1、1 新能源汽车动力电池系统检测与维修2 新能源汽车动力电池系统检测与维修教学目标 知识目标：1、了解动力电池系统的整体结构组成；2、掌握动力电池管理系统（BMS）的功能 能力目标：1、能认知动力电池系统的各组成部件2、能简单阐述动力电池管理系统（BMS）的基本功能 素质目标：1、培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力；2、培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。学习检测教学目标主要内容 学习小结3 新能源汽车动力电池系统检测与维修教学目标教学重点：动力电池系统的整体结构教学难点：动力电池管理系统的基本功能学习检测教学目标主要内容 学习小结4 新能源汽车动力电池系统检测与维修主要内容1.动力
2、电池系统的整体结构组成2.动力电池管理系统（BMS）的基本功能学习任务学习检测主要内容教学目标学习小结5 新能源汽车动力电池系统检测与维修5电池系统包含主要部件：电池箱体：为电池系统提供防水，防尘，抗振动等保护，为电池系统安装提供机械接口；动力电池系统：为外部负载提供能源；电池管理系统：对电池系统进行充放电管理，对电池系统进行过冲/放和温度等保护、与外部进行通信；正负高压继电器：控制主回路的闭合与断开；高压熔断器：主回路短路保护；加热系统：保证电池系统在低温时能充电；高低压输出接插件：电池系统对外输出能源的电气接口；一、动力电池系统的结构组成6 新能源汽车动力电池系统检测与维修电池包工作电路原
3、理图7 新能源汽车动力电池系统检测与维修8 新能源汽车动力电池系统检测与维修一、动力电池系统的结构组成 一个完整的动力电池系统主要由动力电池模组、电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，缩写为BMS）、辅助元器件及动力电池箱体等四部分组成。1、动力电池模组（电池pack）电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的组合体，例如北汽EV160纯电动汽车的电芯组成方式是1P100S，即采用了100个磷酸铁锂单体电池串联在一起组成了车辆的动力电池模组；而北汽EV200纯电动汽车的电芯组成方式是3P91S，即该电池包是由3个三元单体电池并联组成一个模块，再用91个这样
4、的模块串联成一个整体，构成了动力电池总成。（字母P表示并联,字母S表示串联）9 新能源汽车动力电池系统检测与维修92、电池管理系统（BMS）BMSBMS的组成的组成：按性质可分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和运算控制单元；BMSBMS的硬件：的硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压、电流、温度等数据的电子器件；BMSBMS的软件：的软件：监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通讯，来控制动力电池系统的充放电。10 新能源汽车动力电池系统检测与维修11 新能源汽车动力电池系统检测与维修从控盒（电芯电压及温度采集）12 新能源汽车动力电池系统检测与维修1
5、3 新能源汽车动力电池系统检测与维修132.12.1主控盒主控盒主控盒是一个连接外部通讯和内部通讯的平台，主要功能如下：1.接收电池管理系统反馈的实时温度和单体电压（并计算最大值和最小值）2.接收高压盒反馈的总电压和电流情况3.与整车控制器的通讯4.与充电机或快充桩通讯5.控制正主继电器6.控制电池加热7.唤醒应答8.控制充/放电电流14 新能源汽车动力电池系统检测与维修2.2高压盒（绝缘检测盒）高压盒是“监控”动力电池的总电压和绝缘性能，主要功能如下：1.监控动力电池的总电压（继电器内外4个监测点）2.检测高压系统绝缘性能3.监控高压连接情况（继电器触点闭合状态检查）4.将以上项目监控到的数
6、据反馈给主控盒15 新能源汽车动力电池系统检测与维修2.3电压和温度采集单元电池低压管理系统是“监控”动力电池的单体电压、电池组的温度，主要功能如下：1.监控每个单体电压2.监控每个电池组的温度3.电量（SOC）值监测4.将以上项目监控到的数据反馈给主控盒16 新能源汽车动力电池系统检测与维修3、动力电池的辅助元器件3.1预充继电器与电阻“预充流程”在放电和充电初期，闭合预充继电器进行预充电，预充完成后断开预充继电器：预充电阻预充继电器1.BMS控制预充继电器闭合或断开。2.上电模式初期用高压、小电流给各控制器电容充电。3.电容两端电压接近电池总电压时（差值5V），认为予充结束，闭合总正极继电
7、器。4.充电模式初期，给各单体电芯进行预充电，确定单体电芯无短路后闭合总正极继电器。17 新能源汽车动力电池系统检测与维修173.2电流传感器与熔断器“电流传感器”监测母线充、放电电流的大小；熔断器 防止能量回收过压过流或放电过流：1.熔断器规格250A电压500V2.电流传感器类型为无感分流器，在电阻的两端形成毫伏级的电压信号，作为监测总电流（型号300A75mv）250A保险无感分流器18 新能源汽车动力电池系统检测与维修3.3加热继电器与保险加热保险加热继电器19 新能源汽车动力电池系统检测与维修4、动力电池箱 动力电池箱是支撑、固定、包围电池系统的组件，主要包含上盖和下托盘，还有辅助元
8、器件，如过渡件，护板，螺栓等，动力电池箱有承载及保护动力电池组及电气元件的作用。20 新能源汽车动力电池系统检测与维修二、动力电池管理系统（BMS）的功能 电池管理系统(Battery Management System，BMS)是对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和新能源汽车的重要纽带。对于新能源车辆而言，通过该系统对电池组充放电的有效控制，可以达到增加续驶里程，延长电池使用寿命，降低运行成本，保证动力电池组的安全性和可靠性。21 新能源汽车动力电池系统检测与
9、维修BMS的功能：数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口22 新能源汽车动力电池系统检测与维修22动力电池包对外上电过程控制,以及 单体电压监测与模组温度监测23 新能源汽车动力电池系统检测与维修23动力电池母线电流监测24 新能源汽车动力电池系统检测与维修25 新能源汽车动力电池系统检测与维修25SK电池构造主要由：电芯，主保险，总正继电器，总负继电器预充继电器，预充电电阻，电流传感器，BMS，高压接口，低压接口。26 新能源汽车动力电池系统检测与维修SK电池控制单元主要功能：1.与外部通讯（VCU、充电机、快充桩）2.控制负极继电器3.检测内、外部
10、总电压4.检测充、放电电流5.监测单体电压和电芯温度6.保护电池寿命和安全7.控制预充继电器注：正极继电器由由VCU控制27 新能源汽车动力电池系统检测与维修SK电池构造：继电器集成器（PRA）负继电器预充继电器预充电阻正继电器内部电压检测点外部电压检测点28 新能源汽车动力电池系统检测与维修SK电池构造电压、温度采集板（PCB），压装在模组上：采集单体电压和电芯温度实物图二维图29 新能源汽车动力电池系统检测与维修29维修开关和高低压互锁，高压母线插件和维修开关带熔断器互锁端子高压母线插件维修开关熔断器互锁端子SK电池构造30 新能源汽车动力电池系统检测与维修30维修开关31 新能源汽车动力
11、电池系统检测与维修单体信息的采集，与整车通讯的低压连接32 新能源汽车动力电池系统检测与维修33 新能源汽车动力电池系统检测与维修33电池模组串联形成高压的连接路径1st Module91st Module34 新能源汽车动力电池系统检测与维修关键元器件关键元器件35 新能源汽车动力电池系统检测与维修电池单体电压采样检测电阻阵列36 新能源汽车动力电池系统检测与维修3637 新能源汽车动力电池系统检测与维修3738 新能源汽车动力电池系统检测与维修电池电压采集盒动力电池模组动力电池箱正极继电器负极继电器高压保险预充电电阻预充电继电器电流检测主控盒电池电压采集盒绝缘检测盒普莱德动力电池 波士顿电芯39 新能源汽车动力电池系统检测与维修波士顿三元电池40 新能源汽车动力电池系统检测与维修学习小结学习检测学习小结教学目标 主要内容本次课我们主要学习了以下内容：一、动力电池系统的整体结构组成二、动力电池管理系统（BMS）的基本功能（重点）三、典型动力电池厂家生产的电池结构组成实例41 新能源汽车动力电池系统检测与维修学习检测学习小结 学习检测教学目标 主要内容动力电池系统由哪些部分组成？电池管理系统（BMS）的基本功能有哪些？思考题思考题42 新能源汽车动力电池系统检测与维修
