《新能源汽车维护与故障诊断（第2版）》教案 第12课 电动化系统故障诊断（五）

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课题电动化系统故障诊断（五）课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握车载充电机电源电路故障的诊断（2）掌握车载充电机通信故障的诊断技能目标：能够正确、熟练地完成充电系统的故障诊断素质目标：（1）培育崇实尚业、刻苦钻研、精益求精的工匠精神（2）养成恪尽职守、事必躬亲、开拓进取的工作作风教学重难点教学重点：车载充电机电源电路、车载充电机通信电路；车载充电机电源电路故障和车载充电机通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法教学难点：正确、熟练地完成充电系统的故障诊断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：课前任务→考勤（2min）→问题导入（5min）→传授新知（28min）→课堂讨论（10min）第2节课：传授新知（30min）

课堂讨论（10min）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——充电系统故障诊断”，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，收集资料，了解充电系统的组成、充电原理【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣考勤（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问题导入（5min）【教师】提出以下问题：新能源汽车在充电过程中充不上电，将如何进行故障诊断与维修呢？【学生】聆听、思考、回答通过问题导入，引导学生主动思考新能源汽车在充电过程中充不上电的原因及维修方法，激发学生的学习兴趣传授新知（28min）【教师】引入新知，讲解新能源汽车车载充电机电源电路故障的故障现象、故障原因及诊断方法【课堂互动】随机挑选学生回答问题充电系统的分类及充电原理是怎样的？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结学生的回答充电系统一般包括交流充电系统（又称慢充系统）和直流充电系统（又称快充系统）两种。其中，交流充电系统一般使用民用220V单相交流电（家用电源或交流充电桩），通过车载充电机进行整流变换，将单相交流电变换成高压直流电后为动力蓄电池充电；直流充电系统一般使用工业380V三相交流电，通过直流充电桩进行整流变换后，直接为动力蓄电池充电。3.3.1车载充电机电源电路故障诊断1．车载充电机电源电路某车型车载充电机电源电路如图所示。从图中可以看出，车载充电机由低压蓄电池通过前机舱保险丝继电器盒中的熔断器EF27直接供电。线束连接器BV10的端子分布如图3-33所示。其中，常用的端子为端子4、6、54、55等。端子4通过熔断器EF27接低压蓄电池正极；端子6通过搭铁点G29搭铁；端子54和端子55分别连接总线通信系统动力总成CAN的CAN-L线和CAN-H线。2．车载充电机电源电路故障现象及故障原因1）故障现象当车载充电机电源电路发生故障时，车辆将失去动力。2）故障原因（1）线束连接器BV10端子4对应的电源电路存在断路、虚接等故障。（2）熔断器EF27中的保险丝熔断。（3）熔断器EF27松脱或接触不良。（4）车载充电机内部故障。3．车载充电机电源电路故障的诊断方法（1）读取故障码。首先，操作启动开关，将电源模式调至ON状态；然后，连接故障诊断仪，读取故障码；最后，检查车载充电机是否输出了故障码。如果车载充电机输出了故障码，则应根据车载充电机输出的故障码维修相应的电路；如果车载充电机未输出故障码，则应检查低压蓄电池。（2）检查低压蓄电池的电压是否符合标准。如果电压不符合标准，则应对低压蓄电池进行充电或检查低压充电电路；如果电压符合标准，则应检查对应的熔断器。（3）检查熔断器EF27中的保险丝是否熔断。如果保险丝未熔断，则应检查线束连接器BV10端子4上的电压；如果保险丝熔断，则应检查对应的电路。（4）检查熔断器EF27对应的电路是否存在短路故障。①如果存在短路故障，则应先排除短路故障，再更换新的熔断器。如果更换熔断器后，车载充电机能正常工作，则故障诊断工作结束；如果更换熔断器后，车载充电机仍不能正常工作，则应检查线束连接器BV10端子4上的电压。②如果不存在短路故障，更换熔断器后车载充电机能正常工作，则故障诊断工作结束；如果不存在短路故障，更换熔断器后车载充电机又不能正常工作，则应检查线束连接器BV10端子4上的电压。（5）检查线束连接器BV10端子4上的电压。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态，断开线束连接器BV10；然后，操作启动开关，将电源模式调至ON状态，测量线束连接器BV10端子4与搭铁点G29之间的电压，判断其是否符合标准。如果电压不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电压符合标准，则应检查线束连接器BV10搭铁线与搭铁点G29之间的导通性。（6）检查线束连接器BV10搭铁线与搭铁点之间的导通性。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态；然后，测量线束连接器BV10端子6与搭铁点G29之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则说明车载充电机存在故障，此时应更换车载充电机。（7）更换车载充电机后，试车。如果车载充电机电源电路恢复正常，则故障诊断工作结束；否则，应继续检查车辆【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生掌握新能源汽车车载充电机电源电路故障的故障现象、故障原因及诊断方法课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：针对任务引入中的“车载充电机电源电路故障”，应该如何诊断呢？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨论，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学知识的理解第二节课传授新知（25min）【教师】引入新知，讲解新能源汽车车载充电机通信故障的故障现象、故障原因和诊断方法3.3.2车载充电机通信故障诊断1．车载充电机通信电路某车型车载充电机通信电路如图所示。从图中可以看出，车载充电机是通过CAN总线与BMS进行通信的。在图中，线束连接器BV10端子54、55分别连接动力总成CAN的CAN-L线和CAN-H线。2．车载充电机通信故障现象及故障原因1）故障现象当车载充电机发生通信故障时，车辆无法完成高压自检，不能上高压电，同时组合仪表上相应的故障指示灯也会亮起。2）故障原因（1）车载充电机自身故障。（2）CAN总线故障。（3）车载充电机与CAN总线之间的连接电路故障。3．车载充电机通信故障的诊断方法（1）读取故障码。首先，操作启动开关，将电源模式调至ON状态；然后，连接故障诊断仪，读取故障码；最后，检查车载充电机是否输出了故障码。如果车载充电机输出了故障码，则应根据车载充电机输出的故障码维修相应的电路；如果车载充电机未输出故障码，则应检查车载充电机电源电路。（2）检查车载充电机电源电路是否存在故障。如果车载充电机电源电路存在故障，则应排除故障；如果车载充电机电源电路正常，则应检查车载充电机与BMS之间的通信电路。（3）检查车载充电机与BMS之间的通信电路。首先，操作启动开关，将电源模式调至OFF状态，断开低压蓄电池负极电缆、线束连接器BV10；然后，测量线束连接器BV10端子54、55与线束连接器CA69端子4、3之间的电阻，判断其是否符合标准。如果电阻不符合标准，则应维修或更换对应的线束及其连接器；如果电阻符合标准，则应更换BMS。（4）更换BMS。如果更换BMS后，车载充电机通信正常，则故障诊断工作结束；如果更换BMS后，车载充电机通信仍不正常，则说明车载充电机存在故障，此时应更换车载充电机。（5）更换车载充电机后，试车。如果车载充电机通信恢复正常，则故障诊断工作结束；否则，应继续检查车辆。【知识链接】拓展知识面【教师】讲述车载充电机工作原理车载充电机主要用于将220V单相交流电变换成动力蓄电池所需的高压直流电。车载充电机通过CAN总线与BMS通信，以获取动力蓄电池系统的参数，判断动力蓄电池的连接状态是否正常，以及充电前和充电过程中电池模组、电池单体的实时数据；通过CAN总线与VCU通信，可上传车载充电机的工作状态、工作参数和故障信息，接收启动充电或停止充电等控制指令。【学生】聆听、思考【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生掌握新能源汽车车载充电机通信的故障现象、故障原因和诊断方法课堂讨论（15min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：（1）如何诊断车载充电机电源电路故障？（2）如何诊断车载充电机通信故障？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨论，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学知识的理解课堂小结（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了新能源汽车车载充电机电源电路故障现象、故障原因及车载充电机电源电路故障诊断方法、车载充电机通信故障诊断方法。希望大家在课下多加复习，掌握新能源汽车车载充电机电源电路故障及车载充电机通信故障诊断方法。【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】布置课后作业复习所学知识，总结新能源汽车车载充电机电源电路故障及车载充电机通信故障诊断方