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1、项目3检修充电系统故障任务1检修无法快速充电故障教师姓名授课形式i并授授课时数4授课日期年月日授课班级授课项目及任务名称任务1检修无法快速充电故障教学目标知识目标1 .能就车认识快速充电系统的组成。2 .能根据快速充电系统的组成,理解其工作原理和工作过程。3 .能小组合作,执行维修手册标准,掌握检修快速充电系统故障的方法。技能目标能小组合作,检修动力电池故隙。教学重点检修快速充电系统故障教学难点检修快速充电系统故障教学方法教学手段借助于多媒体课件,讲授快速充电系统的组成,工作原理和工作过程。通过教师的示范和视频的示范讲授检修快速充电系统故隙。让学生更直接地学会检修快速充电系统故障技巧与方法。学
2、时安排1 .讲授讲授快速充电系统的组成,工作原理和工作过程,约40分钟;2 .利用教学设备完成检修快速充电系统故障,约90分钟;3 .教学实训,完成工作页内容约30分钟。教学条件多媒体课件、北汽EV160纯电动汽车维修手册、纯电动汽车检修学习工作页、汽车维修专用工具。课外作业阅读维修手册、完成工作页检查方法1 .随堂提问,计平时成绩。2 .完成检修快速充电系统故障测试评分,计平时成绩。教学后记授课主要内容【情景引入】某北汽4S店的高级汽车维修工小王接到一张任务工作单:车主驾驶一辆北汽EV160纯电动汽车时发现仪表显示剩余电量20%,就将车开到附近的充电站进行快充,结果发现接入快充桩后车辆无法充
3、电,重更操作了几次,均存在同样的问题。如果你是小王,应该如何检修该故障呢?【知识链接】一、充电系统概述充电系统是纯电动汽车主要的能源补给系统,它根据动力电池的实时状态控制启动充电和停止充电,并根据动力电池的电量和温度控制充电电流的调节和动力电池的加热。纯电动汽车充电系统主要包括快速(直流)充电系统和慢速(交流)充电系统。纯电动汽车对充电系统的基本要求如下:安全性。包括驾乘人员和操作人员的人身安全和动力电池的安全。易用性。操作简单便捷,具有较高的智能性,操作人员不需要过多地干预充电过程。高效性。能够高效率地完成充电过程是对纯电动汽车充电系统最为重要的要求之一。经济性。价格低廉、性能优异的充电设备
4、有助于降低纯电动汽车的整体成本,增强纯电动汽车的市场竞争力二、快速充电系统的组成快速充电系统通过直流快充桩将电网交流电(380V)逆变为直流电,对动力电池进行快速充电,以实现对动力电池快速、高效、安全和合理的电量补给。快速充电系统主要由快充桩、快充口、快充线束、高压控制盒、动力电池高压线束、动力电池等组成。1 .快充桩随着纯电动汽车产业的快速发展,大量纯电动汽车充电站也被投入建设和运行。充电站承担着为纯电动汽车提供电能的任务,充电站里高质量和多功能的充电设备一一快充桩可以有效地保护动力电池,监控动力电池的工作状态,并为动力电池组提供最高效的充电方案。快充桩可以固定在地面或墙壁上,有分体式和一体
5、式两类。快充桩的功能类似于加油站里面的加油机,它分为交流快充桩和直流快充桩两种。2 .快充口快充口一般位于车辆头部车标的内部,是充电桩与纯电动汽车快充口进行物理连接,完成充电和控制引导的连接器。当快充口盖板打开时,仪表充电指示灯应常亮;当快充口盖板关闭时,仪表充电指示灯应熄灭。如果快充口盖板出现问题,车辆将无法正常启动。3 .快充线束快充线束是连接快充口与高压控制盒之间的线束。北汽EV160纯电动汽车的快充线束的安装位。快充线束一端(接头B)连接车辆的快充口,另一端分成三支线束,分别为接高压控制盒的高压线束(接头A)、整车低压线束(接头C)和接车身搭铁点的搭铁线束(接头D)。快充线束中连接快充
6、口端(接头B)的端口针脚,另一端接头A、C的端口针脚定义4 .高压控制盒高压控制盒又称高压配电盒,它在实车上的安装位置,它的主要功能是完成动力电池中储存电源的输出及分配工作,实现对支路用电器件的切断及保护。高压控制盒高压控制盒在实车上的安装位置(1)高压控制盒的外部接口高压控制盒的前后共有五个接线口,分别是快充线束插件、低压控制线束插件、高压附件线束插件、动力电池线束插件和电机控制器线束插件。快充线束插件。快充线束插件连接快充线束,其端口针脚定义。低压控制线束插件。低压控制线束插件连接低压控制线束,其端口针脚定义。高压附件线束插件连接高压附件线束,其端口针脚定义。动力电池线束插件连接动力电池高
7、压线束,其端口针脚定义。电机控制器线束插件连接电机控制器高压线束,其端口针脚定义。(2)高压控制盒的内部结构高压控制盒内部由PTC控制板、四个熔断器和快充继电器等组成。其中四个熔断器分别为PTC熔断器、电动空调压缩机熔断器、DC/DC熔断器、车载充电机熔断器。(3)高压控制盒的工作原理纯电动汽车处于不同模式下时高压控制盒的工作原理。5 .高低压互锁信号线路(1)高低压互锁信号线路的作用高低压互锁信号线路的作用具体是监测高压线束的连接情况,当监测到某个高压插件未插接到位时,动力电池则切断高压电源,保障整车的安全,其具体作用如下:在整车高压供电前确保整个高压系统的完整性,使高压系统处于一个封闭的环
8、境下工作,提高安全性。当整车在运行过程中高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候,启动安全防护。防止带电插拔高压插接器给高压端子造成的拉弧损坏。(2)高低压互锁信号线路的元件高低压互锁信号线路的元件。(3)高低压互锁的常见问题高低压互锁的常见问题有高压插件互锁端子缺失或退针、高压插件未插或未装配到位、高压控制盒盖开关端子根坏等。三、快速充电系统的充电条件、工作原理及工作过程1.快速充电系统的充电条件为保证车辆及充电线路的安全,提高车辆的使用寿命,快速充电系统完成正常充电需要满足以下条件:充电连接确认信号CC1、CC2正常。充电机供电电源380V和12V正常。充电唤醒信号12V输出正常。 快充桩
9、、整车控制器、BMS之间通信正常。 动力电池电芯温度在5C45C之间。单体电池最高电压与最低电压差小于0.3V。单体电池最高温度与最低温度差小于15。绝缘性能大于20MC。实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V。高低压电路连接正常。2 .快速充电系统的工作原理当CC1、CC2检测到电压值符合要求之后,即认为充电桩与车辆可靠连接,K3、K4继电器闭合,充电桩输出12V低压唤醒电源至车辆控制器,两者辨认成功之后,整车控制器报送动力电池的充电需求,充电桩报送供电能力,两者成功匹配。继而整车控制器和BMS控制K5、K6闭合,充电桩控制Kl、K2闭合,这时即进入充电阶段,整车控制器发送充电请求及充电
10、状态报文,充电桩反馈充电机状态报文,当车辆及充电桩判断充电结束后,断开KI、K2、K5、K6,充电截止,断开K3、K4,充电完成。3 .快速充电系统的工作过程快速充电系统的工作过程快速充电系统工作过程的具体内容见下表工作阶段内容车辆接口连接确认阶段按下充电枪枪头按键,插入车辆插座,再放开充电枪枪头按键。这时,CCl将检测到12V6V4V的电压变化,一旦检测电压达到4V,快充桩将判断充电枪插入成功,车辆接口完全连接,并将充电枪中的电子锁进行锁定,防止充电枪枪头脱落。直流快充桩自检阶段在车辆接口完全连接后,快充桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通,为车辆控制装置供电(有的车辆不需要供电)。车
11、辆得到供电后,将根据CC2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文,接着闭合Kl、K2,进行绝缘检测,即检测DC线路的绝缘性能,保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开Kl、K2,同时开始周期发送通信握手报文。充电准备就绪阶段车辆控制K5、K6闭合,使充电回路导通,快充桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述的电池电压误差W5%,且在快充桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2,宜流充电线路导通,车辆准备充电充电阶段车辆向快充桩实时发送电池充电所需要的参数,快充桩会根据该参数实时调整充电电压和电流,并相互发送各自
12、的状态信息(快充桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC等)充电结束阶段车辆根据BMS是否达到充满状态或是受到快充桩发来的“快充桩中止充电报文”来判断是否结束充电。满足以上充电结束条件,车辆会发送“车辆中止充电报文”,在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。快充桩在达到操作人员设定的充电结束条件,或者收到车辆发来的“车辆中止充电报文”后,会发送“快充桩中止充电报文”并控制快充桩停止充电,在确认充电电流小于5A后断开Kl、K2,并再次投入泄放回路,然后再断开K3、K4,充电结束四、快速充电系统常见故障及其处理方法快速充电系统常见故障主要分为快充桩与车辆无法通信故障和快充桩与车辆通信正常但无充电电
13、流故障,引起这两种故障的具体原因如下:快充桩与车辆无法通信故障的主要原因有唤醒线路熔丝损坏,搭铁点搭铁不良,快充枪、快充口、快充线束、低压电器盒、整车控制器、动力电池低压控制插件等部件的低压辅助电源针脚、连接确认针脚、快充CAN针脚等损坏、退针、烧蚀、锈蚀,动力电池和数据采集终端快充CAN总线间的电阻不符合。快充桩与车辆通信正常但无充电电流故障的主要原因有高压控制盒快充继电器线路熔丝损坏、主熔丝损坏、低压电器盒损坏、高压控制盒损坏、快充线束损坏以及动力电池BMS快充唤醒失常等。【任务方案制订】查阅北汽EV160纯电动汽车维修手册,观看检修快速充电系统故障、更换快充线束和检修高压控制盒的微课,制
14、订排除快速充电系统常见故障的任务方案。【任务实施】1 .检修快充桩与车辆无法通信故障STEPl检查线路连接情况。STEP2检查快速充电系统各部件的低压辅助电源、连接确认信号、快充CAN线路等的针脚情况以及电压、电阻等是否符合要求。2 .检修快充桩与车辆通信正常但无充电电流故障STEPl确认排除低压通信问题后,应检查高压供电线路的熔丝、线束、继电器等有无问题。STEP2检查动力电池与高压控制盒连接插件的电压。STEP3检查动力电池BMS快充唤醒信号是否正常。STEP4检查高压控制盒快充连接端子的电压是否正常,有电压则联系动力电池厂家售后对动力电池检测,无电压则更换高压控制盒。【任务小结】回顾本次
15、任务所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。【学习评价】让同学独立完成学后测评试题,检验同学掌握情况,并计入平时成绩。检查方法任务2检修无法慢速充电故障教师姓名授课形式i井授授课时数4授课日期年月曰授课班级授课项目及任务名称任务2检修无法慢速充电故障教学目标知识目标1 .能就车认识慢速充电系统的组成。2 .能根据慢速充电系统的组成,理解其工作原理和工作过程。技能目标能小组合作,执行维修手册标准,掌握检修慢速充电系统故障的方法教学重点检修慢速充电系统故障教学难点检修慢速充电系统故障教学方法教学手段借助于多媒体课件,通过视频展示慢速充电系统的组成;工作原理和工作过程进行讲授,使学生更形象学会检修慢速充电系统故障;正确规范地填写检验记录单。通过老师的示范检修慢速充电系统故障正确演示,使学生学会检修慢速充电系统故障正确方法与技巧。学时安排