《新能源汽車檢測(cè)與故障診斷》教案 項(xiàng)目4

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課題項(xiàng)目4高壓互鎖故障診斷課時(shí)8課時(shí)（360min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）了解高壓互鎖的概念和作用（2）掌握高壓互鎖的原理（3）掌握高壓互鎖回路的分類方法和作用（4）熟悉高壓互鎖的控制策略（5）掌握電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法（6）掌握充電系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法技能目標(biāo)：（1）能診斷車輛電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障（2）能診斷車輛充電系統(tǒng)高壓互鎖故障素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作習(xí)慣（2）養(yǎng)成執(zhí)著專注、守正創(chuàng)新的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：高壓互鎖的原理，高壓互鎖回路的分類方法和作用，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法，充電系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法教學(xué)難點(diǎn)：能診斷車輛電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障、能診斷車輛充電系統(tǒng)高壓互鎖故障教學(xué)方法問答法、講授法、模擬現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟第1、2課時(shí)考勤【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因案例引入【教師】講述“陳先生駕駛新能源汽車出游”案例（詳見教材）【學(xué)生】聆聽、思考【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識(shí)傳授新知4.1高壓互鎖概述【教師】通過多媒體講解高壓互鎖概述4.1.1高壓互鎖的概念和作用高壓互鎖是一種利用低壓信號(hào)來檢測(cè)整個(gè)高壓回路中高壓部件、高壓線束、高壓線束連接器及保護(hù)蓋的完整性（或連續(xù)性），識(shí)別高壓系統(tǒng)異常斷開并在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)斷開高壓電的安全設(shè)計(jì)方法。高壓互鎖主要具有以下作用。（1）確保高壓回路的完整性。（2）故障預(yù)警。（3）安全保護(hù)。【教師】想一想，新能源汽車中哪些部件或系統(tǒng)配置了高壓互鎖裝置？【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答【教師】總結(jié)回答4.1.2高壓互鎖的原理高壓互鎖是通過在高壓線束連接器內(nèi)部增加低壓檢測(cè)線路，利用低壓信號(hào)來檢測(cè)整個(gè)高壓回路完整性的。高壓互鎖回路通常以脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號(hào)為低壓信號(hào)。采用PWM信號(hào)可保證當(dāng)高壓互鎖回路發(fā)生短路或斷路時(shí)，控制單元仍能檢測(cè)出高壓回路故障，從而提高車輛的安全性。在進(jìn)行高壓互鎖檢測(cè)時(shí)，控制單元會(huì)發(fā)送一個(gè)PWM信號(hào)。……（詳見教材）【小貼士】除高壓線束連接器外，高壓維修開關(guān)和高壓部件保護(hù)蓋內(nèi)也裝有高壓互鎖裝置。……（詳見教材）4.1.3高壓互鎖回路新能源汽車通常采用若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的高壓互鎖回路，這樣不僅能快速鎖定故障點(diǎn)，還能根據(jù)故障情況針對(duì)性地隔離故障點(diǎn)，從而滿足用戶的基本用車需求。該車型有兩條高壓互鎖回路，分別是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖回路和充電系統(tǒng)高壓互鎖回路。（1）電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖回路主要檢測(cè)BMU、動(dòng)力蓄電池、PTC加熱器、充配電總成、電動(dòng)壓縮機(jī)之間的連接。（2）充電系統(tǒng)高壓互鎖回路主要檢測(cè)充配電總成與BMU之間的連接。4.1.4高壓互鎖控制策略當(dāng)車輛高壓互鎖回路異常時(shí)，高壓互鎖系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛狀態(tài)和故障的危險(xiǎn)程度采取以下控制策略。1．故障報(bào)警無論車輛處于行駛狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)，只要高壓互鎖系統(tǒng)識(shí)別到危險(xiǎn)情況，控制單元都會(huì)做出報(bào)警提示，通過點(diǎn)亮警告燈、發(fā)出警告鳴聲等形式提醒駕駛員，使駕駛員及時(shí)察覺異常并采取相應(yīng)的處理措施，避免發(fā)生安全事故。2．切斷高壓電源當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，高壓互鎖系統(tǒng)若檢測(cè)到高壓回路存在安全隱患，除立即觸發(fā)故障報(bào)警外，還會(huì)向VCU發(fā)送信號(hào)。VCU在接收到信號(hào)后，將立即控制高壓接觸器斷開，切斷動(dòng)力蓄電池的高壓輸出，使車輛無法啟動(dòng)，從而保障人員與車輛安全。3．降低功率運(yùn)行當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，若高壓互鎖系統(tǒng)檢測(cè)到高壓回路存在安全隱患，VCU不會(huì)立即切斷動(dòng)力蓄電池的高壓輸出，以避免由動(dòng)力突然中斷引發(fā)的嚴(yán)重行駛事故。此時(shí)，VCU將主動(dòng)降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行功率，使車速緩慢下降，給駕駛員足夠的時(shí)間尋找合適的停車地點(diǎn)。同時(shí)，VCU會(huì)減小高壓系統(tǒng)的負(fù)荷，以降低發(fā)生高壓安全事故的概率。【學(xué)生】聆聽、記錄、理解課堂小結(jié)【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)高壓互鎖的概念和作用高壓互鎖的原理高壓互鎖回路高壓互鎖控制策略【學(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)請(qǐng)根據(jù)課堂上所學(xué)知識(shí)，完成教材課后練習(xí)。本課作業(yè)布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進(jìn)行線上作業(yè)布置【學(xué)生】完成課后任務(wù)第3、4課時(shí)考勤【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因知識(shí)回顧 【教師】回顧上節(jié)課內(nèi)容【學(xué)生】思考、舉手回答傳授新知4.2電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障診斷【教師】通過多媒體講解電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障診斷4.2.1故障現(xiàn)象BMU輸出的PWM信號(hào)從端子BK45（B）/4輸出，輸入動(dòng)力蓄電池的端子BK51/30，經(jīng)過動(dòng)力蓄電池高壓線束連接器后，從動(dòng)力蓄電池的端子BK51/29輸出；隨后從PTC加熱器的端子GB34/3輸入，經(jīng)過PTC加熱器高壓線束連接器后，從PTC加熱器的端子GB34/6輸出；再從充配電總成的端子BK46/12輸入，經(jīng)過充配電總成高壓線束連接器后，從充配電總成的端子BK46/13輸出，最后從端子BK45（B）/5輸入BMU，形成閉合回路。當(dāng)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生高壓互鎖故障時(shí)，車輛常有以下現(xiàn)象①車輛無法完成高壓自檢，不能進(jìn)行高壓上電；②車輛動(dòng)力明顯下降或無動(dòng)力；③組合儀表上的動(dòng)力蓄電池故障指示燈、動(dòng)力系統(tǒng)故障指示燈等點(diǎn)亮，故障蜂鳴聲響起。【小貼士】在車輛發(fā)生高壓互鎖故障后，連接故障診斷儀，故障診斷儀會(huì)顯示“高壓互鎖1故障”或“高壓互鎖2故障”。若故障診斷儀顯示“高壓互鎖1故障”，則說明電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生高壓互鎖故障；若故障診斷儀顯示“高壓互鎖2故障”，則說明充電系統(tǒng)發(fā)生高壓互鎖故障。4.2.2故障原因及診斷方法1．故障原因①電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖回路存在短路、虛接、斷路等故障；②電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓線束連接器存在松動(dòng)、脫落、損壞等故障；③電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓部件存在故障。2．診斷方法（1）檢測(cè)輔助蓄電池電壓。（2）檢測(cè)BMU高壓互鎖輸出信號(hào)。（3）檢測(cè)動(dòng)力蓄電池高壓互鎖輸入和輸出信號(hào)。（4）檢測(cè)PTC加熱器高壓互鎖輸入和輸出信號(hào)。（5）檢測(cè)充配電總成高壓互鎖輸入和輸出信號(hào)。（6）檢測(cè)BMU高壓互鎖輸入信號(hào)。【學(xué)生】聆聽、記錄、理解課堂小結(jié)【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法【學(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)請(qǐng)根據(jù)課堂上所學(xué)知識(shí)，完成教材課后練習(xí)。本課作業(yè)布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進(jìn)行線上作業(yè)布置【學(xué)生】完成課后任務(wù)第5、6課時(shí)考勤【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因知識(shí)回顧【教師】回顧上節(jié)課內(nèi)容【學(xué)生】思考、舉手回答傳授新知4.3充電系統(tǒng)高壓互鎖故障診斷【教師】通過多媒體講解充電系統(tǒng)高壓互鎖故障診斷4.3.1故障現(xiàn)象BMU輸出的PWM信號(hào)從端子BK45（B）/10輸出，輸入充配電總成的端子BK46/15，經(jīng)過充配電總成高壓線束連接器后，從充配電總成的端子BK46/14輸出，最后從端子BK45（B）/11輸入BMU，形成閉合回路。當(dāng)充電系統(tǒng)發(fā)生高壓互鎖故障時(shí)，車輛常有以下現(xiàn)象：①車輛無法完成高壓自檢，不能進(jìn)行高壓上電；②連接充電槍，充電連接指示燈點(diǎn)亮，但車輛無法充電；③組合儀表上的充電系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮，故障蜂鳴聲響起。4.3.2故障原因及診斷方法1．故障原因①充電系統(tǒng)高壓互鎖回路存在短路、虛接、斷路等故障；②充電系統(tǒng)高壓線束連接器存在松動(dòng)、脫落、損壞等故障；③充電系統(tǒng)高壓部件存在故障。2．診斷方法（1）檢測(cè)輔助蓄電池電壓。（2）檢測(cè)BMU高壓互鎖輸出信號(hào)。（3）檢測(cè)充配電總成高壓互鎖輸入和輸出信號(hào)。（4）檢測(cè)BMU高壓互鎖輸入信號(hào)。【學(xué)生】聆聽、記錄、理解課堂小結(jié)【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)充電系統(tǒng)高壓互鎖故障的故障現(xiàn)象、故障原因及診斷方法【學(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)作業(yè)布置【教師】布置課后作業(yè)請(qǐng)根據(jù)課堂上所學(xué)知識(shí)，完成教材課后練習(xí)。本課作業(yè)布置二維碼老師用文旌課堂APP掃描此碼，即可進(jìn)行線上作業(yè)布置【學(xué)生】完成課后任務(wù)第7、8課時(shí)考勤【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因任務(wù)實(shí)施【教師】對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并選出一名組長，然后組織學(xué)生以小組為單位，診斷高壓互鎖故障1．準(zhǔn)備工作（1）實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所：理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室。（2）車輛：比亞迪秦EV。（