BMS系統(tǒng)因動(dòng)力電池內(nèi)部溫度低而對(duì)充電電流進(jìn)行限制，只能在十幾安甚至幾安的狀態(tài)下充電，只有在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的低速充電之后，因電池芯自然升溫，充電電流才慢慢提高。這嚴(yán)重影響充電時(shí)間，尤其是快充。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修車輛配置有充電前的預(yù)熱方案，如果環(huán)境溫度過(guò)低，在連接充電樁之后，系統(tǒng)首先對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行預(yù)加溫。當(dāng)動(dòng)力電池內(nèi)部溫度迅速達(dá)到合適的數(shù)值后，再啟動(dòng)快速充電。這不僅減少了充電時(shí)間，同時(shí)還避免低溫狀態(tài)下快充對(duì)電池芯可能造成的傷害，其控制方式與運(yùn)行預(yù)熱相同，此處不再重復(fù)。慢充電模式：

當(dāng)動(dòng)力電池溫度低于0℃時(shí)加熱開(kāi)啟，高于3℃時(shí)加熱關(guān)閉。快充電模式：

當(dāng)動(dòng)力電池溫度低于10℃時(shí)加熱開(kāi)啟，高于12℃時(shí)加熱關(guān)閉。圖3-28熱管理控制線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修5.充電中的強(qiáng)制冷卻慢充模式：當(dāng)動(dòng)力電池溫度高于38℃時(shí)冷卻開(kāi)啟，低于32℃時(shí)冷卻關(guān)閉。快充模式：動(dòng)力電池溫度高于32℃時(shí)冷卻開(kāi)啟，低于28℃時(shí)冷卻關(guān)閉。其控制方式與內(nèi)循環(huán)管理和運(yùn)行強(qiáng)制冷卻控制方式相同，此處不再重復(fù)。任務(wù)2動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析與診斷任務(wù)描述一輛電動(dòng)轎車，來(lái)到修理廠修理，車主向業(yè)務(wù)員主訴車輛儀表提示檢查動(dòng)力電池，高壓不能上電。您作為服務(wù)顧問(wèn)，試車后請(qǐng)確定故障嚴(yán)重程度。跟客戶說(shuō)明維修的大約用時(shí)和費(fèi)用。任務(wù)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)1)能描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。2)能描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)故障產(chǎn)生機(jī)理和工作原理。3)能描述電動(dòng)汽車CAN總線控制的基本結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。4)能描述與動(dòng)力電池控制系統(tǒng)有關(guān)的部件

，并能準(zhǔn)確描述其工作原理。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修2.能力目標(biāo)1)可以借助原廠資料（維修手冊(cè)）準(zhǔn)確描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。2)能借助原廠維修資料和對(duì)車輛的理解，對(duì)動(dòng)力電池高壓上電故障進(jìn)行系統(tǒng)分析。3)能借助原廠維修資料和對(duì)車輛的理解，對(duì)動(dòng)力電池控制系統(tǒng)控制單元工作異常故障進(jìn)行系統(tǒng)分析。4)能借助原廠維修資料和對(duì)車輛的理解，對(duì)車輛動(dòng)力電池?zé)o法上電常見(jiàn)故障進(jìn)行系統(tǒng)分析。3.素質(zhì)目標(biāo)1)能夠按照企業(yè)5S要求和安全生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行操作。

2)具有一定的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。4.拓展目標(biāo)1)能對(duì)同一車型的動(dòng)力電池控制系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷與排除。

2)能對(duì)其他車型的同類故障進(jìn)行診斷與排除。任務(wù)準(zhǔn)備1)防護(hù)裝備：常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修2)車輛、臺(tái)架、總成：

比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車或比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車解剖平臺(tái)。3)專用工具、設(shè)備：高壓防護(hù)工具套裝。4)輔助材料：對(duì)應(yīng)車型比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車線路圖及維修手冊(cè)。知識(shí)準(zhǔn)備一

、無(wú)法上電常見(jiàn)故障現(xiàn)象1)踩制動(dòng)踏板，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，上電運(yùn)行“OK”燈無(wú)法點(diǎn)亮，動(dòng)力電池主正和預(yù)充接觸器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法上電。2)連接慢充設(shè)備和電纜，動(dòng)力電池主正和主負(fù)接觸器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法充電。3)連接快充設(shè)備和電纜，動(dòng)力電池主正和主負(fù)接觸器接通后立即斷開(kāi)或直接不動(dòng)作，系統(tǒng)無(wú)法充電。二

、無(wú)法上電常見(jiàn)故障分析如圖3-29所示為BMS線路原理圖，結(jié)合BMS結(jié)構(gòu)和工作原理可知BMS對(duì)外主要由電源線路、通信線路和快充線路組成。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-29BMS線路原理圖BMS及動(dòng)力電池組作為車輛運(yùn)行的能量?jī)?chǔ)備及輸送單元，其安全監(jiān)測(cè)和故障處理機(jī)制條件非常高，因此在車輛準(zhǔn)備啟動(dòng)及正常運(yùn)行時(shí)，BMS是決定車輛高壓能否上

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修電的主要條件之一。如果BMS出現(xiàn)故障，將造成整車其他控制單元無(wú)法獲知?jiǎng)恿﹄姵仉娏?SOC)、車輛準(zhǔn)備狀態(tài)以及車輛運(yùn)行狀態(tài)（行駛、充電），造成BMS無(wú)法控制內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充接觸器的動(dòng)作，致使高壓不上電，同時(shí)車輛行駛及其他輔助功能也將受限。動(dòng)力電池內(nèi)部溫度、單體電池電壓、電池組電流是衡量電池組健康(SOH)的主要因

素，單體溫度、單體電壓和電池組電流由數(shù)據(jù)采集模塊采集并監(jiān)控，同時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊還對(duì)電池組單體電池電壓進(jìn)行均衡，使所有單體電池電壓達(dá)到一致性。如果BIC出現(xiàn)故障，BMS有可能啟動(dòng)保護(hù)功能，導(dǎo)致輸出電量受限，嚴(yán)重時(shí)中斷整車高壓上電。BMS常見(jiàn)的故障現(xiàn)象是車輛上電失敗或輸出功率受限，而其成因主要包括：

1)至BMS的CAN總線開(kāi)路、虛接或短路故障。2)BMS電源線路開(kāi)路、虛接、短路或其自身故障。

3)動(dòng)力電池組高壓輸出線路故障。4)動(dòng)力電池組內(nèi)部電流、電壓傳感器或其線路開(kāi)路、虛接、短路故障。5)動(dòng)力電池組內(nèi)部主正、主負(fù)、預(yù)充接觸器控制線路或自身故障。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修6)動(dòng)力電池內(nèi)部高壓互鎖信號(hào)及線路開(kāi)路、虛接、短路故障。

7)電池組內(nèi)部溫度傳感器信號(hào)及線路開(kāi)路

、虛接

、短路故障。8)動(dòng)力電池子網(wǎng)開(kāi)路、虛接或短路故障。9)BIC供電電源開(kāi)路、虛接或短路故障。10)電池通信轉(zhuǎn)換模塊電源開(kāi)路、虛接或短路以及自身故障。

11)電池通信轉(zhuǎn)換模塊通信開(kāi)路、虛接或短路故障。12)BIC電源開(kāi)路、虛接或短路以及自身故障。

13)BIC通信開(kāi)路、虛接或短路故障。14)BMS對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行過(guò)溫、過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)。

15)動(dòng)力電池電量過(guò)低，導(dǎo)致整車無(wú)法啟動(dòng)。在對(duì)BMS及動(dòng)力電池組做故障分析時(shí)，要結(jié)合系統(tǒng)線路和觀察到的現(xiàn)象認(rèn)真分析

，逐步縮小故障范圍。動(dòng)力電池由于技術(shù)和安全問(wèn)題，一般不允許打開(kāi)，只有廠家專業(yè)人員才被允許打開(kāi)電池包進(jìn)行診斷和檢修，所以只對(duì)動(dòng)力電池組外部線路及信號(hào)做診斷分析。故障現(xiàn)象1:

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，儀表正常點(diǎn)亮；但動(dòng)力電池電量SOC無(wú)法顯示，高壓接觸器沒(méi)有發(fā)出“咔嗒”的工作聲，儀表上可運(yùn)行指示“OK”燈無(wú)法點(diǎn)亮；同時(shí)儀表上的動(dòng)力電池故障指示燈、主警告燈、動(dòng)力系統(tǒng)警告燈、充電系統(tǒng)警告燈、ESP故障燈、EPS警告燈、ABS警告燈、制動(dòng)系統(tǒng)警告燈、安全氣囊警告燈、安全帶警告燈、輪胎壓力警告燈點(diǎn)亮；儀表中部循環(huán)顯示“請(qǐng)檢查車輛網(wǎng)絡(luò)”“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查電子駐

車系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查SRS系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查胎壓檢測(cè)系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查ABS系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查檔位系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查ESP系統(tǒng)”“請(qǐng)檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”，如圖3-30所示；車輛無(wú)法換入D位或R位，即車輛無(wú)法行駛。圖3-30儀表信息顯示圖1

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修儀表無(wú)法顯示SOC值，說(shuō)明BMS到組合儀表之間無(wú)法傳遞電量信息；加上儀表顯示ESP、EPS、ABS有故障，而這些系統(tǒng)均位于ESC-CAN上，儀表要與這些模塊進(jìn)行通信，必須經(jīng)過(guò)動(dòng)力CAN、網(wǎng)關(guān)控制器、ESC-CAN,再與這些模塊進(jìn)行通信；儀表顯示高壓配電總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、整車控制器這些系統(tǒng)有故障，而這些模塊均位于動(dòng)力CAN，

如圖3-31所示；根據(jù)概率原則，這些模塊及總線同時(shí)損壞的概率不高，只能是某個(gè)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障。組合儀表要正常顯示，動(dòng)力CAN總線必須正常，動(dòng)力CAN總線要想正常工作，除了各模塊電源、通信線路正常外，還有一個(gè)基本條件，即終端電阻須完好，才能保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信正常。而在動(dòng)力CAN中，終端電阻在網(wǎng)關(guān)控制器與BMS中。其中各模塊的電源和不帶終端電阻的模塊及通信線路不會(huì)影響整個(gè)動(dòng)力CAN通信，只會(huì)影響自身的通信，而終端電阻故障將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)動(dòng)力CAN通信異常。綜合以上分析，基本可以確認(rèn)為BMS或網(wǎng)關(guān)控制器的動(dòng)力CAN通信故障，其具體原因?yàn)椋?)BMS的動(dòng)力CAN通信線路開(kāi)路、虛接或短路故障。2)儀表自身局部故障。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-31車輛總線結(jié)構(gòu)圖3)網(wǎng)關(guān)控制器的動(dòng)力CAN通信線路開(kāi)路、虛接或短路故障。4)網(wǎng)關(guān)控制器自身局部故障。故障現(xiàn)象2:踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，儀表正常點(diǎn)亮，但高壓接觸器沒(méi)有發(fā)出“咔嗒”的工作聲，此時(shí)，儀表上可運(yùn)行指示“OK”燈無(wú)法點(diǎn)亮，而動(dòng)力電池

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修故障指示燈點(diǎn)亮，且SOC無(wú)法顯示，如圖3-32所示；車輛無(wú)法換入D位或R位，即車輛無(wú)法行駛。動(dòng)力電池故障指示燈點(diǎn)亮，說(shuō)明BMS此時(shí)出現(xiàn)異常；儀表無(wú)法顯示SOC值，說(shuō)明BMS到組合儀表之間無(wú)法傳遞電量信息；而整車控制系統(tǒng)故障燈、主警告燈、ABS、ESP等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障燈沒(méi)有點(diǎn)亮，說(shuō)明動(dòng)力CAN通信正常；加上高壓不上電，大概率說(shuō)明BMS沒(méi)有啟動(dòng)工作。而導(dǎo)致以上現(xiàn)象的具體原因可能為以下的一項(xiàng)或多項(xiàng)：1)BMS電源(+B)線路開(kāi)路、虛接或短路故障。2)BMS自身局部故障。

故障現(xiàn)象3:1)按壓車輛遙控器，解鎖或閉鎖車輛時(shí)，儀表中部顯示屏亮起后儀表激活，同圖3-32儀表信息顯示圖2圖3-33儀表信息顯示圖3

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修時(shí)儀表上動(dòng)力電池故障指示燈激活點(diǎn)亮，如圖3-33所示。2)接著進(jìn)入車內(nèi)，踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，儀表正常點(diǎn)亮，但高壓接觸器沒(méi)有發(fā)出“咔嗒”的工作聲，儀表上可運(yùn)行指示“OK”燈沒(méi)有點(diǎn)亮，動(dòng)力電池故障指示燈一直點(diǎn)亮，但動(dòng)力電池電量SOC顯示正常，儀表再無(wú)其他警告燈點(diǎn)亮或提示文字顯示，如圖3-34所示；車輛無(wú)法換入D位或R位。3)接著按壓?jiǎn)?dòng)按鍵，使車輛下電。此時(shí)儀表正常熄滅，但是動(dòng)力電池故障指示燈一直點(diǎn)亮，15s后自行熄滅。在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉車輛進(jìn)入休眠模式下時(shí)，使用遙控器解鎖，BCM會(huì)被激活，BCM激活后將網(wǎng)關(guān)控制器、動(dòng)力CAN總線激活，此時(shí)動(dòng)力總線上只有BMS和組合儀表在通信（由于動(dòng)力總線上連接的檔位控制器、整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器是由圖3-34儀表信息顯示圖4

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修點(diǎn)火控制IG供電及喚醒，所以此時(shí)檔位控制器、整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器不工作，即不接收和發(fā)送任何信息；由于沒(méi)有連接充電槍，暫時(shí)不考慮高壓配電總成的因素），而同時(shí)BMS通過(guò)電池子網(wǎng)、電池通信轉(zhuǎn)換模塊以及4個(gè)BIC通信，以獲取當(dāng)前單體電池溫度、電壓、總電壓等信息，如果此時(shí)BMS無(wú)法獲取動(dòng)力電池內(nèi)部的信息，則會(huì)進(jìn)入過(guò)載保護(hù)模式，同時(shí)，通過(guò)動(dòng)力CAN總線發(fā)送故障信息至組合儀表，儀表點(diǎn)亮動(dòng)力電池故障指示燈，提示當(dāng)前動(dòng)力電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障。在打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，除動(dòng)力電池故障指示燈一直點(diǎn)亮、“OK”燈無(wú)法點(diǎn)亮外，再無(wú)其他任何提示信息，結(jié)合故障現(xiàn)象1),可說(shuō)明車輛動(dòng)力CAN、ESC總線、舒適總線以及啟動(dòng)總線正常，同時(shí)這些系統(tǒng)低壓上電自檢均正常；電池電量SOC有顯示，說(shuō)明BMS工作、通信正常。在關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，動(dòng)力CAN中BMS和組合儀表是最后進(jìn)入休眠模式的，所以導(dǎo)致儀表上動(dòng)力電池故障指示點(diǎn)亮15s后熄滅，即15s后BMS和組合儀表進(jìn)入休眠模式。結(jié)合以上信息，基本可確認(rèn)為動(dòng)力電池包內(nèi)部故障，致使BMS檢測(cè)到故障信息并存儲(chǔ)，其具體原因?yàn)椋?)動(dòng)力電池子網(wǎng)開(kāi)路、虛接或短路故障。

2)BIC供電電源開(kāi)路、虛接或短路故障。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修3)電池通信轉(zhuǎn)換模塊電源開(kāi)路、虛接或短路以及自身故障。

4)電池通信轉(zhuǎn)換模塊通信開(kāi)路、虛接或短路故障。5)BIC電源開(kāi)路、虛接或短路以及自身故障。

6)BIC通信開(kāi)路、虛接或短路故障。故障現(xiàn)象4:踩制動(dòng)踏板數(shù)次并保持，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，儀表正常點(diǎn)亮，動(dòng)力電池電量SOC顯示正常，制動(dòng)踏板高度反應(yīng)正常，上電過(guò)程中能聽(tīng)見(jiàn)前機(jī)艙真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)聲；但高壓接觸器沒(méi)有發(fā)出“咔嗒”的工作聲，儀表上可運(yùn)行指示“OK”燈無(wú)法點(diǎn)亮，系統(tǒng)主警告燈點(diǎn)亮，同時(shí)儀表中部文字提示“EV功能受限”，如圖3-35所示；車輛無(wú)法換入D位或R位。圖3-35儀表信息顯示圖5

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修所謂的EV功能，就是指車輛高壓電器、高壓線路以及低壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所承擔(dān)的車輛高壓上電、動(dòng)力控制功能，如動(dòng)力電池高壓上電／下電控制（

包括繼電器控制、高壓互鎖檢測(cè)、絕緣檢測(cè)、溫度檢測(cè)、電壓檢測(cè)等）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制、充配電總成控制、高壓控制功能，以及由VCU、檔位控制器、ESP、ESP等低壓控制功能。而在這些功能控制中，如果高壓互鎖監(jiān)測(cè)、絕緣檢測(cè)、單體電池電壓／溫度監(jiān)測(cè)、電流監(jiān)測(cè)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及MCU檢測(cè)、充配電總成檢測(cè)等出現(xiàn)異常

，將導(dǎo)致車輛在高壓上電過(guò)程中監(jiān)測(cè)到異常，致使高壓不上電或上電失敗，

同時(shí)，儀表將點(diǎn)亮主警告燈，并提示“EV功能受限”。而如果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及ESP系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在換檔行駛過(guò)程中，儀表也將點(diǎn)亮主警告燈，并提示“EV功能受限”，此時(shí)車輛限速9km/h，踩加速踏板無(wú)反應(yīng)。由此可以看出，“EV功能受限”的成因很多、范圍很廣。儀表上動(dòng)力電池故障指示燈沒(méi)有點(diǎn)亮，

由此可確認(rèn)BMS與電池子網(wǎng)和電池通信轉(zhuǎn)換模塊以及4個(gè)BIC通信正常，即單體電池電壓／溫度監(jiān)測(cè)等正常，同時(shí)也說(shuō)明BMS自身、+B電源（記憶、通信及電池通信轉(zhuǎn)換模塊、4個(gè)BIC供電電源）、電池通信轉(zhuǎn)換模塊以及4個(gè)BIC基本正常。制動(dòng)真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)、制動(dòng)踏板高度下降，說(shuō)明VCU電源、通信基本正常；檔位

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修控制器、ESP故障不影響高壓上電，暫時(shí)不考慮這些部件是否有故障；故障現(xiàn)象中未涉及充電，

所以充配電總成暫時(shí)也不考慮。因此，可以確認(rèn)其故障一般為高壓控制、檢測(cè)以及溫度、電壓等造成系統(tǒng)保護(hù)，其原因?yàn)橐韵碌囊豁?xiàng)或多項(xiàng)：1）BMS內(nèi)故障（過(guò)溫、過(guò)電壓、過(guò)電流）造成系統(tǒng)保護(hù)。2）

主正接觸器控制和電源開(kāi)路、虛接、短路。

3）

主負(fù)接觸器控制和電源開(kāi)路、虛接、短路。

4）

預(yù)充接觸器控制和電源開(kāi)路、虛接、短路。5）

高壓互鎖信號(hào)1開(kāi)路、虛接、短路。

6）

高壓互鎖信號(hào)2開(kāi)路、虛接、短路。

7）DC-DC變換器故障造成系統(tǒng)保護(hù)。8）

高壓絕緣故障造成系統(tǒng)保護(hù)。

9）BMS的IG電源故障。三

、DTC分析系統(tǒng)控制單元根據(jù)需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)特定的元器件、數(shù)據(jù)通信及線路的電壓、信號(hào)。如果受監(jiān)測(cè)的元器件、數(shù)據(jù)通信及線路的電壓、信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)或異常，在設(shè)定時(shí)間

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修內(nèi)控制單元將確認(rèn)此元器件

、數(shù)據(jù)通信及線路是否出現(xiàn)故障，

隨即在ROM中調(diào)取一個(gè)和電壓以及信號(hào)異常相對(duì)應(yīng)的代碼，存儲(chǔ)于控制單元RAM中，這就是故障碼

，

即DTC。連接故障診斷儀器，打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，操作診斷儀器，通過(guò)VCU、BMS，讀取故障碼，實(shí)測(cè)過(guò)程中會(huì)遇到三種情況：1）

診斷儀器可以正常和VCU、BMS通信，但系統(tǒng)沒(méi)有故障記憶。2）

診斷儀器可以正常和VCU、BMS、MCU、充配電管理單元等通信，并能讀取到系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的故障碼。3）

診斷儀器不能正常和VCU、BMS等通信，從而無(wú)法讀取系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的故障碼。如圖3-36所示為診斷儀器和VCU、BMS之間的通信原理圖，從中可以看出，診斷儀器操作診斷儀器連接線、無(wú)線或藍(lán)牙通信、OBD-Ⅱ診斷接口、CAN總線與VCU、BMS或其他控制單元進(jìn)行通信。如果診斷儀器無(wú)法進(jìn)入車輛所有系統(tǒng)，則可能是診斷儀器、診斷連接線、無(wú)線或藍(lán)牙通信、OBD-Ⅱ診斷接口、CAN總線中的一個(gè)或多個(gè)出現(xiàn)故障；如果只是某個(gè)控

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修制單元無(wú)法訪問(wèn)，則可能是該控制單元或其電源線路、相鄰的CAN總線區(qū)間出現(xiàn)故障。診斷儀器無(wú)法進(jìn)入，原因有以下幾種：1)診斷接口電源故障。2)新能源CAN線路故障。

3)診斷CAN線路故障。4)VCU模塊電源

、通信線路或自身故障。

圖3-36數(shù)據(jù)診斷通信線路圖解

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修5)BMS電源

、通信線路或自身故障。6)MCU電源

、通信線路或自身故障。7)充配電管理單元電源

、通信線路或自身故障。在利用故障碼進(jìn)行故障診斷時(shí)，一定要仔細(xì)閱讀故障碼的定義和生成的條件，從中可以明確故障碼的生成機(jī)理，并根據(jù)機(jī)理確定驗(yàn)證故障碼真實(shí)性的方法，進(jìn)而有利于提高診斷效果。利用故障碼進(jìn)行故障診斷時(shí)按以下步驟進(jìn)行：1)讀取故障碼，查閱資料了解故障碼的定義和生成條件。

2)必要時(shí)驗(yàn)證故障碼的真實(shí)性，驗(yàn)證的方法也分兩步。①

清除故障碼、模仿故障工況運(yùn)行車輛、再次讀取故障碼。②

通過(guò)數(shù)據(jù)流或在線測(cè)量值來(lái)判定故障真實(shí)性，并由此展開(kāi)系統(tǒng)診斷。無(wú)碼分析：如果沒(méi)有故障碼顯示，那就需要技術(shù)人員結(jié)合故障現(xiàn)象，分析系統(tǒng)線路圖，

列舉故障可能，并按照正確的流程，利用合適的測(cè)試設(shè)備，進(jìn)行正確的測(cè)量，從而發(fā)現(xiàn)故障所在。四

、故障診斷面對(duì)動(dòng)力電池?zé)o法上電這類故障，如果診斷及處理失誤將會(huì)給企業(yè)和個(gè)人造成相

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修當(dāng)大的損失。正確的診斷及處理，不可能來(lái)自于盲目的主觀臆斷，而應(yīng)該是建立在獲取與故障有關(guān)信息的基礎(chǔ)上，依據(jù)VCU、BMS、MCU、充配電管理單元等工作原理以及控制結(jié)構(gòu)，運(yùn)用科學(xué)的分析方法，按照合理的步驟進(jìn)行綜合分析，去偽存真、舍次取主，排除故障受害者，找出故障肇事者，這才是提高故障診斷準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在。

為了便于分析，不至于被眾多雜亂無(wú)章的信息擾亂思路，需要結(jié)合線路原理

圖，遵從以下流程進(jìn)行診斷維修。BMS故障造成無(wú)法上電診斷流程，

如圖3-37所示。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，對(duì)制動(dòng)開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)IG、主正、主負(fù)及預(yù)充接觸器控制、電源、VCU、BMS、MCU、充配電管理單元、動(dòng)力CAN總線、舒適CAN總線、高壓互鎖等電源、信號(hào)線路進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法參照本資源庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，對(duì)制動(dòng)開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、正負(fù)繼電器、VCU、BMS等元器件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法參照本資源庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-37BMS故障造成無(wú)法上電診斷流程圖（續(xù)）

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修圖3-37BMS故障造成無(wú)法上電診斷流程圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修任務(wù)實(shí)施1)教師根據(jù)下表內(nèi)容設(shè)置故障，學(xué)生對(duì)車輛進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)故障現(xiàn)象，進(jìn)行系統(tǒng)分析，并得出故障可能原因。（配微課和視頻以指導(dǎo)教師設(shè)置故障）2)完成工作頁(yè)填寫(xiě)。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修評(píng)價(jià)反饋1)小組討論。2)各小組互評(píng)。3)教師記錄過(guò)程并進(jìn)行評(píng)價(jià)。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修任務(wù)3動(dòng)力電池管理系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷與排除任務(wù)描述一輛電動(dòng)轎車來(lái)到修理廠修理，車主向業(yè)務(wù)員主訴車輛無(wú)法充電。服務(wù)顧問(wèn)試車后確定此故障為動(dòng)力電池管理系統(tǒng)異常。請(qǐng)你在約定的時(shí)間內(nèi)對(duì)車輛進(jìn)行檢修，完成診斷報(bào)告單，

將修好的車輛返還業(yè)務(wù)部門(mén)，并給客戶提供用車建議。注意填寫(xiě)后附件中的汽車維修服務(wù)接車單。任務(wù)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)1)能描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。2)能描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)故障產(chǎn)生機(jī)理和工作原理。

3)能描述電動(dòng)汽車CAN總線控制的基本結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。4)能描述與動(dòng)力電池控制系統(tǒng)有關(guān)的部件，并能準(zhǔn)確描述其工作原理。2.能力目標(biāo)1)可以借助原廠資料（維修手冊(cè)）準(zhǔn)確描述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修2)能編制動(dòng)力電池控制系統(tǒng)高壓上電異常的故障樹(shù)（診斷流程）。3)能借助原廠資料和診斷設(shè)備，按照編制的故障樹(shù)（診斷流程）進(jìn)行系統(tǒng)診斷，以確定故障所在。4)能正確排除診斷出的故障，并對(duì)車輛進(jìn)行試驗(yàn)，以確保車輛運(yùn)行正常。5)能正確完成診斷報(bào)告，并給客戶提供用車建議。3.素質(zhì)目標(biāo)1)能夠按照企業(yè)5S要求和安全生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行操作。

2)具有一定的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。4.拓展目標(biāo)1)能對(duì)同一車型的動(dòng)力電池控制系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷與排除。

2)能對(duì)其他車型的同類故障進(jìn)行診斷與排除。任務(wù)準(zhǔn)備1)防護(hù)裝備：常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝。2)車輛、臺(tái)架、總成：比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車或比亞迪（

秦）EV電動(dòng)汽車整車解剖平臺(tái)。

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修3)專用工具、設(shè)備：高壓防護(hù)工具套裝。4)輔助材料：對(duì)應(yīng)車型比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車線路圖及維修手冊(cè)。知識(shí)準(zhǔn)備

故障現(xiàn)象1:BMS的+B供電故障1.原理簡(jiǎn)介及系統(tǒng)影響如圖3-38所示為比亞迪（秦）EV電動(dòng)汽車BMS模塊線路原理圖，從中可以看出：BMS模塊通過(guò)兩路供給電源：一路為+B（常電）電源，通過(guò)熔絲F1/4圖3-38BMS模塊線路原理圖

項(xiàng)目3電機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)知與檢修給BMS模塊提供常電；另一路為IG3繼電器電源輸出，通過(guò)熔絲F1/34給BMS模塊提供點(diǎn)火電源；通過(guò)端子BK45B/2和BK45B/21接地，構(gòu)成回路。BMS工作模式有兩種，一種為慢充和快充模式，另一種為點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)模式，所以BMS的主供電源為+B電源，它是BMS工作及通信的首要條件，

同時(shí)還作為動(dòng)力電池包內(nèi)