模块三 课题1充电系统简单故障的诊断与排除（课件）《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）

同步精品课程——中职专业课 模块三课题1 充电系统简单故障诊断与排除 《新能源汽车充电系统检测与维修》（第3版）中国劳动社会保障出版社 1 学习目标 模块三课题1充电系统简单故障诊断与排除 知识目标 能理解充电系统简单故障的故障现象。 能力目标 能掌握充电系统简单故障的分析方法。 情感目标 1.让学生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。 学习内容 01 1.能理解充电系统简单故障的故障现象。 2.能掌握充电系统简单故障的分析方法。 3.能分析低压充电系统简单故障进行检修。 4.培养一丝不苟、严肃认真的工作作风。 新知学习 02 二、相关知识 一、低压系统无法充电故障的诊断与排除 1. 故障现象 比亚迪 e5 汽车在行驶过程中，仪表提示“请检查充电系统，请检查低压电池系统”（如图所示），汽车熄火后无法启动。 2. 故障分析 （1）辅助蓄电池故障 磷酸铁锂电池的内部结构（如图所示）。 左边是橄榄石结构的 LiFePO4 作为电池 的正极，由铝箔与电池正极连接；中间是 聚合物隔膜，它把正极与负极隔开，使锂 离子（Li+）可以通过，而电子（e-）不能 通过；右边是由碳（石墨）组成的电池负 极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上、 下端之间是电池的电解质，电池由金属外 壳密闭封装。 新知学习 02 2. 故障分析 磷酸铁锂电池在充电时，正极中的锂离子（Li+）通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子（Li+）通过聚合物隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充、放电时来回迁移而命名的。 单体磷酸铁锂电池的使用寿命超过 2 000 次，但电池组的寿命会大打折扣，可能只有 500 次。因为电池组由大量单体电池串、并联而成，所以电池组的整体寿命取决于使用寿命最短的那颗电池。 新知学习 02 2. 故障分析 （1）辅助蓄电池故障 在电池的日常使用过程中，电池本身会出现各种故障，外部故障有容器或盖子产生裂纹、电桩腐蚀等；内部故障有极板硫化、极板活性物质脱落、自行放电、极板间短路和极板弯曲等。 该电池内部包含电池管理器，能监测电池的电压、电流和温度，电池管理器与整车控制模块进行相互通信。如果检测到锂离子电池的异常状态会触发故障报警功能，使仪表盘上的故障指示灯点亮，同时显示信息“请检查低压电池系统”。 新知学习 02 2. 故障分析 （2）高压电控总成故障 比亚迪 e5 汽车的 DC/DC 变换器集成在高压电控总成中，当铁电池（辅助蓄电池）电量偏低时，控制充电继电器吸合并同时发出智能充电请求给动力蓄电池 BMS，动力蓄电池 BMS 监测条件满足智能充电允许后，控制高压配电箱主吸合器工作，并通过 DC/DC 变换器放电给辅助蓄电池充电；辅助蓄电池 BMS 监测已进入智能充电模式后发送状态报文给仪表做相应提醒，满足退出条件时辅助蓄电池将做相应控制策略退出此模式。 当 DC/DC 变换器高压输入端或 DC/DC 变换器本身出现异常不能正常工作时，便会触发故障报警功能，使仪表盘上的故障指示灯点亮，同时显示信息“请检查低压电池系统”。 新知学习 02 2. 故障分析 （3）低压线路故障 在 DC/DC 变换器正常工作时，将高压直流电转换为低压直流电，通过高压电控总成的输出端输送到正极熔丝盒，如（图 1）所示，直接与辅助蓄电池正极相连，给辅助蓄电池充电。当低压线路出现问题时，辅助蓄电池不能进行充电，辅助蓄电池电压过低便会触发故障报警功能，使仪表盘上的故障指示灯点亮，同时显示信息“请检查低压电池系统”。 新知学习 02 图 1 低压充电系统连接图 新知学习 02 3. 故障诊断与排除 根据对故障可能原因的分析，结合实际车辆故障现象，进行故障诊断与排除。低压系统无法充电故障诊断与排除步骤（见下表）。 低压系统无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 低压系统无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 低压系统无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 低压系统无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 4. 故障总结 本次故障诊断主要通过读取系统故障码直接锁定故障点，然后通过验证 DC/DC 变换器的输出电压确定故障在 DC/DC 变换器，更换高压电控总成后故障排除。 车辆行驶过程中，DC/DC 变换器与辅助蓄电池并联给整车低压电器供电，当辅助蓄电池单节电压过低时会由 DC/DC 变换器将电池包的高压电降压给辅助蓄电池充电。当DC/DC 变换器故障时，辅助蓄电池得不到充电；当辅助蓄电池单节电压低压为 3.1 V时，会进入超低功耗模式。正常的 DC/DC 变换器输出电压为 13.8 V 左右。 新知学习 02 二、充电指示灯异常、无法充电故障的诊断与排除 1. 故障现象 某车主反映一辆 2017 款比亚迪 e5 纯电动汽车在插上充电枪后，仪表显示充电界面但无充电功率，并且充电连接指示灯不亮，车辆无法进行交流充电。 2. 故障分析 根据故障现象，可能的故障原因为充电枪故障、充电接触器故障、充电口到 VTOG的高压线束故障、VTOG 到电池管理器的低压线束故障、VTOG 到 BCM 的低压线束故障等。 （图 1）分析比亚迪 e5 汽车交流充电系统工作原理，当充电枪插到充电口之后，VTOG 会通过 CP 线接收到充电确认信号，通过 CC 线检测充电连接信号，如（图 2）所示。 新知学习 02 图 1比亚迪 e5 汽车交流充电系统工作原理 新知学习 02 图 2充电连接 CC、CP 电路 新知学习 02 2. 故障分析 当检测到这两个信号之后，VTOG 会发送 充电连接信号到 BMS（电池管理系统）和 BCM（车身控制器），由 BCM 控制双路电 继电器工作，双路电唤醒 DC/DC 变换器、 BMS、网关以及组合仪表，双路电工作电路图 （见下图）。而 BMS 在被唤醒之后检测 VTOG 发送的充电连接信号，然后控制分压接触器、 正极接触器、负极接触器、预充接触器、交流 充电接触器工作，实现外部电源对车辆的交流 充电。 新知学习 02 3. 故障诊断与排除 根据对故障可能原因的分析，结合实际车辆故障现象，进行故障诊断与排除。充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤（见下表）。 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 充电指示灯异常、无法充电故障诊断与排除步骤 新知学习 02 4. 故障总结 本次故障诊断主要通过分析充电系统的工作原理和电路图锁定故障点，然后通过验证 BMS 与 VTOG 之间的通信故障，恢复它们之间的通信线路后故障排除。 在未收到 VTOG 发送的充电连接信号时，BMS 不会对分压接触器、正极接触器、负极接触器、预充接触器、交流充电接触器发出控制命令，高压电控总成 64 针插头 19号针脚恰好是 VTOG 到 BMS 的充电连接信号线。当 VTOG 到 BMS 的充电连接信号线断路时，BMS 没有接收到充电连接信号，也就没有控制相应的接触器闭合，同时就没有控制仪表盘上的充电连接指示灯点亮。 将退针拆除，更换新针重新插入。将低压插头与高压电控总成紧固好后，连接蓄电池负极，再次进行交流充电。考虑到维修成本问题，可以通过拆除退针更换新针的方式，但是如果再次出现退针情况，就只能更换整条低压线束。 新知学习 02 重点：充电系统简单故障的故障现象 难点：充电系统简单故障的分析方法 新知学习 02 小试牛刀 03 1.在充电过程中，如果充电桩指示灯闪烁且不进行充电，这可能是以下哪种故障现象（ ） A. 电池充满 B. 充电线束损坏 C.充电桩故障 D.车辆未连接充电桩 答案：C.充电桩故障 2.如果充电系统出现“充电慢”现象，可能的原因是（ ） A. 线束老化或接触不良 B.充电桩未连接 C.充电电流过大 D.电池损坏 答案：A. 线束老化或接触不良 3.在分析充电系统故障时，首先应采取的步骤是什么（ ） A.更换充电设备 B.进行故障现象记录和初步检查 C.直接联系厂家D.进行全面的系统重启 答案：B.进行故障现象记录和初步检查 4.如果在低压充电系统中，充电线束出现过热，可能的原因是什么（ ） 。 A.充电电流过小 B.连接器接触良好 C.绝缘层损坏或短路 D.充电时间过长 答案：C.绝缘层损坏或短路 小试牛刀 03 5.在交流充电系统中，若发现充电开始后电流突然下降，这可能是由什么原因造成的（ ） A.充电桩正常工作 B.连接器接触不良或损坏 C.电池已充满 D.充电电压过高 答案：B.连接器接触不良或损坏 6.在检修低压充电系统时，最常用的故障排除工具是什么（ ） 。 A.万用表 B.示波器 C.电流表 D.温度计 答案：A.万用表 小试牛刀 03 7.如果充电过程中出现“充电器故障”的提示，以下哪项操作是最合理的（ ） A.继续充电 B.断开电源并检查充电器和连接线 C.更换电池 D.立即联系维修人员 答案： B.断开电源并检查充电器和连接线 8.在交流充电系统的检修中，为了避免电击，应该遵循什么原则（ ） 。 A.在任何情况下都不需要断电 B.仅在充电结束后进行检修 C.断开电源后再进行检修 D.只需佩戴绝缘手套即可 答案：C.断开电源后再进行检修 小试牛刀 03 课堂小结 04 1.分析充电系统的工作原理和电路图锁定故障点，然后通过验证 BMS 与 VTOG 之间的通信故障，恢复它们之间的通信线路后故障排除。 2.车辆行驶过程中，DC/DC 变换器与辅助蓄电池并联给整车低压电器供电，当辅助蓄电池单节电压过低时会由 DC/DC 变换器将电池包的高压电降压给辅助蓄电池充电。 作业布置 05 (1)简述充电系统简单故障的分析方法。 (2)简述充电系统简单故障的故障现象。 感谢观看 $$