模块二 课题2 直流充电系统的检修（教案）《新能源汽车充电系统检测与维修》同步精品课堂（劳动版·第3版）

《新能源汽车充电系统检测与维修》教案 课 题 模块二课题2 直流充电系统的检修 课 型 理论课 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节课的内容是关于《新能源汽车充电系统检测与维修》中的模块二。要求学生理解新能源汽车的功用、结构等，课标要求是掌握新能源汽车的作用。选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《新能源汽车充电系统检测与维修》（第三版），学习内容是新能源汽车的内容和各项方法。 学情分析 知识储备：对新能源汽车有着初步的了解。 能力水平：熟悉新能源汽车的各项方法。 学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。 学习目标 知识目标：理解维护工具与设备的使用。 能力目标：能够掌握维护作业前的准备。 素质目标：1.认识到新能源汽车的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习重难点 教学重点：1. 直流充电系统的组成。 2. 直流充电系统的工作过程。 教学方法 讲授法、讨论法、演示法、实物教学法 课前准备 教师准备：教学课件 学生准备：课前预习 教学媒体 多媒体教室、多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1. 情境导入 让学生阅读教材导入情景，引导学生思考： 新能源汽车基本知识。 2. 展示学习目标 认识到新能源汽车的重要性。 掌握新能源汽车的基本知识的具体内容。 1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。 2.查看并记住本节任务的学习目标。 1.通过情景问话，引出本课主题。同时激发学习兴趣。 2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。 活动二： 调动思维 探究新知 一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。 二.1.新课讲解:借助PPT讲授直流充电系统基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图 ，对新能源汽车基本知识有一个初步的了解。 一、直流充电系统的组成与工作过程 1.直流充电系统的组成 在直流充电模式下，充电系统主要由供电设备（充电桩） 、直流充电接口、高压控制盒、动力蓄电池、 整车控制器（VCU）、直流充电系统高压线束 和低压线束等组成（图 1）。 1.直流充电系统的组成 1.1 直流充电系统高压线束 直流充电系统高压线束主要包括动力蓄电池高压线束、直流充电线束、高压附件线束等。以比亚迪 e5 车型为例，直流充电系统高压线束及其布置方式（图 1） 。 1—DC+、DC- 线束2—PE 线（连接车身搭铁）3—低压接插件 4—动力蓄电池正、负极线束 1.1 直流充电系统高压线束 直流充电线束用于连接直流充电接口与高压控制盒（如图所示）。 直流充电线束接口端子的含义（见下表）。 1.1 直流充电系统高压线束 直流充电线束低压线束用于连接直流充电接口与电池管理器（如图所示）。低压线束接插件接口端子的含义（表 1）。 表 1直流充电线束低压线束接插件接口端子的含义 1.直流充电系统的组成 1.2 直流充电接口 直流充电接口端子的名称（见下图），接口端子的功能定义（表 1）。 表 1 直流充电接口端子的功能定义 1.直流充电系统的组成 1.3 高压控制盒 高压控制盒将由快充线束输入的高压直流电经过动力蓄电池高压线束输送到动力蓄电池，同时完成动力蓄电池电源的输出及分配，实现对支路用电器件的保护及切断。以比亚迪 e5 汽车为例，该功能整合在高压电控总成中。高压电控总成又称“四合一”（具有四种功能），是由双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、高压配电箱和漏电传感器模块、车载充电机及预充电容、DC/DC 变换器组成的一个整体（见下图）。 比亚迪 e5 汽车的高压电控总成 b）内部结构图 其主要功能如下： 1）控制高压交直流电双向逆变，驱动电机运转，实现充、放电功能（由 VTOG 和车载充电机实现）。 2）实现将高压直流电转化为低压直流电，为整车低压电器系统供电（由 DC/DC 变换器实现）。 3）实现整车高压回路配电功能，以及高压漏电检测功能（由高压配电箱和漏电传感器模块实现）。 4）实现 CAN 通信、故障处理记录、在线 CAN 读写以及自检等功能（由漏电传感器等实现）。 1.直流充电系统的组成 1.4 控制导引电路 电动汽车直流充电系统应具有控制导引电路，以实现以下功能：充电连接状态的判断、充电电缆承载电流的识别、带载切断的安全保护。以直流充电接口标准为例，其典型控制导引电路如（图 1） 所示。 图 1中，K1、K2 为充电桩高压正、负继电器；K3、K4 为充电桩低压唤醒正、负继电器，其供电输出给整车控制器（VCU）；K5、K6 为电池高压正、负继电器；检测点 1 即 CC1，为充电桩检测直流充电插头与车辆连接状态识别信号；检测点 2 即 CC2，为整车控制器（VCU）检测直流充电插头与车辆连接状态识别信号。 2. 直流充电系统的工作过程 直流充电系统的工作过程包括四个阶段，分别是连接确认阶段、充电确认阶段、充电阶段和充电结束阶段。 （1）连接确认阶段 将直流充电枪插入车辆直流充电口，通过直流充电口的 CC1 信号判断充电插头与车辆是否连接，而车辆根据 CC2 信号进行判断。只有当车辆端和充电桩端都判定充电枪已连接，才能判断为充电连接确认无误。 2. 直流充电系统的工作过程 （2）充电确认阶段 直流充电枪与车身直流充电口连接后，辅助电源上电，BMS 接收唤醒信号后进入充电准备状态，与直流充电桩进行数据通信，判断是否能进行充电。 （3）充电阶段 在整个充电过程中，BMS 实时向车载充电机发送动力蓄电池充电需求，充电桩根据动力蓄电池的充电需求调整充电电压和充电电流，以保证充电过程正常进行。充电桩与车辆不断交换信息，包括充电电流、电池温度、电池 SOC 值、充电终止信号等信息。 2. 直流充电系统的工作过程 （4）充电结束阶段 充电桩根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达到设定的充电参数值或者是否收到 BMS 充电终止信号来判断是否结束充电。当停止充电时，BMS 向充电桩反馈充电统计数据（电池 SOC 值、最低电压和最高电压），充电桩收到数据后，向BMS 发送整个充电过程中的输出电量、充电时间等信息。 直流充电系统的工作过程（下图所示）。 二、直流充电系统的检修 1. 准备工作 在对电动汽车进行维修时禁止带电作业，正规的操作流程应按照以下步骤进行： （1）关闭钥匙开关。 （2）断开辅助蓄电池负极电缆。 （3）使用专用万用表对所维修部位进行电压测量，如测量值大于 0 V，应使用专用放电棒对该部件进行放电，当电压完全消失后方可进行下一步操作。 （4）戴好专用防高压手套。 （5）进行检测与维修作业。 2. 直流充电系统线束的检修 2.1 直流充电系统线束的拆装 直流充电系统线束的拆装（见下表）。 直流充电系统线束的拆装（见下表）。 2. 直流充电系统线束的检修 2.2 直流充电系统线束的检修 目测检查直流充电系统线束和接插件外观是否有破损、裂痕。在充电过程中线束会产生热量，因此，线束如有破损应及时更换。 1）检测直流充电线束低压接插件和充电口端的电阻值是否正常，见（表 1）。 如果测量值不正常，则需要更换线束。 2）检测电池管理器接插件 BMC 02 与充电口端的电阻值是否正常，见（表 2）。 如果测量值不正常，则需要更换线束。 表 1 低压接插件和充电口端电阻值的检测 表 2 池管理器接插件 BMC 02 与充电口端电阻值的检测 3. 高压控制盒的检修 3.1 高压控制盒的组成和作用 比亚迪 e5 汽车高压控制盒安装在高压电控总成中，如（图 1）所示，其主要结构包括铜排连接片、放电主接触器、交流充电接触器、预充接触器、霍尔电流传感器、直流充电正负极接触器（其吸合与断开由电池管理器控制）等。其作用是将电池包的高压直流电分配给整车高压电器使用，其上游是电池包，下游包括双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、DC/DC 变换器、PTC 水加热器、电动压缩机、漏电传感器等；同时，也将 VTOG 和车载充电机的高压直流电分配给电池包。 图 1 比亚迪 e5 汽车高压控制盒 1—放电主接触器 2—交流充电接触器 3—直流充电正极接触器 4—直流充电负极接触器5—预充接触器 6—霍尔电流传感器 3. 高压控制盒的检修 3.2 高压控制盒的拆装 以比亚迪 e5 汽车为例，双向交流逆变式电机控制器（VTOG）、高压配电箱和漏电传感器模块、车载充电机及预充电容、DC/DC 变换器都集成在高压电控总成中，通过各接口与相关系统相连接（图 1）所示，其外部接口说明见（表 1）。将原本生产过程需要多次装配的零部件进行集成化设计，提高了装配效率和生产效率，实现了高压系统的小型化、轻量化，有利于降低成本、改善布局和提高整车性能。 因此，比亚迪 e5 汽车高压控制盒的拆装实质上就是高压电控总成的拆装，见（表 2）。 表 1比亚迪 e5 汽车高压电控总成外部接口说明 表 2 比亚迪 e5 汽车高压电控总成的拆装 表 1比亚迪 e5 汽车高压电控总成外部接口说明 三.课堂互动: 组织学生进行小组讨论，分享学习心得和体会，教师进行点评和指导。 四.巩固练习:布置相关练习题和思考题，让学生巩固所学知识，教师进行个别辅导 学习新能源汽车基本知识的总体认知 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 (1) 听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。 (2) 听课、理解新能源汽车基本知识的总体认知 积极发言 (3) 结合生活实际，思考现代新能源汽车基本知识的总体构造及作用。 请学生先结合教材自行归纳分类 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 针对特点，提出相应的保育要点 注意要点，提醒学生结合生活经验分析。 通过视频、多媒体学习。以小组为单位进行阐述。 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 1.通过导入情景以及学生思考结果引出新能源汽车基本知识的总体内容。为进一步学习本课重点奠定基础。 2.教师讲述新能源汽车基本知识总体认知等重点知识。 活动三： 巩固练习 素质提升 1.提问学生DC/DC 变换器的作用。 2.提问学生车身电器设备的组成。 学生课上复习，并完成本节教学重点。 加深对本节内容的理解并加强课堂知识点的记忆。 课堂小结 作业布置 1.课堂小结： 本节课通过讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法和手段，使学生掌握了新能源汽车基本知识等内容，培养了学生对于新能源汽车充电系统这门课程的兴趣，树立了良好的职业道德观念。同时，也让学生认识到新能源汽车的基本内容，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 2.作业： (1)简述DC/DC 变换器的作用。 (2)简述车身电器设备的组成。 板书设计 三、直流充电系统的检修 1.线束的检修 2..高压控制盒的检修 3.高压电控总成的拆装 一、直流充电系统 1.组成 2.充电桩 3.高压控制盒 4.高压线束 5.功能定义 二、直流充电系统的工作过程 1.连接确认阶段 2.充电确认阶段 3.充电阶段 4.充电结束阶段 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$