任務1、認識動力電池一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結評價任務1、認識動力電池一、任務描述：車主黃先生購買的一輛比亞迪e5純電動汽車，行駛里程50000km，黃先生駕駛該車在高速公路上行駛時被后方車輛追尾，導致汽車中后部嚴重損毀并且無法啟動。經過4S店的初步檢測，確定為動力電池故障，需要更換高壓動力電池。在更換動力電池前，我們先進行動力電池的學習？任務1、認識動力電池二、任務分析：1.電動汽車動力電池作用是什么2.電動汽車動力電池有哪些類型3.電動汽車動力電池的具體參數是什么任務1、認識動力電池三、收集信息1.動力電池概述純電動汽車與傳統燃油汽車的不同之處在于純電動汽車沒有了發動機和燃油箱，用電機取代了發動機，動力電池取代了燃油。純電動汽車以動力電池作為蓄能動力源，通過電機等動力裝置轉化為機械能，從而驅動汽車行駛。任務1、認識動力電池2.動力電池的分類任務1、認識動力電池電動汽車常見的動力電池主要有：類型鉛酸蓄電池鎳氫電池三元鋰電池磷酸鐵鋰電池氫燃料電池應用

單體電壓2V1.2V3.7V3.2V0.9V壽命1-2年1000次500-1000次1000-2000次5000小時價格低中等較高較高高比能量低低高中等高溫度影響大中等較大大小任務1、認識動力電池工作電壓··在規定條件下測得的并由制造商標明的電池容量值放電終止電壓··動力電池在一定放電條件下所能輸出的電量開路電壓··動力電池充滿電時的電壓充電上限電壓··動力電池在開路狀態下的端電壓標稱容量··動力電池正常放電時所規定的放電終止時的負載電壓實際容量··根據動力電池活性物質的特性計算出的最高理論值額定容量··動力電池接上負載后處于放電狀態下的電壓理論容量··用來鑒別動力電池是否適用的近似容量值任務1、認識動力電池1.鉛酸蓄電池

是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。正極主要成分為二氧化鉛PbO2，負極主要成分為鉛Pb；一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V；在應用中，經常用6個單格鉛酸電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸電池，還有24V、36V、48V等。常見的鉛酸蓄電池用于老年代步車，景區觀光車，快遞車等。任務1、認識動力電池鉛酸蓄電池工作原理放電時稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質產生反應,生成新化合物『硫酸鉛』。充電時在陽極板，陰極板上所產生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,任務1、認識動力電池鎳氫電池鎳氫電池正極活性物質為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。單體電壓1.2V，循環壽命1000次，工作溫度-20℃～70℃。通常用于豐田混動車系。任務1、認識動力電池鎳氫電池工作原理充電時正極的Ni(OH)2和OH-反應生成NiOOH和H2O，同時釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲氫合金；放電時MH釋放H+和e-，H+和OH-生成H2O，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。任務1、認識動力電池3.三元鋰電池三元鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池（Li（NiCoMn）O2）。三元鋰電池主要由正極、負極、電解液、隔膜等組成。鋰離子電池的額定電壓為3.7V，終止充電電壓為4.2V；終止放電電壓為2.5V。憑借優秀的性能，三元鋰電池在電動汽車上的使用不斷增加。任務1、認識動力電池三元鋰電池的工作原理充電時，電池的正極上有鋰離子和電子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極，電子經過電流回路運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出運動回正極，電子經電流回路回到正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。任務1、認識動力電池4.磷酸鐵鋰電池磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰（LiFePO4，簡稱LFP）材料作電池正極的鋰離子電池。LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池負極連接；中間是聚合物的隔膜，磷酸鐵鋰電池標稱電壓3.2V，充電終止電壓3.6V，放點終止電壓2.0V。常用于比亞迪汽車和北汽新能源上。任務1、認識動力電池磷酸鐵鋰電池工作原理電池充電時正極材料中的鋰離子脫出來，經過電解液，穿過隔膜進入到負極材料中；電池放電時鋰離子又從負極中脫出來，經過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。鋰離子在充放電時來回遷移，所以鋰離子電池又稱“搖椅電池”。任務1、認識動力電池氫燃料電池氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。氫氣從燃料電池的陽極進入，氧氣（或空氣）則由陰極進入燃料電池。經由催化劑的作用內，氫氣H2經過質子交換膜分解成H+和電子e-，H+繼續移動和氧氣O2結合變成水，電子則經由外電路形成電流后，到達陰極。目前氫燃料汽車主要由豐田MIRAI和本田clarity汽車上使用。任務1、認識動力電池四、制定方案通過剛才的學習，下面請各小組進行討論，制定動力電池種類及其性能學習方案；任務1、認識動力電池五、任務實施：1.測量動力電池電壓2.臺架上檢修動力電池故障任務1、認識動力電池任務總結：1.小組代表總結本組學習情況。2.老師總結，表揚優秀小組，指出任務過程中的不足。3.講解本次學習工作任務的重點及注意事項。4.學生根據學習情況，填寫任務考核表。任務1、認識動力電池任務2、更換動力電池組一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結評價教學流程任務2、更換動力電池組一、任務描述：車主黃先生購買的一輛比亞迪E5純電動汽車，行駛里程50000km，黃先生駕駛該車在高速公路上行駛時被后方車輛追尾，導致汽車中后部嚴重損毀并且無法啟動。經過4S店的初步檢測，確定為動力電池故障，需要更換高壓動力電池。如果你是該4S點售后服務中心的維修人員，應該如何進一步檢修該故障呢？二、任務分析：1.能說出動力電池包的類型是什么2.比亞迪e5動力電池的主要技術參數3.比亞迪的結構組成是什么任務2、更換動力電池組三、收集信息1、動力電池系統是EV車動力能源，它為整車驅動和其他用電器提供電能。動力電池布置在整車地板下面，位置如下圖所示：任務2、更換動力電池組本車的動力電池系統由動力電池模組、電池信息采集器、串聯線、托盤、密封罩、電池采樣線組成。額定總電壓為653.4V，總電量為42.47KWh。任務2、更換動力電池組內部結構：電池模組、動力連接片、連接電纜、采集器、采樣線，電池組固定壓條，密封條）任務2、更換動力電池組任務2、更換動力電池組電池組連接方式13個模組串聯組成。（電池包接口：1#電池負極、13#電池正極）任務2、更換動力電池組動力電池包內部含有4個接觸器，1#正極接觸器，2#、3#分壓接觸器和4#負極接觸器，控制電池串聯的通斷性。任務2、更換動力電池組任務2、更換動力電池組兩類電池模組（單列和雙列模組：電壓采樣線板，溫度采樣線板、電芯保護蓋）單列模組結構圖--電池模組尾端裝有信息采集器任務2、更換動力電池組單列模組：BIC—電池信息采集器（電壓采樣、溫度采樣、通訊端口）任務2、更換動力電池組雙列模組結構圖--電池模組尾端裝有信息采集器任務2、更換動力電池組雙列模組：BIC—電池信息采集器（電壓采樣、溫度采樣、通訊端口）任務2、更換動力電池組低壓接口任務2、更換動力電池組動力電池包高壓端接口：拆裝高壓接口時，注意鎖止機構鎖片的字母提示；任務2、更換動力電池組動力電池包高壓母線：帶高壓互鎖端子任務2、更換動力電池組四、制定方案通過剛才的學習，下面請各小組進行討論，制定比亞迪e5動力電池更換方案；任務2、更換動力電池組五、任務實施：Step1斷開12V蓄電池電源負極。Step2拆開儲物盒上蓋，戴上絕緣手套拔掉維修開關Step3將車輛舉升到合適的高度，使用專門的支撐支架托著電池包。Step4拆除電池包前端底盤副車架上的加強桿。Step5拔掉動力電池包進出水口液冷管路接頭。Step6戴上絕緣手套、拔掉動力電池包端的低壓接插件、高壓接插件。Step7使用M18的套筒將電池包周邊的10個緊固件拆掉，拆下動力電池包。Step8將動力電池包使用舉升設備落下或是使用電池承托架的，請將車輛舉升后）將電池推出。Step9安裝以倒序進行。任務2、更換動力電池組任務總結：1.小組代表總結本組學習情況。2.老師總結，表揚優秀小組，指出任務過程中的不足。3.講解本次學習工作任務的重點及注意事項。4.學生根據學習情況，填寫任務考核表。任務2、更換動力電池組*任務3、認識電池管理系統

教學流程*一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結評價一、任務描述：車主黃先生的比亞迪e5純電動汽車因涉水過深導致車輛無法行駛，經4S店初步檢測后，判斷為動力電池管理系統故障，現需進一步檢修以確認故障原因。進行維修前，先一起學習了解動力電池管理系統吧？*任務3、認識電池管理系統二、任務分析：1.電池管理系統的組成2.電池管理系統的監測功能3.電池管理系統的功能和工作原理*任務3、認識電池管理系統三、收集信息1.動力電池管理系統簡稱BMS，它的主要功能包括數據采集、狀態分析、均衡控制、熱管理和安全保護。數據采集··采集每個電池模塊電壓、充放電電流及溫度等信息狀態分析··準確地對電池SOC和SOH這兩個方面進行估測均衡控制··保證動力電池系統的整體性熱管理··電池進行熱管理，將電池包的溫度控制在合理的范圍內安全保護·電流保護、過充過放保護、過溫保護和絕緣監測*任務3、認識電池管理系統*工作原理圖任務3、認識電池管理系統*2.SOCSOC，全稱是StateofCharge，電池荷電狀態，也叫剩余電量，代表的是電池使用一段時間或長期擱置不用后的剩余可放電電量與其完全充電狀態的電量的比值，常用百分數表示。電池電量管理是電池管理的核心內容之一，對于整個電池狀態的控制，電動車輛續駛里程的預測和估計具有重要的意義。任務3、認識電池管理系統*SOC的作用1)保護蓄電池。準確控制電池SOC范圍，可避免電池過充電和過放電2)提高整車性能。SOC不準確，電池性能不能充分發揮，整車性能降低3)降低對動力電池的要求。準確估算SOC，電池性能可充分使用，降低對動力電池性能的要求4)提高經濟性。選擇較低容量的動力蓄電池組可以降低整車制造成本由于提高了系統的可靠性，后期維護成本降低任務3、認識電池管理系統*影響SOC的原因(1)充放電電流大電流可充放電容量低于額定容量，反之亦然。(2)溫度不同溫度下電池組的容量存在著一定的變化。(3)電池容量衰減電池的容量在循環過程中會逐漸減少。(4)自放電自放電大小主要與環境溫度有關，具有不確定性。(5)一致性電池組的一致性差別對電量的估算有重要的影響。任務3、認識電池管理系統*SOC的方法SOC估計直接計算方法安時積分開路電壓電池內阻智能估算方法神經網絡卡爾曼濾波狀態觀測器支持向量機方法簡單、易于實現，但精度較差，需要定期校正根據輸出實時更新SOC，具有較高的精度，但計算相對復雜任務3、認識電池管理系統*（1）開路電壓法隨著放電電池容量的增加，電池的開路電壓降低。可以根據一定的充放電倍率時電池組的開路電壓和SOC的對應曲線，通過測量電池組開路電壓的大小，插值估算出電池SOC的值任務3、認識電池管理系統*(2)容量積分法容量積分法是通過對單位時間內，流入流出電池組的電池進行累積.從而獲得電池組每一輪放電能夠放出的電量，確定電池SOC的變化。任務3、認識電池管理系統*(3)電池內阻法電池內阻有交流內阻(常稱交流阻抗)和直流內阻之分，它們都與SOC有密切關系。準確測量電池單體內阻比較困難，這是直流內阻法的缺點。在某些電池管理系統中，內阻法與Ah計量法組合使用來提高SOC估算的精度。任務3、認識電池管理系統*（4）模糊邏輯推理和神經網絡法模糊邏輯接近人的形象思維方式，擅長定性分析和推理，具有較強的自然語言處理能力；神經網絡采用分布式存儲信息，具有很好的自組織、自學習能力。共同的特點：均采用并行處理結構，可從系統的輸入、輸出樣本中獲得系統輸入輸出關系。神經網絡法適用于各種電池，其缺點是需要大量的參考數據進行訓練，估計誤差受訓練數據和訓練方法的影響很大。任務3、認識電池管理系統*（5）卡爾曼濾波法核心思想：對動力系統的狀態做出最小方差意義上的最優估算。適用于各種電池，不僅給出了SOC的估計值，還給出了SOC的估計誤差。缺點：要求電池SOC估計精度越高，電池模型越復雜，涉及大量矩陣運算，工程上難以實現該方法對于溫度、自放電率以及放電倍率對容量的影響考慮的不夠全面。任務3、認識電池管理系統*3.均衡管理均衡系統的目的為了平衡電池組中單體電池的容量和能量差異，提高電池組的能量利用率。均衡系統如何分類能量耗散型均衡和能量非耗散型。任務3、認識電池管理系統*（1）.能量耗散型均衡管理通過單體電池的并聯電阻進行充電分流從而實現均衡電路結構簡單，均衡過程一般在充電過程中完成由于均衡電阻在分流的過程中，不僅消耗了能量，而且還會由于電阻的發熱引起電路的熱管理問題只適合在靜態均衡中使用，其高溫升等特點降低了系統的可靠性，不適用于動態均衡僅適合于小型電池組或者容量較小的電池組。任務3、認識電池管理系統*（2）非能量耗散型均衡管理1）能量轉換式均衡通過開關信號，將電池組整體能量對單體電池進行能量補充，或者將單體電池能量向整體電池組進行能量轉換。2）能量轉移式均衡利用電感或電容等儲能元件，把電池組中容量高的單體電池，通過儲能元件轉移到容量比較低的電池上任務3、認識電池管理系統*3.動力電池的熱管理由于過高或過低的溫度都將直接影響動力電池的使用壽命和性能，并有可能導致電池系統的安全問題，并且電池箱內溫度場的長久不均勻分布將造成各電池模塊、單體間性能的不均衡，因此電池熱管理系統對于電動車輛動力電池系統而言是必需的。可靠、高效的熱管理系統對于電動車輛的可靠安全應用意義重大。任務3、認識電池管理系統*動力電池熱管理的功能①電池溫度的準確測量和監控；②電池組溫度過高時的有效散熱和通風；③低溫條件下的快速加熱；④有害氣體產生時的有效通風；⑤保證電池組溫度場的均勻分布。任務3、認識電池管理系統以低溫空氣為介質，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強制冷卻(利用風機等)。

通過液體對流換熱，將電池產生的熱量帶走，降低電池溫度。利用制冷劑(R134a等)蒸發潛熱的原理，在整車或電池系統中建立空調系統，將空調系統的蒸發器安裝在電池系統中，制冷劑在蒸發器中蒸發并快速高效地將電池系統的熱量帶走，從完成對電池系統冷卻的作業。*按照傳熱介質分空冷、液冷和相變材料冷卻動力電池熱管理設計的分類：液冷直冷風冷任務3、認識電池管理系統*按照是否有內部加熱或制冷裝置可分為被動式和主動式兩種被動加熱與散熱-外部空氣流通被動加熱與散熱-內部空氣流通主動加熱與散熱-外部和內部空氣流通任務3、認識電池管理系統*動力電池熱管理設計電池列前后纏繞硅膠加熱線電池列間添加電熱膜任務3、認識電池管理系統*電池本體上包覆電熱膜電池上、下添加加熱板任務3、認識電池管理系統四、制定方案通過剛才的學習，下面請各小組進行討論，制定BMS功能驗證試驗方案；*任務3、認識電池管理系統五、任務實施：Step1安裝維修開關、閉合臺架總開關、打開點火鑰匙Step2觀察BMS顯示屏的電池參數有無異常Step3開啟面板臺功能設置按鈕，設定故障Step4觀察BMS顯示屏的電池參數有無異常Step5測試動力電池單體電池電壓并確定故障點Step6故障排除，恢復臺架功能*任務3、認識電池管理系統任務總結：1.小組代表總結本組學習情況。2.老師總結，表揚優秀小組，指出任務過程中的不足。3.講解本次學習工作任務的重點及注意事項。4.學生根據學習情況，填寫任務考核表。*任務3、認識電池管理系統*任務4、E5電池管理系統故障檢修

教學流程*一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結評價一、任務描述：車主黃先生的比亞迪e5純電動汽車因涉水過深導致車輛無法行駛，系統提示檢查動力系統。經4S店初步檢測后，判斷為動力電池管理系統故障，現需進一步檢修以確認故障原因。如果你是該4S店售后服務中心的維修人員，應該如何檢修該故障呢？*任務4、E5電池管理系統故障檢修二、任務分析：1.比亞迪e5電池管理系統的組成有哪些2.比亞迪e5電池管理系統的功能和工作原理3.檢修比亞迪e5電池管理系統的常見故障是哪些*任務4、E5電池管理系統故障檢修三、收集信息本車采用分布式電池管理系統，由電池管理控制器（BMC）、電池信息采集器、電池采樣線、分壓接觸器組成。*任務4、E5電池管理系統故障檢修電池管理控制器的主要功能有充放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態報警和保護、SOC/SOH計算、自檢以及通訊功能等；電池信息采集器的主要功能有電池電壓采樣、溫度采樣、電池均衡、采樣線異常檢測等；動力電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現二者之間的通訊及信息交換。*任務4、E5電池管理系統故障檢修電池管理器的結構*任務4、E5電池管理系統故障檢修端子定義*任務4、E5電池管理系統故障檢修*任務4、E5電池管理系統故障檢修電池信息采集器BIC（電壓采樣、溫度采樣、通訊端口）*任務4、E5電池管理系統故障檢修分壓接觸器*接觸器廣義上是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。（比繼電器控制的載荷更大。）任務4、E5電池管理系統故障檢修BMS檢測功能--監測動力電池電壓數據*任務4、E5電池管理系統故障檢修*監測動力電池電流數據任務4、E5電池管理系統故障檢修*監測動力電池溫度數據任務4、E5電池管理系統故障檢修檢測碰撞、漏電數據*任務4、E5電池管理系統故障檢修工作原理簡圖*任務4、E5電池管理系統故障檢修*任務4、E5電池管理系統故障檢修四、制定方案通過剛才的學習，下面請各小組進行討論，制定比亞迪e5BMS故障檢修方案；*任務4、E5電池管理系統故障檢修五、任務實施：Step1使用故障診斷儀讀取故障代碼Step2斷開蓄電池負極Step3找到并拆下KxK45（BMC03）插接器，使用專用工具連接KXK45-10#。Step4找到動力電池kxk51插接器，使用專用工具連接KXK51-16#。測量KXK45-10#和KXK51-16#電阻值Step5同樣方法測量KXK45-20#和KXK51-5#電阻值Step6安裝KXK51測量KXK45-20#和搭鐵電阻值。Step7KXK45和蓄電池負極復位，拆下KXK51,用萬用表紅表筆接10#，黑表筆接16#，打開ON檔測量其電壓。*任務4、E5電池管理系統故障檢修任務總結：1.小組代表總結本組學習情況。2.老師總結，表揚優秀小組，指出任務過程中的不足。3.講解本次學習工作任務的重點及注意事項。4.學生根據學習情況，填寫任務考核表。*任務4、E5電池管理系統故障檢修任務5、純電動汽車電池冷卻系統檢測

教學流程一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結評價一、任務描述：車主黃先生的比亞迪e5純電動汽車行駛過程中電池過熱報警燈亮起，經4S店初步檢測后，判斷為動力電池冷卻系統故障，現需進一步檢修以確認故障原因。如果你是該4S店售后服務中心的維修人員，應該如何檢修該故障呢？任務5、純電動汽車電池冷卻系統檢測二、任務分析：1.動力電池熱管理系統的功能是什么2.動力電池熱管理系統的種類及其設計原理是什么3.動力電池熱管理系統的常見故障是哪些任務5、純電動汽車電池冷卻系統檢測三、收集信息1.車輛在不同的行駛狀況下，電池系統由于其自身有一定的內阻,在輸出功率、電能的同時產生一定的熱量，使電池溫度升高，當電池溫度超出其正常工作溫度區間時會影響電池的壽命。對于電動汽車來說，高效可靠的動力電池熱平衡系統對汽車的安全性和穩定性十分重要。任務5、純電動汽車電池冷卻系統檢測2.電池熱管理系統的功能有①電池溫度的準確測量和監控。②電池組溫度過高時的有效散熱和通風。③低溫條件下的快速加熱。④有害氣體產生時的有效通風。⑤保證電池組溫度場的均勻分布。任務5、純電動汽車電池冷卻系統檢測以低溫空氣為介質，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強制冷卻(利用風機等)。

通過液體對流換熱，將電池產生的熱量帶走，降低電池溫度。利用制冷劑(R134a等)蒸發潛熱的原理，在整車或電池系統中建立空調系統，將空調系統的蒸發器安裝在電池系統中，制冷劑在蒸發器中蒸發并快速高效地將電池系統的熱量帶走，從完成對電池系統冷卻的作業。按照傳熱介質分空冷、液冷和相變材料冷卻3.動力電池熱管理設計的分類：液冷直冷風冷任務5、純電動汽