《 新能源汽车构造与检修（第2版）》教案 第4课 充电系统的构造与检修

PAGE4 PAGE4PAGE3 PAGE3

课题充电系统的构造与检修课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）掌握慢充系统和快充系统的组成（2）熟悉慢充系统和快充系统的工作原理（3）掌握充电系统的常见故障与检修方法（4）能正确认识慢充系统和快充系统的各组成部件（5）能正确检修充电系统的常见故障思政育人目标：（1）拥护中国共产党的领导，践行社会主义核心价值观（2）培养热爱祖国的民族精神（3）培养精益求精、改革创新的工匠精神教学重难点教学重点：慢充系统和快充系统的组成及工作原理，充电系统的常见故障与检修方法教学难点：正确检修充电系统的常见故障教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（20min）实践操作（15min）第2节课：传授新知（15min）实践操作（15min）

课堂小结（3min）作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——进行自动充电测试”、“任务工单——检修充电系统的常见故障”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，收集新能源汽车充电系统的相关资料，并进行了解【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材通过课前的预热，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况案例导入

（8min）【教师】讲述“小红充电”的案例，然后提出以下问题：（1）为什么纯电动汽车要设置慢充桩和快充电桩？（2）为了节省时间，可不可以一直用快充电桩充电？【学生】聆听、思考、举手回答通过案例导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，知道学习重难点传授新知

（20min）【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解慢充系统的构造和充电原理，快充系统的构造和充电原理纯电动汽车的充电模式通常包括慢充模式和快充模式两种，所以充电系统可分为慢充系统和快充系统两种。3.1.1慢充系统1．慢充系统的构造慢充系统是纯电动汽车的常规充电系统，它使用民用220V单相交流电（家用电源或慢充桩），通过车载充电机将交流电变换为高压直流电后为动力电池系统充电。慢充系统主要由供电设备、慢充接口、慢充线束、车载充电机、高压控制盒等部件组成。（详见教材）2．慢充系统的充电原理慢充系统的充电原理如下图所示，工作过程如下。（1）当供电设备插入慢充接口时，慢充接口通过车载充电机将连接确认信号反馈给VCU，车载充电机同时唤醒VCU和BMS，再由VCU唤醒组合仪表并点亮充电指示灯。（2）VCU和BMS先后闭合总负、总正继电器，慢充系统启动。（3）BMS检测动力电池的充电需求并给车载充电机发送工作指令，车载充电机经高压控制盒为动力电池充电。（4）BMS检测到动力电池充电完成后，将给车载充电机发送停止工作的指令，车载充电机停止工作，总正、总负继电器相继断开，充电结束。【畅所欲言】提出问题，并随机挑选学生回答问题（1）根据你对纯电动汽车和充电桩的了解，你觉得现有纯电动汽车的充电模式方便吗，为什么？（2）你觉得怎样才能更方便？【学生】阅读、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言3.1.2快充系统1．快充系统的构造快充系统一般使用工业380V三相交流电，将其转换为高压直流电后，直接为动力电池充电。快充系统主要由供电设备、快充接口、快充线束、高压控制盒等部件组成。（详见教材）【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题所有车辆的的快充接口与慢充接口都是单独安置的吗？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结学生的回答有些车型的快充接口与慢充接口单独安置，有些车型的快充接口与慢充接口则安置在一起。2．快充系统的充电原理快充系统的充电原理如下图所示，图中K1，K2为快充桩高压充电电路正负极继电器；K3，K4为快充桩低压唤醒电路正负极继电器，用于唤醒VCU；K5，K6为动力电池系统总正、总负继电器；检测点1（CC1）用于快充桩检测直流充电枪与快充接口之间的连接状态；检测点2（CC2）用于VCU检测直流充电枪与快充接口之间的连接状态。快充系统的充电原理如下。（1）当检测到1，2两个检测点的电压符合要求时，即认为快充桩与快充接口可靠连接，此时K3，K4继电器闭合，快充桩12V辅助电源接通VCU，两者进行身份辨认。（2）辨认成功之后，VCU报送动力电池的充电需求，快充桩报送供电能力，二者匹配时，VCU和BMS控制K5，K6闭合，快充桩控制K1，K2闭合，开启快充模式。（3）VCU发送充电请求及充电状态报文，快充桩反馈非车载充电机状态报文。（4）当车辆及快充桩判定充电结束之后，断开K1，K2，K5，K6，充电截止，非车载充电机控制器断开K3，K4，快速充电完成。【畅所欲言】提出问题，并随机挑选学生回答问题纯电车为什么要设置2个充电口？【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的发言【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生掌握慢充系统及快充系统的构造和充电原理实践操作（15min）【教师】组织学生扫码观看“进行自动充电测试”视频，然后带领学生到实操间进行实践学习准备物品：准备1台吉利帝豪EV450纯电汽车、车外三件套、充电枪、充电设备装配与调试智能实训台等操作步骤（1）将启动开关置于ON位，如下图所示。（2）连接充电枪（见下图），唤醒充电模式，组合仪表的充电指示灯亮起，如图所示。（3）设置电价和时段，如下图所示。（4）调整充电桩负载功率，如下图所示。（5）从充电模式选择界面（见下图）选择自动充满模式，进行自动充电测试。（6）充电完成后，将启动开关置于OFF位，如下图所示。【学生】以小组为单位，进行实操，根据分工完成“任务工单——进行自动充电测试”【教师】根据学生表现，填写考核评价表理论结合实践，加深对知识的理解和运用，提高学生的行动能力、反应能力第二节课案例导入

（5min）【教师】讲述“张女士的车充电故障”案例，然后提出以下问题：（1）车载充电机与充电桩连接出现问题时，会不会显示“车载充电机与充电桩连接故障”？（2）学生们想一想什么情况下会出现“车载充电机与充电桩连接故障”？【学生】聆听、思考、举手发言通过案例导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，知道学习重难点传授新知

（15min）【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解慢充系统的常见故障与检修，快充系统的常见故障与检修纯电动汽车的充电模式通常包括慢充模式和快充模式两种，所以充电系统可分为慢充系统和快充系统两种。3.2.1慢充系统的常见故障与检修慢充系统的常见故障包括动力电池系统总正、总负继电器无法闭合和动力电池系统总正、总负继电器正常闭合但无法充电两大类。在进行故障诊断时，应先排除供电系统故障，然后根据具体的故障现象对车辆进行相关检查。1．动力电池系统总正、总负继电器无法闭合通过慢充系统为纯电动汽车充电时，动力电池系统总正、总负继电器应闭合，但常常出现动力电池系统总正、总负继电器无法闭合的情况，其原因主要有低压通信线路故障、控制电路故障、车载充电机故障等。动力电池系统总正、总负继电器无法闭合的检修方法如下。（1）检查低压蓄电池的电压是否正常，正常应大于11.5V；若不正常，应为低压蓄电池充电或更换低压蓄电池。（2）将启动开关置于ON位，观察组合仪表显示情况，若显示正常，则检查接地电路是否正常；若显示有故障，则使用故障诊断仪读取故障码，然后根据故障码信息进行检修。（3）检查充电唤醒电路、BMS唤醒电路、连接确认电路等连接是否正常。若电路连接正常，则进入下一步；若电路连接异常，则重新连接或更换故障线束及插接件。（4）检查动力电池系统的总正、总负继电器、控制电路和电源电路是否正常。若总正、总负继电器有故障，则更换继电器；若控制电路和电源电路异常，则重新连接或更换线束及插接件；若均正常，则进入下一步。（5）检查车载充电机的电源、唤醒电路连接是否正常，若电路连接正常，则表明车载充电机存在故障，应检修或更换车载充电机；若电路连接异常，则重新连接或更换线束及插接件。2．动力电池系统总正、总负继电器正常闭合但无法充电在进行慢充充电时，若动力电池系统总正、总负继电器可以正常闭合，则说明慢充系统的唤醒、控制电路正常。此时若车辆无法充电，则通常是由慢充接口、车载充电机、高压控制盒、动力电池之间的高压回路等故障所致。该故障的检修方法是检查高压回路是否正常；检查高压控制盒内部熔断器是否正常；检查车载充电机、动力电池内部是否正常。【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题车载充电机在长期使用后，部分元件容易出现老化、损坏等故障，导致车载充电机无法工作，此时应该怎么做？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结学生的回答将出现问题的元件进行检修或更换；若车载充电机内部损坏比较严重，则应更换车载充电机。

3.2.2快充系统常见故障分析与慢充系统相似，快充系统的常见故障也包括动力电池系统总正、总负继电器无法闭合和动力电池系统总正、总负继电器正常闭合但无法充电两大类。1．动力电池系统总正、总负继电器无法闭合对于动力电池系统总正、总负继电器无法闭合的故障，其主要原因有唤醒电路、接地电路连接故障，搭铁电路断开，快充接口、快充线束及插接件故障，VCU、动力电池的低压控制电路故障等。该故障的检修方法为检查各电路的连接是否正常，若连接异常，则重新连接或更换线束及插接件；检查高压控制盒、VCU、动力电池及继电器是否正常，若异常，则维修或更换故障部件。2．动力电池系统总正、总负继电器正常闭合但无法充电对于动力电池系统总正、总负继电器正常闭合但无法充电的故障，其主要原因有高压控制盒快充继电器故障、高压熔断器熔断、快充线束及插接件故障、动力电池故障等。该故障的检修方法为检查高压回路及高压控制盒内部熔断器是否正常，检查车载充电机及动力电池内部是否正常。【畅所欲言】提出问题，并随机挑选学生回答问题生活中你遇到过哪些电器无法充电的情况？都是如何进行处理的？有没有试着自己维修过？【学生】聆听、思考、举手发言【教师】总结学生的发言【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生掌握慢充系统及快充系统常见故障及故障检修方法实践操作（15min）【教师】组织学生扫码观看“检修车载充电机故障”视频，然后带领学生到实操间进行实践学习准备物品：准备1台吉利帝豪EV450纯电汽车、绝缘手套、绝缘帽、护目镜、绝缘鞋、车外三件套、车内四件套、故障诊断仪、万用表、常用拆装工具等操作步骤（1）将启动开关置于ON位，连接故障诊断仪，读取故障码，如下图所示。（2）测量低压蓄电池电压，结果为12.19V，在标准范围（11～14V）内，如下图所示。（3）测量车载充电机熔断器EF27的电阻，结果为0.5Ω，在标准范围（<1Ω）内，如图所示。（4）使启动开关置于OFF位，断开车载充电机插接件BV10，如图所示。（5）使启动开关置于ON位，测量车载充电机插接件BV10端子4对车身接地的电压，结果为12.44V，在标准范围（11～14V）内，如下图所示。（6）将启动开关置于OFF位，测量车载充电机插接件BV10端子6与车身接地之间的电阻，结果为0.5Ω，在标准范围（<1Ω）内，如下图所示。（7）以上测量结果都在标准范围内，则说明车载充电机出现故障，应更换车载充电机。【学生】以小组为单位，进行实操，根据分工完成“任务工单——检修充电系统的常见故障”【教师】根据学生表现，填写考核评价表理论结合实践，加深对知识的理解和运用，提高学生的行动能力、反应能力思政讲堂

（5min）【教师】组织学生阅读“凌和平：坚守研发一线，创新攻克技术壁垒”案例，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题：（1）凌和平是如何攻克技术壁垒的？（2）如果你是凌和平，你会怎么做？思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言思想政治教育有机融入教学过程，加强学生对劳模精神、劳动精神、工匠精神的认识，培养学生精益求精、改革创新的工匠精神课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了充电系统的组成、工作原理、常见故障与检修方法；希望大家课下能多加练习，熟悉充电系统的各组成部件，并能对常见故障进行正确检修【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业（1）复习