更换动力电池内部组件

3）加热继电器与保险 充电过程当电芯温度低于设定值，BMS 控制加热继电器 闭合通过保险接通加热膜电路
◆充电加热 （ 仅适用于有加热功能的动力电池） 慢充时低于0℃的温度点，启动加热模式：闭合加热片，待所 有电芯温度点高于5℃，停止加热，启动充电程序，过程中出 现加热片温度差高于20℃，则间歇停止加热，待加热片温度差 低于15℃，则重启加热片。 ● 加热过程中，正常情况下充电桩电流显示为4A—6A。 ● 充电过程中充电桩电流显示为12A—13A。 ● 如果单体压差大于300mV,则停止充电，报充电故障。 ● 快充时低于等于5℃的温度点，启动加热模式：电芯温度数 据与慢充相同；如果充电过程中最低温度低于等于5度，则停 止充电模式，也不重新启动加热模式。
感器
速响应、温度温度性好
可对大交流电 流测量
直流和交流
容易安装、无电磁噪音干扰、较 传 统 技 术 价 格 较 直流和交流
光纤电流传 计测范围广、可实现长距离 高
感器
信号传输
5）高低压插接件 如图3-26 所示，为动力电池的高低压插接件的端子定义， 动力电池系统通过使用可靠地高压插接件“ 总正” “ 总 负” 与高压控制盒相连，低压接插件连接“CAN” 总线与 VCU 或车载充电机之间进行通讯。
学习任务2 更换动力电池内部组件
【任务描述】 4S店技术主管在经过各项检测之后，判断张先生的 EV200汽车是动力电池故障，确定需要对动力电池进行解 体，此时需要你作为维修人员协助技术主管按照规范程序， 从车上拆卸动力电池，技术主管完成维修后，需要你对动 力电池进行安装，并确认其工作状态正常。
动力电池系统由四部分组成： 1 、动力电池箱 2 、电池模组 3 、电池管理系统BMS：高压盒、从控盒、主控盒 4 、辅助元器件： 主继电器、预充继电器及电阻、加热继电 器与保险、电流传感器与保险等组成。
（4）电流传感器与保险
SK 动力电池的电流传感器与普莱 德电池的作用相同，采用了霍尔式 电流传感器。 按照安培定律原理做成，在载流导 体周围产生一正比于该电流的磁场， 通过测量霍尔电势的大小间接测量 载流导体电流的大小，使电流的非 接触测量成为可能。
•电流互感器 电流互感器原理是依据电磁感应原理的，电流互感器的作用是 可以把数值较大的一次电流通过一定的变化转换成数值较小的 二次电流，用来进行保护、测量等用途。
一、动力电池系统组成部件和功能
让我们先来了解4 个重要参数的意义： 1. 动力电池系统的额定电压 动力电池系统的额定电压=单体电芯额定电压×单体电芯 串联数； 2. 动力电池系统的容量 电池容量是电池性能的重要指标之一，它表示电池存储电 量的大小，即电池放电电荷的总量为电池容量，单位Ah， 影响到整车的续驶里程； 动力电池系统的容量=单体电芯容量×单体电芯并联数量；
6）高低压线束 如图3-27 所示所示橙色波纹管为高压动力线束；黑色波 纹管为低压线束。
（4）BMS 的功能：
电池保护和管理的核心部件，提高电池的利用率，防止电 池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池 的状态。 1）通过电压、电流传感器采集动力电池组的串联模块电 压、总电压和总电流，控制动力电池组的充放电，监控电 池的状态，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使 用寿命； ——控制及监测
器
100KHz 、 较 高 的 精 度 和 很 小电流精度低一些 DC-100KHz
好的隔离
磁通门电流传 分辨率高、测量弱磁场范围 不能测量交流电流
感器
宽、可靠、能够直接测量磁
场的分量
直流
罗氏线圈 范围宽、精度高、绝缘性能 只能测量交流电流
好和无磁饱和现象
巨磁阻电流传 抗干扰性强、灵敏度高、高 所测电流不能太大
（4）BMS 的功能：
• 2）作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，并向 整车控制器VCU上报动力电池系统的基本参数、剩余电 量及故障信息； ——CAN通信 • 3）具有高压回路绝缘检测功能，检测电池组与箱体、 车体等之间的绝缘状况；——高压电安全管理 • 4）通过对温度检测实现对动力电池过高温和过低温保 护，具有控制动力电池的加热功能； ——温度采集
充电加热与保温 ◆保温策略 1. 充电保温只发生在车载充电完成后； 2. 充电完成后， 电池温度 ≤5℃ 时进入保温模式，若电池温度 ＞5 ℃ ，电池进入静置状态； 3. 保温策略以保温2 小时为唯一截止条件； 4. 保温过程中 ：电池温度上升至≥8 ℃ 时，电池进入静置状态； 5. 保温过程中，如果电池温差超过20 ℃ ，电池进入静置状态 直至温差低于10 ℃ 再次启动加热。 备注：仅适用于有加热功能的动力电池
•控制预充继电器
SK动力电池的正极继电器由VCU控
制，负极继电器由BMS控制；
3. 电池管理系统 BMS 根据电池类型和布置不同，电池管理系统 BMS 结构分为分布 式结构和集成式结构。 分布式方案优缺点：配置灵活、信号采集速度快、线束少，但 成本较高。 BMS 分布式方案
集中式方案优缺点：成本低，结构简单，但灵活性差，线束过 长，增加辐射干扰。
（3）辅助元器件： 主要包括动力电池系统内部的电子电器元件，如熔断器，继电 器，分流器，接插件，紧急开关，烟雾传感器等，维修开关以 及电子电器元件以外的辅助元器件，如密封条，绝缘材料等。
1 ）主继电器 主继电器主要包含主正继电器和主负继电器，主正继电器如图 3-19 所示， 在普莱德电池中，主正继电器由BMS 控制，主负继电器由 VCU 控制。它的作用是控制回路的通断。
1 1 ．磷酸铁锂动力电池
（1）动力电池箱 动力电池箱：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。 技术要求：电池箱体螺接在车身地板下方，其防护等级为IP67， 螺栓拧紧力矩为80～100Nm。整车维护时需观察电池箱体螺 栓是否有松动，电池箱体是否有破损严重变形，密封法兰是否 完整，确保动力电池可以正常工作；外观要求：电池箱体外表 面颜色要求为银灰或黑色，亚光；电池箱体表面不得有划痕、 尖角、毛刺、焊缝及残余油迹等外观缺陷，焊接处必须打磨圆 滑
2 ）电流传感器
方法
优点
缺点
适应范围
电阻分流器检 高精度，响应速度快，成本 测量电路与被测电 低频率小幅值
测技术
低
流没有电隔离
电流测量
电流互感器 能将较大的电流转变成较小 不能测量直流电流 可测大交流电
的电流测量
流40-20KHz
霍尔电流传感 可测直流和交流、频率高达 响 应 速 度 不 够 快 ， 直流和交流
动力电池系统的外观
备注： 动力电池系统铭牌包括动力电池型号、生产日期、电池材 料、额定电压、额定能量、重量等信息。
（2）动力电池模组： 电池单体： 构成动力电池模块的最小单元，也称为单体电芯。 磷酸铁锂单体电芯额定电压一般为3.2v。 动力电池模块： 一组并联的电池单体的组合。
动力电池模组： 由多个电池模块或电池单体串联或并联组成 的一个组合体，从而形成能输出高压，大电流的供电源。
2）预充继电器与电阻 “ 预充流程 ” 在充、放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： BMS 控制预充继电器闭合或断开。 充电模式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。 放电模式低电压、小电流给各控制器电容充电。 电容两端电压接近电池总电压时，闭合总正继电器。
例：1P100S 100 块电池单体串联，共分为9 个模组。 例：3P91S 表示：3 个单体并联组成一个模 块，再由91 个模块组成若干个模 组串联成动力电池总成。
例如：特斯拉Roadster纯电动汽车的电池组由6831节 18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组，再将 9组串联为一层，最后串联堆叠11层构成。
一、动力电池系统组成部件和功能
让我们先来了解4 个重要参数的意义： 3. 动力电池的总能量 W=QU= UIt 动力电池的总能量为电池对外做功所能输出的电能，单位 是Wh； 动力电池系统总能量=动力电池系统的额定电压×动力电 池系统的容量； 4. 能量密度：单位质量/体积的电芯储存的能量，单位 Wh/Kg、Wh/L
BMS 集中式方案
动力电池系统的故障
3. 辅助元器件
1 ）继电器集成器（PRA） ） 与普莱德电池相比，SK动力电池的继电器集成器（PRA）如 图所示，它是将主正继电器、主负继电器、预充继电器和预充 电阻进行了集成，其各个功能与之前所述相同。
3 ）维修开关和熔断器
保护电源，在出现紧急情况、进行高压系统维修保养或进行电 池维护安装时，能够及时断开手动维修开关，将电池包的电流 断开，有效避免因为维修人员操作不当而引发的电击情况，保 护维修人员安全。内部装有250A。
高压盒 高压盒 “ 监控 ” 动力电池的总电压、总电流、绝缘性能。 ①监控动力电池的总电压（ 主继电器内外4 个监测点 ， 内部320V ，外部0v——检测 ） ②检测充放电电流 ③高压系统绝缘性能 ④监控高压连接情况 ⑤将以上项目监控到的数据 反馈给主控盒
从控盒 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监控每个单体电压反馈给主控盒 ②监控每个电池组的温度反馈给主控盒 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
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接收从控盒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vcu 的通讯 ④控制主正继电器 ⑤控制电池加热 ⑥控制充/ 放电电流
2 ．三元锂动力电池 1. 动力电池箱体
SK 的动力电池箱体与普莱德电池箱体在防护等级 IP67 、安 装方式和拧紧力矩一致，但在制作材料上有区别， SK 电池箱 体的上盖板为 SMC 复合材料是优良的绝缘材料，而下盖板为 了增加硬度和耐磨性材料为钣金。