《 新能源汽車構(gòu)造與檢修（第2版）》教案 第4課 充電系統(tǒng)的構(gòu)造與檢修

PAGE4 PAGE4PAGE3 PAGE3

課題充電系統(tǒng)的構(gòu)造與檢修課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：（1）掌握慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)的組成（2）熟悉慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)的工作原理（3）掌握充電系統(tǒng)的常見故障與檢修方法（4）能正確認(rèn)識(shí)慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)的各組成部件（5）能正確檢修充電系統(tǒng)的常見故障思政育人目標(biāo)：（1）擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)，踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀（2）培養(yǎng)熱愛祖國(guó)的民族精神（3）培養(yǎng)精益求精、改革創(chuàng)新的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)的組成及工作原理，充電系統(tǒng)的常見故障與檢修方法教學(xué)難點(diǎn)：正確檢修充電系統(tǒng)的常見故障教學(xué)方法任務(wù)引入法、問(wèn)答法、討論法、實(shí)踐操作法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：傳授新知（20min）實(shí)踐操作（15min）第2節(jié)課：傳授新知（15min）實(shí)踐操作（15min）

課堂小結(jié)（3min）作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，組織學(xué)生下載“任務(wù)工單——進(jìn)行自動(dòng)充電測(cè)試”、“任務(wù)工單——檢修充電系統(tǒng)的常見故障”，并根據(jù)任務(wù)工單進(jìn)行組內(nèi)分工，同時(shí)提醒同學(xué)通過(guò)文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，收集新能源汽車充電系統(tǒng)的相關(guān)資料，并進(jìn)行了解【學(xué)生】提前上網(wǎng)觀看相關(guān)資料，熟悉教材通過(guò)課前的預(yù)熱，讓學(xué)生了解所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況案例導(dǎo)入

（8min）【教師】講述“小紅充電”的案例，然后提出以下問(wèn)題：（1）為什么純電動(dòng)汽車要設(shè)置慢充樁和快充電樁？（2）為了節(jié)省時(shí)間，可不可以一直用快充電樁充電？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手回答通過(guò)案例導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知道學(xué)習(xí)重難點(diǎn)傳授新知

（20min）【教師】通過(guò)大家的發(fā)言，引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解慢充系統(tǒng)的構(gòu)造和充電原理，快充系統(tǒng)的構(gòu)造和充電原理純電動(dòng)汽車的充電模式通常包括慢充模式和快充模式兩種，所以充電系統(tǒng)可分為慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)兩種。3.1.1慢充系統(tǒng)1．慢充系統(tǒng)的構(gòu)造慢充系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的常規(guī)充電系統(tǒng)，它使用民用220V單相交流電（家用電源或慢充樁），通過(guò)車載充電機(jī)將交流電變換為高壓直流電后為動(dòng)力電池系統(tǒng)充電。慢充系統(tǒng)主要由供電設(shè)備、慢充接口、慢充線束、車載充電機(jī)、高壓控制盒等部件組成。（詳見教材）2．慢充系統(tǒng)的充電原理慢充系統(tǒng)的充電原理如下圖所示，工作過(guò)程如下。（1）當(dāng)供電設(shè)備插入慢充接口時(shí)，慢充接口通過(guò)車載充電機(jī)將連接確認(rèn)信號(hào)反饋給VCU，車載充電機(jī)同時(shí)喚醒VCU和BMS，再由VCU喚醒組合儀表并點(diǎn)亮充電指示燈。（2）VCU和BMS先后閉合總負(fù)、總正繼電器，慢充系統(tǒng)啟動(dòng)。（3）BMS檢測(cè)動(dòng)力電池的充電需求并給車載充電機(jī)發(fā)送工作指令，車載充電機(jī)經(jīng)高壓控制盒為動(dòng)力電池充電。（4）BMS檢測(cè)到動(dòng)力電池充電完成后，將給車載充電機(jī)發(fā)送停止工作的指令，車載充電機(jī)停止工作，總正、總負(fù)繼電器相繼斷開，充電結(jié)束?！緯乘浴刻岢鰡?wèn)題，并隨機(jī)挑選學(xué)生回答問(wèn)題（1）根據(jù)你對(duì)純電動(dòng)汽車和充電樁的了解，你覺得現(xiàn)有純電動(dòng)汽車的充電模式方便嗎，為什么？（2）你覺得怎樣才能更方便？【學(xué)生】閱讀、思考、小組討論，由小組代表上臺(tái)發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評(píng)價(jià)各組的發(fā)言3.1.2快充系統(tǒng)1．快充系統(tǒng)的構(gòu)造快充系統(tǒng)一般使用工業(yè)380V三相交流電，將其轉(zhuǎn)換為高壓直流電后，直接為動(dòng)力電池充電?？斐湎到y(tǒng)主要由供電設(shè)備、快充接口、快充線束、高壓控制盒等部件組成。（詳見教材）【課堂互動(dòng)】提出問(wèn)題，并隨機(jī)挑選學(xué)生回答問(wèn)題所有車輛的的快充接口與慢充接口都是單獨(dú)安置的嗎？【學(xué)生】聆聽、思考、回答問(wèn)題【教師】總結(jié)學(xué)生的回答有些車型的快充接口與慢充接口單獨(dú)安置，有些車型的快充接口與慢充接口則安置在一起。2．快充系統(tǒng)的充電原理快充系統(tǒng)的充電原理如下圖所示，圖中K1，K2為快充樁高壓充電電路正負(fù)極繼電器；K3，K4為快充樁低壓?jiǎn)拘央娐氛?fù)極繼電器，用于喚醒VCU；K5，K6為動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器；檢測(cè)點(diǎn)1（CC1）用于快充樁檢測(cè)直流充電槍與快充接口之間的連接狀態(tài)；檢測(cè)點(diǎn)2（CC2）用于VCU檢測(cè)直流充電槍與快充接口之間的連接狀態(tài)?？斐湎到y(tǒng)的充電原理如下。（1）當(dāng)檢測(cè)到1，2兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的電壓符合要求時(shí)，即認(rèn)為快充樁與快充接口可靠連接，此時(shí)K3，K4繼電器閉合，快充樁12V輔助電源接通VCU，兩者進(jìn)行身份辨認(rèn)。（2）辨認(rèn)成功之后，VCU報(bào)送動(dòng)力電池的充電需求，快充樁報(bào)送供電能力，二者匹配時(shí)，VCU和BMS控制K5，K6閉合，快充樁控制K1，K2閉合，開啟快充模式。（3）VCU發(fā)送充電請(qǐng)求及充電狀態(tài)報(bào)文，快充樁反饋非車載充電機(jī)狀態(tài)報(bào)文。（4）當(dāng)車輛及快充樁判定充電結(jié)束之后，斷開K1，K2，K5，K6，充電截止，非車載充電機(jī)控制器斷開K3，K4，快速充電完成?！緯乘浴刻岢鰡?wèn)題，并隨機(jī)挑選學(xué)生回答問(wèn)題純電車為什么要設(shè)置2個(gè)充電口？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手回答【教師】總結(jié)學(xué)生的發(fā)言【學(xué)生】聆聽、理解、思考、記憶通過(guò)講解、圖片展示、課堂互動(dòng)等教學(xué)方法，讓學(xué)生掌握慢充系統(tǒng)及快充系統(tǒng)的構(gòu)造和充電原理實(shí)踐操作（15min）【教師】組織學(xué)生掃碼觀看“進(jìn)行自動(dòng)充電測(cè)試”視頻，然后帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)操間進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)準(zhǔn)備物品：準(zhǔn)備1臺(tái)吉利帝豪EV450純電汽車、車外三件套、充電槍、充電設(shè)備裝配與調(diào)試智能實(shí)訓(xùn)臺(tái)等操作步驟（1）將啟動(dòng)開關(guān)置于ON位，如下圖所示。（2）連接充電槍（見下圖），喚醒充電模式，組合儀表的充電指示燈亮起，如圖所示。（3）設(shè)置電價(jià)和時(shí)段，如下圖所示。（4）調(diào)整充電樁負(fù)載功率，如下圖所示。（5）從充電模式選擇界面（見下圖）選擇自動(dòng)充滿模式，進(jìn)行自動(dòng)充電測(cè)試。（6）充電完成后，將啟動(dòng)開關(guān)置于OFF位，如下圖所示?！緦W(xué)生】以小組為單位，進(jìn)行實(shí)操，根據(jù)分工完成“任務(wù)工單——進(jìn)行自動(dòng)充電測(cè)試”【教師】根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，填寫考核評(píng)價(jià)表理論結(jié)合實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，提高學(xué)生的行動(dòng)能力、反應(yīng)能力第二節(jié)課案例導(dǎo)入

（5min）【教師】講述“張女士的車充電故障”案例，然后提出以下問(wèn)題：（1）車載充電機(jī)與充電樁連接出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)不會(huì)顯示“車載充電機(jī)與充電樁連接故障”？（2）學(xué)生們想一想什么情況下會(huì)出現(xiàn)“車載充電機(jī)與充電樁連接故障”？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手發(fā)言通過(guò)案例導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知道學(xué)習(xí)重難點(diǎn)傳授新知

（15min）【教師】通過(guò)大家的發(fā)言，引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解慢充系統(tǒng)的常見故障與檢修，快充系統(tǒng)的常見故障與檢修純電動(dòng)汽車的充電模式通常包括慢充模式和快充模式兩種，所以充電系統(tǒng)可分為慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)兩種。3.2.1慢充系統(tǒng)的常見故障與檢修慢充系統(tǒng)的常見故障包括動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合和動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器正常閉合但無(wú)法充電兩大類。在進(jìn)行故障診斷時(shí)，應(yīng)先排除供電系統(tǒng)故障，然后根據(jù)具體的故障現(xiàn)象對(duì)車輛進(jìn)行相關(guān)檢查。1．動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合通過(guò)慢充系統(tǒng)為純電動(dòng)汽車充電時(shí)，動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器應(yīng)閉合，但常常出現(xiàn)動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合的情況，其原因主要有低壓通信線路故障、控制電路故障、車載充電機(jī)故障等。動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合的檢修方法如下。（1）檢查低壓蓄電池的電壓是否正常，正常應(yīng)大于11.5V；若不正常，應(yīng)為低壓蓄電池充電或更換低壓蓄電池。（2）將啟動(dòng)開關(guān)置于ON位，觀察組合儀表顯示情況，若顯示正常，則檢查接地電路是否正常；若顯示有故障，則使用故障診斷儀讀取故障碼，然后根據(jù)故障碼信息進(jìn)行檢修。（3）檢查充電喚醒電路、BMS喚醒電路、連接確認(rèn)電路等連接是否正常。若電路連接正常，則進(jìn)入下一步；若電路連接異常，則重新連接或更換故障線束及插接件。（4）檢查動(dòng)力電池系統(tǒng)的總正、總負(fù)繼電器、控制電路和電源電路是否正常。若總正、總負(fù)繼電器有故障，則更換繼電器；若控制電路和電源電路異常，則重新連接或更換線束及插接件；若均正常，則進(jìn)入下一步。（5）檢查車載充電機(jī)的電源、喚醒電路連接是否正常，若電路連接正常，則表明車載充電機(jī)存在故障，應(yīng)檢修或更換車載充電機(jī)；若電路連接異常，則重新連接或更換線束及插接件。2．動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器正常閉合但無(wú)法充電在進(jìn)行慢充充電時(shí)，若動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器可以正常閉合，則說(shuō)明慢充系統(tǒng)的喚醒、控制電路正常。此時(shí)若車輛無(wú)法充電，則通常是由慢充接口、車載充電機(jī)、高壓控制盒、動(dòng)力電池之間的高壓回路等故障所致。該故障的檢修方法是檢查高壓回路是否正常；檢查高壓控制盒內(nèi)部熔斷器是否正常；檢查車載充電機(jī)、動(dòng)力電池內(nèi)部是否正常。【課堂互動(dòng)】提出問(wèn)題，并隨機(jī)挑選學(xué)生回答問(wèn)題車載充電機(jī)在長(zhǎng)期使用后，部分元件容易出現(xiàn)老化、損壞等故障，導(dǎo)致車載充電機(jī)無(wú)法工作，此時(shí)應(yīng)該怎么做？【學(xué)生】聆聽、思考、回答問(wèn)題【教師】總結(jié)學(xué)生的回答將出現(xiàn)問(wèn)題的元件進(jìn)行檢修或更換；若車載充電機(jī)內(nèi)部損壞比較嚴(yán)重，則應(yīng)更換車載充電機(jī)。

3.2.2快充系統(tǒng)常見故障分析與慢充系統(tǒng)相似，快充系統(tǒng)的常見故障也包括動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合和動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器正常閉合但無(wú)法充電兩大類。1．動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合對(duì)于動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器無(wú)法閉合的故障，其主要原因有喚醒電路、接地電路連接故障，搭鐵電路斷開，快充接口、快充線束及插接件故障，VCU、動(dòng)力電池的低壓控制電路故障等。該故障的檢修方法為檢查各電路的連接是否正常，若連接異常，則重新連接或更換線束及插接件；檢查高壓控制盒、VCU、動(dòng)力電池及繼電器是否正常，若異常，則維修或更換故障部件。2．動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器正常閉合但無(wú)法充電對(duì)于動(dòng)力電池系統(tǒng)總正、總負(fù)繼電器正常閉合但無(wú)法充電的故障，其主要原因有高壓控制盒快充繼電器故障、高壓熔斷器熔斷、快充線束及插接件故障、動(dòng)力電池故障等。該故障的檢修方法為檢查高壓回路及高壓控制盒內(nèi)部熔斷器是否正常，檢查車載充電機(jī)及動(dòng)力電池內(nèi)部是否正常?！緯乘浴刻岢鰡?wèn)題，并隨機(jī)挑選學(xué)生回答問(wèn)題生活中你遇到過(guò)哪些電器無(wú)法充電的情況？都是如何進(jìn)行處理的？有沒(méi)有試著自己維修過(guò)？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手發(fā)言【教師】總結(jié)學(xué)生的發(fā)言【學(xué)生】聆聽、理解、思考、記憶通過(guò)講解、圖片展示、課堂互動(dòng)等教學(xué)方法，讓學(xué)生掌握慢充系統(tǒng)及快充系統(tǒng)常見故障及故障檢修方法實(shí)踐操作（15min）【教師】組織學(xué)生掃碼觀看“檢修車載充電機(jī)故障”視頻，然后帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)操間進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)準(zhǔn)備物品：準(zhǔn)備1臺(tái)吉利帝豪EV450純電汽車、絕緣手套、絕緣帽、護(hù)目鏡、絕緣鞋、車外三件套、車內(nèi)四件套、故障診斷儀、萬(wàn)用表、常用拆裝工具等操作步驟（1）將啟動(dòng)開關(guān)置于ON位，連接故障診斷儀，讀取故障碼，如下圖所示。（2）測(cè)量低壓蓄電池電壓，結(jié)果為12.19V，在標(biāo)準(zhǔn)范圍（11～14V）內(nèi)，如下圖所示。（3）測(cè)量車載充電機(jī)熔斷器EF27的電阻，結(jié)果為0.5Ω，在標(biāo)準(zhǔn)范圍（<1Ω）內(nèi)，如圖所示。（4）使啟動(dòng)開關(guān)置于OFF位，斷開車載充電機(jī)插接件BV10，如圖所示。（5）使啟動(dòng)開關(guān)置于ON位，測(cè)量車載充電機(jī)插接件BV10端子4對(duì)車身接地的電壓，結(jié)果為12.44V，在標(biāo)準(zhǔn)范圍（11～14V）內(nèi)，如下圖所示。（6）將啟動(dòng)開關(guān)置于OFF位，測(cè)量車載充電機(jī)插接件BV10端子6與車身接地之間的電阻，結(jié)果為0.5Ω，在標(biāo)準(zhǔn)范圍（<1Ω）內(nèi)，如下圖所示。（7）以上測(cè)量結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則說(shuō)明車載充電機(jī)出現(xiàn)故障，應(yīng)更換車載充電機(jī)?！緦W(xué)生】以小組為單位，進(jìn)行實(shí)操，根據(jù)分工完成“任務(wù)工單——檢修充電系統(tǒng)的常見故障”【教師】根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，填寫考核評(píng)價(jià)表理論結(jié)合實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，提高學(xué)生的行動(dòng)能力、反應(yīng)能力思政講堂

（5min）【教師】組織學(xué)生閱讀“凌和平：堅(jiān)守研發(fā)一線，創(chuàng)新攻克技術(shù)壁壘”案例，然后組織學(xué)生以小組為單位討論以下問(wèn)題：（1）凌和平是如何攻克技術(shù)壁壘的？（2）如果你是凌和平，你會(huì)怎么做？思考、小組討論，由小組代表上臺(tái)發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評(píng)價(jià)各組的發(fā)言思想政治教育有機(jī)融入教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)勞模精神、勞動(dòng)精神、工匠精神的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、改革創(chuàng)新的工匠精神課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了充電系統(tǒng)的組成、工作原理、常見故障與檢修方法；希望大家課下能多加練習(xí)，熟悉充電系統(tǒng)的各組成部件，并能對(duì)常見故障進(jìn)行正確檢修【學(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，鞏固印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)（1）復(fù)習(xí)