5-4北汽新能源EV系列汽车动力电池故障检修【新能源汽车动力电池结构与检修】

加热膜
主继电器
主控盒
高压盒 主继电器
一、动力电池系统构造与功能介绍
电池组
由一个或多个单体电芯并联再串联成一个组合，称电池组；把每个电池组串联 起来形成动力电池总成。
例：3P91S 则为：5个并联 组成一个单体 ，再由91个单 体串联成动力 电池总成。
一、动力电池系统构造与功能介绍
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：
元素分类
钴酸锂电池 锰酸锂电池
磷酸铁锂电池
二、动力电池系统技术参数
动力电池性能参数
额定电压/串联数=单体电压
3P91S 表示3个电芯并联 成1个独立单体电池，再由 91个独立单体电池串联成动 力电池总成
项目 零部件号 额定电压 电芯容量 额定能量 连接方式 电池系统供应
商 电芯供应商 BMS供应商
ATL E-power 295kg
240L 250～365V 86Wh/kg 107Wh/L
三、动力电池系统工作原理与应用
工作原理：动力电池模组放置在一个密 封并且屏蔽的动力电池箱里面，动力电 池系统使用可靠的高低压接插件与整车 进行连接。 系统内的BMS实时采集各 电芯的电压值、各温度传感器的温度值 、电池系统的总电压值和总电流值，电 池系统的绝缘电阻值等数据，并根据 BMS中设定的阀值判定电池系统工作是 否正常，并对故障实时监控。 动力电池 系统通过BMS使用CAN与VCU或充电 机之间进行通讯，对动力电池系统进行 充放电等综合管理。
采用非车载充电机充电，充电温度与充电电流要求见下表
温度
小于5℃（加热） 5℃～15℃ 15℃～45℃ 大于45℃
可充电电流
0A
20A
50 A
0A
备注 恒流充电至单体电压高于额定电压0.3V以后转为恒压充电方式
三、动力电池系统工作原理与应用
充电加热与保温
◆充电加热（仅适用于有加热功能的动力电池）
充电状态 温度
三、动力电池系统工作原理与应用
高压系统工作原理
三、动力电池系统工作原理与应用
低压系统工作原理
快充接口CC2
三、动力电池系统工作原理与应用
充电电流与温度 采用车载充电机充电，充电温度与充电电流要求见下表
温度
小于0℃（加热） 0℃～55℃
大于55℃
可充电电流
备注
0A
10A
0A
当单体最高电压高于额定电压0.4V时，降低 充电电流到5A，当单体电压高于 额定电压 0.5V时，充电电流为0A，请求停止充电。
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、负主继电器 6.控制电池加热 7.唤醒应答 8.控制充/放电电流
外形图
一、动力电池系统构造与功能介绍
高压盒
高压盒是“监控”动力电池的总电压和充、放电流及绝缘性能，主要功能如下 ：
BMS具备的功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过 压、欠压、过流、过高温和过低温保护，继电器控制、SOC估算、充放电管理、 加热或保温、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信功能等功能；此外 电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热功能。
一、动力电池系统构造与功能介绍
总质量 总体积 工作电压范围 能量密度 体积比能量
Baidu Nhomakorabea
SK-30.4kWh E00008302
332V 91.5Ah 30.4kWh 3P91S BESK
SKI SK innovation
291kg 240L 250～382V 104Wh/kg 127Wh/L
PPST-25.6kWh E00008417 320V 80Ah 25.6kWh 1P100S PPST
5-4 北汽新能源EV系列汽车动力电池故障 检修
目录
一、动力电池系统构造与功能介绍 二、动力电池系统技术参数 三、动力电池系统工作原理与应用 四、动力电池系统故障处理
一、动力电池系统构造与功能介绍
1.动力电池构造
主要由：电池壳体、电池组、主控制盒、高压控制盒、电池低压管理系统、主
继电器等组成。
电池组
车载充电机（慢充） 非车载充电机（快充）
小于0℃（加热）
小于5℃（加热）
●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，过程中出现电芯温度差高于20℃，则间歇停 止加热，待加热片温度差低于15℃，则重启加热片。
1.监控动力电池的总电压 2.监控动力电池的总电流 3.检测高压系统绝缘性能 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
一、动力电池系统构造与功能介绍
电池低压管理系统
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.检测高压系统绝缘性能 4.电量（SOC）值监测 5.将以上项目监控到的数据反馈给 主控盒
➢电池管理系统
BMS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控制单元 ； BMS的硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压线、电流、温度等数据的电 子器件； BMS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。
二、动力电池系统技术参数
➢动力电池箱
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。
二、动力电池系统技术参数
电池元素分类
三元锂电池（镍、钴、锰）
一、动力电池系统构造与功能介绍
动力电池内部结构原理图
CAN线通讯
与VCU通讯 主控盒
继 电 器 控 制
继 电 器 控 制
高 压 输 出
高压盒
高 压 检 测
电池组
保险
低压管 理系统
温电 度压
电池组
一、动力电池系统构造与功能介绍
电池管理系统（BMS)
BMS的作用：它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力 和延长使用寿命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接 触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障 信息。