学习领域3学习情境1-拆装动力电池和更换内部组件

新能源汽车教研室学习领域3动力电池系统结构原理与检修学习情境1拆装动力电池和更换内部组件新能源汽车教研室【学习目标】1.了解动力电池的作用、类型与特点；2.掌握锂离子电池是如何工作的；3.掌握磷酸铁锂电池和三元锂电池的结构组成；4.掌握拆装动力电池和更换内部组件的操作方法和注意事项；5.拓展学习TESLA的拆解;新能源汽车教研室【情境描述】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。任务1客户委托:拆装动力电池新能源汽车教研室电能都取决于纯电动汽车的——动力电池系统新能源汽车教研室动力电池系统的作用电池包主要的功用：（1）提供动力；（2）电量计算；（3）温度、电压检测；（4）电池一致性、漏电检测、异常情况报警；（5）检测；充放电控制、预充电控制；（6）系统自检等。提示：车辆行驶过程中，随着电量的消耗，SOC表上指针指示的数值会逐渐减小。当SOC减小到30%以下时，SOC表上的电量不足指示灯会点亮，提示用户尽快对车辆进行充电。车型号E150EV动力电池包电压320V动力电池包容量80Ah动力电池包电量25.6kWh新能源汽车教研室动力电池系统的类型及优缺点1859年1999年1800年1970年2000年AlessandroVolto发明世界上第一个电池GaslonPlante发明可充电的铅酸电池一次锂电池实用化可充电锂电池商业化燃料电池、太阳能电池登场新能源汽车教研室动力电池系统的类型及优缺点铅酸电池镍氢电池镍镉电池锂离子电池目前常用的五种动力电池石墨烯电池新能源汽车教研室先了解几个重要的概念比能量和比功率比能量（能量密度）是指电池单位质量所能输出的电能，单位Wh/kg比能量高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟，耐力好，可以长时间工作，续驶里程长；我跑的远我跑的快比功率（功率密度）是描述电池在瞬间能放出能量的能力，单位W/kg比功率高的动力电池就像百米赛跑里的博尔特，速度快，可以提供很高的瞬间电流，以保证汽车的加速性能。新能源汽车教研室先了解几个重要的概念能量效率和循环寿命能量效率是指如果电流恒定，在相等的充电和放电时间内，蓄电池放出电量和充入电量的百分比循环寿命：电池容量降低（衰减）到某一规定值之前，电池能经受多少次充电与放电，（充电一次放电一次称为一个周期或一次循环）。新能源汽车教研室电池类型比能量/(W.h/Kg)比功率/(w/Kg)能量效率(%)循环寿命(次)铅酸电池35~50150~40080500~1000镍镉电池30~50100~150751000~2000镍氢电池60~80200~400701000~1500锂离子电池100~200200~350901500~3000动力电池系统的类型及优缺点新能源汽车教研室EV200使用三元锂电池TeslaRoadster使用18650型钴酸锂电池EV150、160使用磷酸铁锂电池动力电池系统的类型及优缺点新能源汽车教研室三元锂电池（镍、钴、锰）{正极材料磷酸铁锂电池钴酸锂电池锰酸锂电池{外形形状方形圆柱形锂离子电池的分类：锂离子电池新能源汽车教研室锂离子电池的工作原理正极：锂离子金属氧化物;负极：一般是石墨构成的晶格充电：正极Li-负极;放电：负极Li-正极;新能源汽车教研室锂离子电池的工作原理锂离子电池不能过充过放的原因放电时锂离子不能完全移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证下次充电时的锂离子畅通嵌入通道，否则，电池寿命就相当短。为了保证碳层中放电后留有部分锂离子，也就是锂离子电池不能过放电，这就要严格限制放电终止最低电压；同时，根据锂离子工作原理最高充电应限制，不能过充，否则会因正极L材料中的Li离子拿走太多时，造成晶型瘫塌，而使电池表现出寿命终结状态。由此可见，锂离子充/放电控制精度要求相当高，既不能过充，也不能过放，否则都将影响电池寿命，这是由锂离子电池工作机理所决定的。新能源汽车教研室15全国第一款新能源汽车双向交互式教学软件开发者北汽高级技校邦和世纪北汽新能源公司拆装动力电池软件功能学生和企业员工熟悉相关的工种的工作内容和流程，更快地掌握操作技能，快速融入工作；同时兼备有为新能源公司培训新员工、售后服务等人员的功能能提高教学质量和教学效果，学生和企业员工能够在课上课下，线上线下预习和学习双向交互真实尺寸比例装配拆解练习与教学相结合为企业培训员工新能源汽车教研室请观看部分软件观看三维仿真动画双向交互部分动力电池系统的拆装工艺新能源汽车教研室注意：螺栓标准力矩：95-105Nm拆装步骤：（1）准备拆动力电池前应关闭点火开关；（2）拆下低压蓄电池负极；（3）车辆举升到需要的高度时，举升机要锁止安全锁；（4）电池举升车上升接触到电池包底部再进行拆卸工作。（5）拆下电池总正、总负和低压线束插头（6）拆下电池10只安装螺栓；安装步骤相反拆装动力电池新能源汽车教研室注意：螺栓标准力矩：95-105Nm（1）安装前需对动力电池进行检查以下项目：1）电源线、插头、延长线、保护器是否破裂或损坏。2）是否有过热、冒烟、冒火花的迹象。3）是否有电池系统损坏（如破裂）、电池漏电。4）动力电池系统、电源线是否出现进水现象。5）高低压接插件是否与说明书不一致或不能正常对接6）是否有的异常情况等。如发现上述情况，请停止安装该电池，并立即通知售后检修人员。拆装动力电池螺栓标准力矩：95-105Nm安装完毕后，观察电池箱体螺栓是否还有松动，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。新能源汽车教研室（2）安装步骤与拆卸动力电池步骤相反（3）安装动力电池后，需检查动力电池能否正常运行。1）将钥匙打开至“READY”，查看仪表盘有无异常报警；2）使用解码仪进入整车查看有无故障码，如图3-14所示。若无，表示运行正常。若有故障显示，需根据实际情况进行检查。图3-14故障码界面拆装动力电池新能源汽车教研室拆装动力电池拓展：快换电池箱体，你了解吗？如图3-15所示，快换电池箱体采用钣金箱体，箱体密封达到IP67.箱体内部安装绝热材料。箱体安装快换接插件。------快换插接件图3-15快换电池新能源汽车教研室观看电动汽车动力电池系统结构与原理系列微课1拆装动力电池新能源汽车教研室【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。任务2客户委托:更换动力电池内部组件新能源汽车教研室任务2客户委托:更换动力电池内部组件电池管理系统BMS电池模组动力电池箱辅助元器件电池管理系统BMS电池模组辅助元器件动力电池箱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。新能源汽车教研室一、动力电池系统组成部件和功能电池管理系统BMS电池模组辅助元器件动力电池箱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BMS4、辅助元器件：新能源汽车教研室让我们先来了解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；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一、动力电池系统组成部件和功能新能源汽车教研室项目SK-30.4kWhPPST-25.6kWh零部件号E00008302E00008417额定电压332V320V电芯容量91.5Ah80Ah额定能量30.4kWh25.6kWh连接方式3P91S1P100S电池系统供应商BESKPPST电芯供应商SKIATLBMS供应商SKinnovationE-power总质量291kg295kg总体积240L240L工作电压范围250～382V250～365V能量密度107Wh/kg91.4Wh/kg体积比能量127Wh/L107Wh/L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一、动力电池系统组成部件和功能新能源汽车教研室纯电动汽车驱动系统组成主要由动力电池组、电池管理系统（BMS）、驱动电机、变速箱、控制系统等部分组成。纯电动汽车动力系统示意图纯电动汽车底盘电池包：由动力电池箱、电池模组、电池管理系统、辅助元器件（电器件及高低压连接器等）组成。接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外部充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供能量。一、动力电池系统组成部件和功能新能源汽车教研室Ø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.1．磷酸铁锂动力电池新能源汽车教研室物料追溯编码出货检验标签签产品铭牌电池包序号号低压航插总负总正动力电池系统的外观1．磷酸铁锂动力电池新能源汽车教研室电池包的额定电压电池包的额定能量电池包的重量电池组条形码备注：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