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文件名称:新能源汽车动力驱动电机电池技术电池系统功能检测与维修电池管.pptx
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更新时间:2025-06-01
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文档摘要

新能源汽车动力驱动电机电池技术电池系统功能检测与维修电池管理系统部件检测维修

目录动力电池管理器总成拆装一动力电池管理系统故障码及数据流读取清除二高压互锁回路连接及数据测量三

高压互锁回路连接及数据测量1、高压互锁故障检测电路高压互锁检测电路如图1所示。图1中,虚线框内为高压互锁插件示意,其中AB段为铜导线,该导线位于高压互锁接插件中,A与B右侧部分为提出的纯电动汽车高压互锁检测电路,需要注意的是该检测电路并不包含AB段导线。该检测电路中各器件的参数:R1为阻值R1=3.0k?的电阻,R2为阻值R2=6.2k?的电阻,R3为阻值R3=3.0k?的电阻,R4为阻值R4=1.0k?的电阻,R5为阻值R5=1.0k?的电阻,C1、C2均为容值10nF的电容,L1与L2为电感线圈,其阻值均为120,D1、D2、D3、D4为二极管。

高压互锁回路连接及数据测量图1中,AA端与BB端为高压插件接触端,AD0与AD1端为模拟信号采集端,车辆的控制芯片通过采集AD0与AD1端的电压值实现高压互锁插件连接状态的检测;在该检测电路达到稳态的情况下,AD0端的电压与A端的电压相等,AD1端的电压与B端的电压相等。高压互锁故障检测电路实际上是检测A与B端的电压,并利用该电压进行故障状态判断。ADC为5V电源电压Vc的A/D采集端口,用于后续的故障检测实现。

高压互锁回路连接及数据测量图2为高压互锁接插件的局部剖面示意图(对应图1中虚线框内部分),当接插件插紧后,高压接插件中的直流母线+、–极连线导通,同时低压信号触点A-A、B-B闭合形成回路(与图1相对应)。

高压互锁回路连接及数据测量根据图2可以看出,接插件低压检测线路中的插针要比高压母线+、–极对应的插针短,这样能够保证在高压接插件完全脱落前,尤其是高压母线的+、–极连线断开前,低压接插件能够提前断开并触发故障,从而提高系统的安全性,即在高压接插件未断开前先检测到高压互锁故障,并通过故障机制对车辆及人员安全提供保障。

高压互锁回路连接及数据测量根据图1所示高压互锁电路原理图,在高压接插件断开的情况下,AA与BB端均呈断开状态,此时通过AD0与AD1端口采集得到的电压为5V电源Vc关于R1、R2、R3的分压值,此时AD0与AD1端口采集到的理想电压值分别为5×(R2+R3)/(R1+R2+R3)=3.77V、5×R3/(R1+R2+R3)=1.23V;在高压接插件连接良好的情况下,AA与BB端均呈连接状态,此时电阻R2被AB所表示的导线所短路(由于AB段导线为铜制,因此所产生的电阻可忽略),这种状态下AD0与AD1端口采集到的理想电压值相等,均为5×R3/(R1+R3)=2.50V。正是通过图1所示检测电路的这种分压特性进行高压接插件状态的检测。图1所示电路能够检测出高压接插件连接与断开状态,还能够进行接插件短路、接触电阻大、虚接等故障的判断,关于这些故障的检测方法将在故障检测部分进行详细说明。

高压互锁回路连接及数据测量另外,在高压互锁故障检测电路中,L1、R4、C1与L2、R5、C2为RCL(Resistance、Capacitance、Inductance,电阻、电容、电感)低通滤波电路,分别实现了对A与B端口采集信号的滤波处理,从而为后续故障检测方法的有效实现打下基础。D1、D2、D3、D4二极管的作用是防止A、B端的非预期电压对AD0与AD1这2个A/D采集端口造成冲击,以AD0端口举例说明,当A端出现一个非预期的正向大电压信号(远大于5V电源电压),则所产生的冲击电流会通过A端经D1二极管回馈至5V电源,此时AD0端口的电压不会高于5V电源电压加D1二极管的导通压降;当A端出现一个非预期的负向大电压信号(远小于0V),则所产生的冲击电流方向为电源地经D2二极管到A端,此时AD0端口的电压不会低于D2二极管导通压降的负值。

高压互锁回路连接及数据测量2高压互锁故障检测机制在图1、图2所示高压互锁故障检测电路的基础上,给出了一种高压互锁故障检测方法,图3所示为高压互锁故障逻辑实现图,其中包含1种正常状态和6种故障状态,在故障检测中将高压互锁故障细化为6种,分别为:①高压接插件断开故障;②高压接插件对电源短路故障;③高压接插件对地短路故障;④高压接插件接触电阻大故障;⑤高压接插件虚接故障;⑥高压接插件其他故障。

高压互锁回路连接及数据测量根据图3,在一个检测周期中首先进行高压接插件连接良好条件判断,若条件满足则表明车辆无高压互锁故障,若条件不满足,则进行高压接插件断开故障判断。在之后的故障判断过程中,依次进行以上6种故障的判断,当故障判断条件得到满足,则进入到相应故障处理环节。定义通过图1中AD0、AD1与ADC端口采集到的电压分别为V0、V1与Vc,则当式(1)条