課題動力蓄電池的故障類型認(rèn)知課時4課時（180min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：1.掌握動力蓄電池系統(tǒng)的故障類型。2.掌握動力蓄電池常見故障的處理方法。3.掌握動力蓄電池故障分析的方法。素質(zhì)目標(biāo)：1.提升綜合素質(zhì)，增強安全意識和規(guī)范操作能力。2.培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。教學(xué)重難點教學(xué)重點：掌握動力蓄電池故障的分類及處理方法。教學(xué)難點：故障分析方法的掌握和實際應(yīng)用教學(xué)方法情景模擬法、問答法、討論法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，組織學(xué)生下載“任務(wù)工單——動力蓄電池的故障類型認(rèn)知”，并根據(jù)任務(wù)工單進(jìn)行組內(nèi)分工，同時提醒同學(xué)通過超星APP或其他學(xué)習(xí)軟件，收集新能源汽車動力電池故障的相關(guān)資料，并進(jìn)行了解?！緦W(xué)生】提前上網(wǎng)觀看相關(guān)資料，熟悉教材考勤【教師】使用超星APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到互動導(dǎo)入【教師】講述“吉利帝豪EV450電動汽車出現(xiàn)全車無電故障”案例，并提出問題你知道動力蓄電池系統(tǒng)的故障類型有哪些種類嗎？如果你作為一名新入職新能源汽車維護(hù)檢測人員，現(xiàn)在車間主管安排你對此車進(jìn)行診斷和排故，你應(yīng)該如何處理呢？【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答傳授新知【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識點，講解新能源汽車動力蓄電池常見故障的分類、故障發(fā)生原因和故障的性質(zhì)等內(nèi)容動力蓄電池系統(tǒng)的故障是一個涉及多個層面的復(fù)雜過程，因為它不僅需要關(guān)注電池單體的性能變化，還要考慮到整個電池系統(tǒng)的協(xié)同工作狀態(tài)。在這個系統(tǒng)中，電氣、機械、熱管理和控制等多個維度相互交織，任何一個環(huán)節(jié)的異常都可能導(dǎo)致故障的發(fā)生。動力蓄電池的故障主要可以按照故障發(fā)生的部位和故障的性質(zhì)進(jìn)行分類?！窘處煛渴紫冉榻B動力蓄電池故障可以按照發(fā)生的部位進(jìn)行分類，包括電池單體、電池管理系統(tǒng)以及線路或插接器。一、按故障發(fā)生的部位分類1.電池單體故障【教師】講解電池單體故障的幾種情況，包括SOC異常、容量不足、內(nèi)阻偏大、過充過放、內(nèi)部或外部短路以及極性裝反等問題。1）在電池組中有個別電池單體SOC偏低或SOC偏高。2）電池單體容量不足和電池單體內(nèi)阻偏大。3）電池單體內(nèi)部短路、電池單體外部短路、電池單體極性裝反等。單體蓄電池故障現(xiàn)象及處理方法如表5-1-1所示。表5-1-1單體蓄電池故障現(xiàn)象、后果和處理方法故障部位故障現(xiàn)象故障后果處理方法單體蓄電池單體蓄電池SOC偏低電池組容量降低，電動汽車?yán)m(xù)航里程短對單體蓄電池單獨充電單體蓄電池SOC偏高對單體蓄電池單獨放電單體蓄電池容量不足電池組充電不足、使用壽命減少，電動車騎車?yán)m(xù)航里程短更換單體蓄電池單體蓄電池內(nèi)阻偏大單體蓄電池過充電電池內(nèi)部短路、電池?zé)崾Э?，?yán)重時會起火、爆炸檢查電池管理系統(tǒng)單體蓄電池過放電單體蓄電池內(nèi)部短路電池?zé)崾Э貒?yán)重時會起火、爆炸更換單體蓄電池單體蓄電池外部短路排除短路故障、更換單體蓄電池單體蓄電池極性裝反更換單體蓄電池【學(xué)生】認(rèn)真聽講，記錄電池單體可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象和相應(yīng)的專業(yè)術(shù)語。電池管理系統(tǒng)故障【教師】闡述電池管理系統(tǒng)的重要性，并指出其可能發(fā)生的故障，如CAN通信故障、電壓測量故障、溫度測量故障等。電池管理系統(tǒng)對于保障動力蓄電池組的安全及使用壽命、最大限度發(fā)揮電池系統(tǒng)效能具有重要作用。電池管理系統(tǒng)故障包括CAN通信故障、總電壓測量故險、單體電壓測量故障、溫度測量故障、電流測量故障、繼電器故障、加熱器故障和冷卻系統(tǒng)故障等。其故障現(xiàn)象及處理方法如表5-1-2所示。表5-1-2電池管理系統(tǒng)故障現(xiàn)象、后果和處理方法故障部位故障現(xiàn)象故障后果處理方法電池管理系統(tǒng)CAN通信故障無法監(jiān)控電動汽車檢查CAN網(wǎng)絡(luò)總電壓測量故障無法監(jiān)控總電壓檢查總電壓測量模塊單體電壓測量故障無法監(jiān)控單體電壓檢查單體電壓測量模塊溫度測量故障無法監(jiān)控電池溫度檢查溫度測量模塊電流測量故障無法監(jiān)控電池電流檢查電流測量模塊冷卻系統(tǒng)故障電池溫度偏高檢查冷卻風(fēng)扇及冷卻水泵控制電路【學(xué)生】積極參與討論，提出自己對于電池管理系統(tǒng)功能和可能故障的疑問。線路或插接器故障【教師】強調(diào)線路和插接器的穩(wěn)定性對整個系統(tǒng)的影響，并說明常見的故障現(xiàn)象，如接觸器故障、電池間虛接、斷路、快速熔斷器斷路等。線路或插接器故障的診斷對于確保行車全和整車的可靠性同樣重要。在電動汽車運行過程中，電池間的連接螺栓可能會出現(xiàn)松動，發(fā)生電池間虛接故障，極端情況下甚至造成電池者火等安全事故。電池箱和電動汽車的電氣連接也是故障的高發(fā)點，電插接器在經(jīng)歷長時間振動后容易產(chǎn)生虛接，出現(xiàn)燒蝕、接觸不良等故障。線路、接觸器故障現(xiàn)象及處理方法如表5-1-3所示。表5-1-3線路、接觸器故障現(xiàn)象、后果和處理方法故障部位故障現(xiàn)象故障后果處理方法線路、接觸器故障正極接觸器故障電動汽車無法上電和行駛檢查正極接觸器及線路負(fù)極接觸器故障檢查負(fù)極接觸器及線路電池間虛接電動汽車動力不足、續(xù)航里程短緊固電池插接器電池間斷路電動汽車無法上電和行駛檢查電池插接器快速熔斷器斷路檢查快速熔斷器動力蓄電池插接器斷路檢查動力蓄電池插接器動力蓄電池插接器虛路插接器易燒蝕，電動汽車動力不足檢查動力蓄電池插接器電池監(jiān)控信號插接器無法監(jiān)控電動汽車檢查監(jiān)控信號插接器電源線短路電池?zé)崾Э?，?yán)重時會起火、爆炸檢查電源線【學(xué)生】思考這些故障可能對電動汽車使用帶來的影響，并記錄故障診斷的關(guān)鍵步驟。二、按故障的性質(zhì)分類1.電壓類故障【教師】解釋電壓類故障的幾種情況，包括電池電壓高、電壓低、壓差和電壓跳變，并說明其原因和處理方法。（1）電池電壓高整車充滿電靜置后個別電芯電壓明顯偏高，其他電芯正常。故障原因：采集誤差；均衡管理單元（LMU）均衡功能差或失效；電芯容量低，充電時電壓上升較快。處理方法：個別電芯電壓顯示值較其余電芯偏高，測量電芯實際電壓值并進(jìn)行比對，若實際值較顯示值低，且與其他電芯電壓相同。則以實際值為標(biāo)準(zhǔn)通過LMU對電芯電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，若測量值與顯示值相符，則人工對電芯進(jìn)行放電均衡；檢查電壓采樣線是否斷裂、虛接；更換LMU。（2）電池電壓低整車充滿電靜置后，個別電芯電壓明顯偏低，其他電芯正常。故障原因：采集誤差；均衡管理單元（LMU）均衡功能差或失效；電芯自放電率大；電芯容量低，放電時電壓下降較快。處理方法：個別電芯電壓顯示值較其余電芯偏低，測量電芯實際電壓值并進(jìn)行比對，若實際值較顯示值高，且與其他電芯電壓相同，則以實際值為標(biāo)準(zhǔn)通過LMU對電芯電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，若測量值與顯示值相符，則人工對電芯進(jìn)行充電均衡；檢查電壓采樣線是否斷裂、虛接；更換LMU；對故障電池進(jìn)行更換。（3）壓差（動態(tài)壓差、靜態(tài)壓差）充電時電芯電壓迅速升至充電終止電壓；踩加速踏板時，個別電芯電壓比其他電芯電壓下降迅速；踩制動踏板時，個別電芯電壓比其他電芯電壓上升迅速。故障原因：連接電池銅牌緊固螺母松動；連接面有污物；電芯自放電率大。電池單體焊接連接銅排開焊（造成該單體容量低）；個別電芯漏液。處理方法：對螺母進(jìn)行緊固；清除連接面異物；對單體蓄電池進(jìn)行充、放電均衡。對問題電池進(jìn)行更換。（4）電壓跳變車輛運行或充電時，電芯電壓跳變。故障原因：電壓采集線連接點松動；LMU故障。處理方法：對連接點進(jìn)行緊固；更換LMU。【學(xué)生】通過實例理解電壓類故障的影響，學(xué)習(xí)如何使用專業(yè)工具進(jìn)行測量和診斷。溫度類故障【教師】講述溫度類故障，包括熱管理故障、溫度高、溫度低和溫差問題，并指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行診斷和處理。（1）熱管理故障1）加熱故障（加熱片）：動力蓄電池充電時，若溫度低于某一數(shù)值，加熱功能不開啟。故障原因：加熱繼電器或BMS故障；加熱片或繼電器供電電路異常。處理方法：修復(fù)或更換加熱繼電器或BMS；檢查修復(fù)供電電路。2）散熱故障（風(fēng)扇）：動力蓄電池溫度高于某數(shù)值后，風(fēng)扇未工作。故障原因：風(fēng)扇繼電器或BMS故障；風(fēng)扇或繼電器供電電路異常。處理方法：修復(fù)或更換風(fēng)扇繼電器或BMS;檢查修復(fù)供電電路。（2）溫度高電池系統(tǒng)中某個或者某幾個溫度點偏高，運行或充電中達(dá)到報警閾值。故障原因：溫度傳感器故障；BMS故障；連接異常，局部發(fā)熱；風(fēng)扇未開啟，散熱差；靠近電機等熱源；過充電。處理方法：測量溫度傳感器電阻并與顯示值進(jìn)行比對，若實際值較顯示值低，且與其他溫度值相同，則以實際值為標(biāo)準(zhǔn)對BMS溫度值進(jìn)行校準(zhǔn)；緊固連接點，清除連接點異物；確保風(fēng)扇開啟；增加隔熱材料，與熱源進(jìn)行隔離；暫停運行進(jìn)行散熱；立即停止充電；更換BMS。（3）溫度低電池系統(tǒng)中某個或者某幾個溫度點偏低，運行或充電中達(dá)到報警閾值。故障原因：溫度傳感器故障；BMS故障；局部加熱片異常。處理方法：測量溫度傳感器電阻并與顯示值進(jìn)行比對，若實際值較顯示值高，且與其他溫度值相同，則以實際值為標(biāo)準(zhǔn)對BMS溫度值進(jìn)行校準(zhǔn)；檢查修復(fù)加熱片；更換BMS。溫差參照高低溫排查方法，個別單體蓄電池發(fā)熱差異大時更換單體蓄電池?！緦W(xué)生】實際操作溫度測量工具，了解如何根據(jù)溫度讀數(shù)判斷電池狀態(tài)。充電故障【教師】分析直流充電和交流充電故障的原因，如電池故障、BMU故障、充電繼電器異常等，并提供相應(yīng)的處理方法。（1）直流充電故障充電無法起動，充電跳槍，充電結(jié)束后SOC不復(fù)位。故障原因：電池故障（電壓、溫度、絕緣等異常）；BMU故障（充電模塊或CAN異常）；充電繼電器異常；CC1對地電阻異常、CC2對地電壓異常、PE接地異常。處理方法：排除電池故障；修復(fù)或更換失效部件；截存充電報文，分析故障原因。（2）交流充電故障故障原因：電池故障（電壓、溫度、絕緣等異常）；BMS故障（充電模塊或CAN異常）；充電繼電器異常；CC對地電阻異常、CP對地電壓異常；PE接地異常。處理方法：排除電池故障；修復(fù)或更換失效部件；截存充電報文，分析故障原因。【學(xué)生】討論充電過程中可能遇到的問題，以及如何安全有效地進(jìn)行故障排除。絕緣故障【教師】討論絕緣故障的原因，如電池箱或插件進(jìn)水、單體蓄電池漏液等，并指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行故障排除。故障原因：電池箱或插件進(jìn)水、單體蓄電池漏液、環(huán)境濕度大、絕緣誤報、整車其他高壓部件（控制器和壓縮機等）絕緣不良。處理方法：正極對地，如果電壓或絕緣阻值小于規(guī)定值，則判定負(fù)極電路漏電；負(fù)極對地，如果電壓低于規(guī)定值或絕緣阻值小于規(guī)定值，則判定正極電路漏電。根據(jù)其漏電電壓值大小除以此時的單體蓄電池電壓值就可以計算出漏電點位，然后根據(jù)不同情況分析處理。【學(xué)生】學(xué)習(xí)絕緣檢測的基本原理和操作流程，了解如何保持電池系統(tǒng)的絕緣完整性。通信故障【教師】講解LMU通信故障或BMS通信故障的現(xiàn)象，如整車只有一個或幾個LMU信息，或整車沒有BMS信息，并指出可能的原因和解決方法。LMU通信故障或BMS通信故障：整車只有一個或幾個LMU信息，或整車沒有BMS信息。故障原因：LMU或BMS故障；LMU或BMS供電電路或通信線路接觸不良、故障；信號干擾。處理方法：更換LMU或BMS；檢查修復(fù)供電電路、通信線路；檢查屏蔽線，查找并消除干擾源?！緦W(xué)生】通過模擬軟件練習(xí)診斷通信故障，提高對系統(tǒng)通信流程的理解。SOC異常【教師】詳細(xì)說明SOC不準(zhǔn)確、SOC不變化、SOC下降快、下降慢和SOC跳動等SOC異常情況，并提供相應(yīng)的處理方法。（1）SOC不準(zhǔn)確若“充電的SOC”+（剩余的SOC）較實際顯示值有偏差或者根據(jù)SOC與開路電壓（0V）的對應(yīng)關(guān)系估算實際電量與SOC不對應(yīng)，即認(rèn)為SOC不準(zhǔn)確。充電電量÷額定容量=充電的SOC（2）SOC不變化故障原因：通信異常（數(shù)據(jù)缺失）；電流異常（霍爾及其輸入輸出電路）；BMS故障；其他電池報警。處理方法：確保數(shù)據(jù)完整；修復(fù)或更換失效部件；消除所有電池報警。（3）SOC下降快故障原因：通信周期異常；電流異常（霍爾正向電流大、反饋電流小）；電芯電壓偏低。下降快；BMS故障；低溫。處理方法：更新BMS程序；修復(fù)或更換失效部件。（4）SOC下降慢故障原因：通信周期異常；電流異常（霍爾正向電流小、反饋電流大）；BMS故障。處理方法：更新BMS程序；修復(fù)或更換失效部件。SOC跳動確認(rèn)程序版本號是否正確?！緦W(xué)生】通過案例分析，學(xué)習(xí)如何識別和處理SOC顯示異常的問題。電流異?！窘處煛拷忉岆娏鳟惓５脑颍缁魻柤捌漭斎胼敵鲭娐樊惓?，并提供更新BMS程序或更換失效部件等處理方法。故障原因：霍爾及其輸入輸出電路異常。霍爾反裝；直流充電時，如果BMS需求電壓或電流為0時，充電機按最小輸出能力輸出。處理方法：更新BMS程序；修復(fù)或更換失效部件?！緦W(xué)生】實際測量電流大小，掌握電流異常的檢測和處理技巧。【教師】隨機邀請學(xué)生完成以下任務(wù)請用自己的話，簡述動力電池故障的分類方法?！緦W(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學(xué)生的回答【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶實踐應(yīng)用【教師】掃碼播放“動力蓄電池故障認(rèn)知”視頻，然后帶領(lǐng)學(xué)生到車間進(jìn)行實踐操作1．準(zhǔn)備工作（1）實訓(xùn)場所：理實一體化實訓(xùn)室。（2）工具及設(shè)備：拆裝專用工具、防護(hù)用具等。（3）臺架/車輛：帝豪EV450。（4）輔助資料：車輛維修手冊、教材等。2．操作步驟【教師】通過實操或播放視頻，并進(jìn)行講解1）基本檢查測量蓄電池電壓并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，判斷是否正?；虍惓！z查高壓部件及其插接器情況，以及低壓部件及其插接器情況，記錄是否正?；虍惓?。2）故障現(xiàn)象確認(rèn)確認(rèn)是否踩下制動踏板并打開點火開關(guān)。觀察儀表現(xiàn)象，判斷整車上電情況是否正常。檢查交流慢充是否能夠正常充電。3）讀取故障碼與數(shù)據(jù)流關(guān)閉點火開關(guān)，連接OBDⅡ測量線至VCI設(shè)備。連接車輛OBD診斷座，檢查VCI設(shè)備電源指示燈是否亮起。打開