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文档简介
新能源汽车电气系统检修项目一新能源汽车电气系统的认知任务1新能源汽车电路基础元件的识别
任务2新能源汽车电路常用检测工具的使用
任务内容新能源汽车电路基础元件的识别任务1学习目标知识目标1.了解新能源汽车电路的组成和特点2.掌握新能源汽车电气系统中基础元件的属性技能目标1.能在维修电路图上识别汽车电气系统中常见基础元件2.能在实车上识别汽车电气系统中常见基础元件素质目标1.树立规范安全操作的意识2.培养分析问题、解决问题的能力3.能在工作结束后按照7S管理规定整理、恢复作业场地,养成良好的工作习惯任务描述
有个客户想买一辆新能源纯电动汽车,想咨询你新能源汽车的组成和特点。若你是维修技师,如何用通俗的语言给客户详细介绍新能源纯电动汽车的相关知识。一、新能源汽车电路的组成和特点(一)新能源汽车电路的组成
新能源汽车电路一般由电源、保护装置、控制装置、用电设备等部分组成,根据用电设备的工作要求及相互间的关系,用导线连接成电流的回路,构成一个完整的供电和用电系统,如图1-1所示。1.新能源汽车电源传统燃油汽车电源主要靠低压12V蓄电池和发电机供电,起动时候通过12V蓄电池给起动机供电,当发动机起动后,发动机带动发电机运转,发电机成为车辆的主要电源,为各种汽车用电设备供电。纯电动新能源汽车采用能量密度大的动力蓄电池作为汽车的主要电源,为纯电动新能源汽车各种高压电气设备提供高压直流电,从而使汽车正常行驶。除此之外,新能源汽车还配备了一个12V的低压蓄电池,目的是保证汽车内部的低压用电设备正常工作。2.电路保护装置电路保护装置主要有熔丝、电路断电器及易熔线等,作用是在电路中流过超过规定的电流时切断电路,防止烧坏电路连接线和用电设备,并把故障限制在最小范围内,汽车低压用电设备的保险丝主要有插入式保险丝、叉栓式保险丝和玻璃管式保险丝,最常见的是插入式熔断器。新能源汽车的高压设备电路都会采用高压熔断器(高压保险丝)作为电路保护装置,高压熔断器主要在高压配电盒和动力蓄电池包里面。3.汽车控制器汽车控制器或电子控制单元(ECU)是汽车电子控制系统的“大脑”,它对各传感器输入的电信号以及部分执行器的反馈电信号进行综合分析与处理,给传感器提供参考电压,然后向执行器输出控制信号,使执行器按控制目标的要求进行工作。汽车控制器在汽车中扮演着重要的角色,它由多个电气元件组成,用于对车辆的照明系统、电动机系统、电器系统等系统进行控制,实现驱动力矩控制、制动能量的优化控制、车辆状态监视等,它起着控制车辆运行的作用,确保车辆的安全性和可靠性。4.用电设备导线是汽车电路的重要组成部分,负责传输电信号,可以将以上各种装置连接起来构成电路回路。根据不同的标准,导线可以分为不同类型,如蓄电池线、高压导线、同轴电缆和低压导线。此外汽车上通常用车架、发动机或底盘等金属体代替部分从用电器返回到电源的用电器的导线。5.导线导线是汽车电路的重要组成部分,负责传输电信号,可以将以上各种装置连接起来构成电路回路。根据不同的标准,导线可以分为不同类型,如蓄电池线、高压导线、同轴电缆和低压导线。此外汽车上通常用车架、发动机或底盘等金属体代替部分从用电器返回到电源的用电器的导线。(二)新能源汽车电路的特点1.低压、高压电源同时存在新能源汽车有两个电源,一个是低压12V的蓄电池,另外一个是高压动力蓄电池。低压12V蓄电池电源一方面为灯光和刮水器等常规低压用电设备供电,另一方面为新能源汽车高压系统:整车控制器、电机控制系统、电池管理系统以及高压电气设备的控制器等辅助部件供电,实现低压控制高压。。动力蓄电池提供的高压直流电为驱动电机、电动压缩机、PTC加热器、电动压缩机等高压用电设备供电。目前,常用的高压动力蓄电池有磷酸铁锂电池和三元锂电池。2.单线制新能源汽车与传统汽车一样,所有电气设备的正极采用导线相互连接,汽车发动机、成盘、车身等金属机件作为各和电气设备的共用连线(俗称搭铁)。每个电路电流都是从电源的正极出发,经过导线流入用电设,通过金属车架流回电源负极而成回路。采用单线制不仅可以节省材料(铜导线),使电路化。同时也方便安验,检修,并使故障率大降低。(二)新能源汽车电路的特点3.用电设备并联连接汽车上的各用电设备都采用并联的连接方式,两个电源之间以及所有用电设备之间,都是正极接正极,负极接负极,并联连接,当其中一个用电设备损坏时,不影响其他设备正常工作。4.低压负极搭铁我国标准规定,汽车线路统一采用负极搭铁,即蓄电池的负极通过车架、发动机或底盘等金属体上与用电设备的负极相连构成回路,目前世界各国生产的汽车也几乎都采用负极搭铁方式。(二)新能源汽车电路的特点5.电路保护装置防止电路或元件因短路而烧坏线束和用电设备,各种类型的汽车上均安装有保险装置,如漏电保护装置,熔断器、熔丝、电路保护开关等。这些保险装置有的串接在元器件(或零部件)回路中,也有的串接在支路中。6.高压系统受低压系统控制新能源汽车为了保证高压系统用电设备的安全,采用低压控制的高压接触器作为高压电路控制开关,电机控制系统、动力蓄电池系统等高压电气设备都被低压系统控制。(二)新能源汽车电路的特点二、新能源汽车电气系统的基础元件(一)导线
导线用来连接汽车电源和电器设备及控制设备,导线是汽车电路系统的重要组成部分,是形成闭合回路的必要条件。汽车电气线路中的导线分低压导线和高压导线两种,如图1-6所示。1.低压导线(1)导线的截面积汽车导线的截面积大体上是根据所接电器设备的电流值确定的,但为了保证导线有足够的机械强度,规定截面面积不得小于0.5mm2。车辆上不同的电气回路导线截面积选择可参考表1-1。1.低压导线(2)导线的颜色为配线和检修方便,汽车各电路导线均采用不同颜色。导线横截面积大于4mm2的采用单色线,横截面积小于4mm2的采用双色线。双色导线中面积比例大的颜色为主色,双色导线中面积比例小的颜色为辅助色,如图1-7所示。搭铁线均采用黑色线。1.低压导线(3)导线颜色代码为方便电路识别和检修,在导线的接线端和电路图上通常都标有导线颜色的代码。国际标准化组织通常用颜色的英文字母为导线色码,但也有其他国家采用其他字母作为导线代码,表1-3和表1-4分别是比亚迪汽车和大众汽车导线颜色的代码。1.低压导线(4)导线在电路图中的标注方法汽车电路图中,一般用数字表示截面积,字母表示颜色。双色线的表示方法是主色在前,辅色在后。图1-8大众迈腾B8L保险丝架B电路图,“1.0rt/gn”表示截面积为1.0mm2,主色为红色、辅色为绿色的导线,主色和辅色之间标注“/”的表示方法。2.高压导线
在新能源汽车中,高压导线根据用电设备的不同分为:动力电池高压电缆(连接动力电池和高压盒)、电机控制器电缆(连接高压盒和电机控制器)、快充线束(连接快充口和高压盒)、高压附件线束(连接高压盒到DC/DC、空调)等。高压导线需要具有耐大电流、耐高温、阻燃、高柔性和EMC抗屏蔽性能等特点,以满足新能源汽车在安全和动力方面的要求。由于传输的电压很高,加之考虑电磁干扰的因素,导体用厚绝缘层和屏蔽网覆盖,再以保护套包裹。高压导线的结构如图1-10所示。3.线束
在汽车上,为了使线路条理清晰,安装方便和保护导线绝缘,汽车导线除高压线和蓄电池导线外,都用绝缘材料缠绕包扎成束,称为线束。汽车线束是一种由多根电线和绝缘材料组成的电气传输系统,它将汽车各个电气设备的信号、电能和数据传输到车辆的各个部位。(二)熔断器与易熔线1.熔断器(保险丝)汽车的熔断器就是汽车的保险丝,熔断器在汽车的电路出现电流异常升高到一定数值时,可以自动熔断来切断电路,从而保护汽车用电设备,在电路中起到安全保护作用。汽车的熔断器(保险丝)主要有插片式保险丝、叉栓式保险丝和高压熔断器,如图1-12所示。1.熔断器(保险丝)低压电路最常见的是插片式熔断器,其规格一般在2A和40A之间。插片式熔断器的额定电流一般标注在器件顶部,也可用颜色加以区分,见表1-5。叉栓式保险丝可分为小号和大号两种,额定电流范围从30—150A到40—800A,额定电压为32—125V。叉栓式保险丝具有较高的承载能力和良好的散热性能,适用于大电流电路的保护,额定电流一般标注在叉栓式保险丝上。1.熔断器(保险丝)为了便于装配和维修中故障排查,现代汽车一般都将各种低压继电器和低压保险装置安装在一起,组成配电盒,也称中央配电盒或保险丝盒。汽车的低压熔断器(保险丝)一般都安装在汽车的配电盒中,配电盒的正面安装各种继电器和保险装置,背面是插座,用来与线束插头连接。汽车一般在发动机舱左侧(前舱左侧)和仪表板左侧分别安装一个配电盒。不同的车子安装位置略有不同。如图1-13为2019比亚迪秦EV前舱配电盒正面和背面图。1.熔断器(保险丝)新能源汽车的高压设备电路都会采用高压熔断器(高压保险丝)作为电路保护装置,
如图1-14高压熔断器所示。高压熔断器的工作原理是利用金属导体作为熔体串联于电路中,当流过熔体的电流超过一定数值时,熔体自身产生的热量自动地将熔体熔断,从而达到开断电路的目的,目前新能源电动汽车行业使用的熔断器,大多数车型的系统最大电压一般为700V/DC以下,也有少数车型的会略高于此电压,所以用于电池保护的熔断器可分为500V/DC和700V/DC两种为主,电流等级多以200A—630A。2.易熔线易熔线又称熔断线或保险丝,其截面积小于被保护电线截面积,可长时间通过额定电流的铜芯低压导线或合金线。它的主要作用是在电路中发生过流时易熔线过热,自动切断电路,以保护其他元件不受损坏,易熔线的作用类似熔断器,但易熔线所保护的电路其工作电流较大。易熔线由多股熔丝绞合而成,其外包有耐热性能好的绝缘护套,如图1-15所示,易熔线的额定电流一般标注在护套上。易熔线的规格一般以导体标称截面表示,并以不同颜色加以区分,见表1-6。熔断器和易熔线在电路中的符号如图1-16所示。插接器也称连接器,就是通常所说的插头和插座,如图1-17所示,均由接头(端子)和护套(外壳)两部分构成,主要是用于在汽车电路中传输电能和信号,并实现不同设备之间的通信和交互。为了防止插接器汽车行驶中脱开,所有的插接器均使用闭锁装置,插接器按锁定机构不同分为锁扣式、滑锁式、锁杆式三种,插接器的特点是插座上有一个锁口,在插头上有一个凸起,插头插入插座后,锁扣扣住凸出,就可以避免插接器意外松动和断开。插接器的表示方法,不同公司插接器的表示方法不尽相同。通常将涂黑的表示插头,不涂黑的表示插座,有倒角的表示插头插脚为柱状,直角的表示插头插脚为片状。(三)插接器1.插接器的构成2.插接器的连接和断开如图1-18所示,紧紧抓住插接器的两端,确保插接器端子与其插孔是匹配的。将插接器的两部分互相对准,小心均匀地将插接器两部分相互压紧,直到听到一声清晰的咔嗒声,说明插接器已经连接好并进行了闭锁。插接器的断开时候,一定不能用手拉住导线来分开插接器,这样会导致导线断裂,首先确定所要拆开的插接器是采用何类闭锁装置,然后紧抓住插接器的两侧,打开闭锁装置,小心地把插接器拉开。3.电路图符号不同的车型,汽车插接器的电路图符号也不一样,我们以2020款大众迈腾和2019款秦EV电路为例如图1-19图所示:(二)
数字万用表的使用(四)继电器汽车的电气设备电路工作电流较大,如果直接用开关控制电路的通断,开关触点会产生火花,容易烧坏触点,出现控制失灵。很多电路使用继电器来控制各种汽车电气设备,电路开关只负责控制流过继电器线圈的小电流,继电器触点的通断由继电器线圈得电和失电控制,实现小电流控制大电流,起到保护开关触点的作用,如图1-20所示。1.继电器的结构继电器的基本组成主要由铁芯上的线圈、触点、弹簧、衔铁等。其外形和内部结构如图1-21所示。2.继电器的工作原理如图1-22图所示,当开关闭合,铁芯上的线圈有电流流过时,线圈产生磁场,衔铁在磁力的作用下,带通触点发生动作,常闭触电断开,灯泡熄灭,常开触电闭合,电动机运转。当开关断开,触点在弹簧的作用下恢复不得电时的状态。3.继电器的分类按继电器触点的工作状态可分为:常开型、常闭型和混合型三种。如图1-23图所示为4脚继电器,所有触点在线圈未得电状态下,如果两个触点是导通的,就称为常闭继电器;如果两个触点是断开的,就称为常开继电器。线圈得电后,常开触点会闭合,常闭触点就会断开,线圈失电后,触点又恢复原来未通电状态。混合型继电器又称为5脚继电器,里面既有一个常开触点又有一个常闭触点,图1-24继电器电路符号图,85和86表示线圈的两个端子,30和87表示常开或常闭触点两个端子,混合型继电器87表示常开触点端子,87a表示常闭触点端子。3.继电器的分类新能源汽车的高压系统的工作电压通常很高,如动力电池包主回路、预充回路、快充回路、慢充回路等。为了保护高压电路和开关,采用高压接触器(高压继电器)作为控制开关,如图1-25图所示。高压接触器与低压继电器原理一样,高压接触器受低压电源信号控制,在高压电路中起着转换电路、安全保护等作用,能够确保高压电气系统的安全运行,具有耐高压和大电流的承受能力,使其成为新能源汽车中高功率输出和高能量传输的关键组件。新能源汽车电路常用检测工具的使用任务2学习目标知识目标1.掌握车辆诊断测试灯检测原理2.掌握万用表测量电压、电流和电阻的检测原理技能目标1.能使用车辆诊断测试灯对汽车电路通断等性能进行检测2.能使用万用表对汽车电路的电压、电流和电阻进行检测素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;2.通过与小组其他成员进行学习任务分工、合作和交流的模式,培养学生团队合作和安全操作的意识。3.培养学生服从管理,规范作业的良好工作习惯,具备从事汽车行业工作的职业素养。任务描述
一辆比亚迪秦EV出现左近光灯和右近光灯不亮的故障,维修师傅检查之后发现近光灯继电器损坏,更换继电器后故障排除,请同学们思考一下,此故障的检测工具都有哪些,我们如何正确使用这些检测工具呢?一、车辆诊断测试灯车辆诊断测试灯也叫试灯,结构很简单,是测量电气电路最常用最简单的检测工具,常用于查找汽车回路中的短路点和断路点。根据试灯里是否安装电源分为有源试灯和无源试灯。现在的无源试灯经常同时配备二极管和灯泡,能实现二极管试灯和功率试灯二合一,如图1-26(a)所示。此款试灯主要由主探针、笔杆(内部有红色和绿色两个发光二极管)、功率灯泡、防冻软线、副探针以及金属鳄鱼夹组成,内部电路图如图1-26b)图所示,注意对汽车控制信号进行检测的时候必须拔掉顶部的灯泡。1.鳄鱼夹接蓄电池负极(搭铁)
让试灯鳄鱼夹接搭铁,如图1-27(a)图所示主探针依次测量A、B、C、D、E、F,试灯如果点亮,说明上一个测试点到这个测试点电路之间没有断路;试灯如果不亮,说明上一个测试点到这个测试点电路之间可能出现断路。2.鳄鱼夹接蓄电池正极让试灯鳄鱼夹蓄电池正极,如图1-27(b)图所示,主探针依次测量F、E、D、C、B、A,试灯如果点亮,说明上一个测试点到这个测试点电路之间没有断路;试灯如果不亮,说明上一个测试点到这个测试点电路之间可能出现断路。一、车辆诊断测试灯由于此无源试灯笔杆内部有两个红色和绿色的正负极颠倒的发光二极管,如图1-28图所示,根据二极管导通的单向导电性,我们可以通过二极管的颜色来判别被测端子电压正负极情况,如果红色发光二极管点亮,说明主探针检测的是正极,副探针检测的是负极;如果绿色发光二极管点亮,说明副探针检测的是正极,主探针检测的是负极。(二)检测电路正负极(无需拔掉灯泡)变化的电路控制信号可以使用二极管试灯进行检测,如果二极管闪烁,可以初步地判定有控制信号,如果没有闪烁,可能控制线或者控制器出了问题。注意二极管试灯和功率试灯二合一的试灯需要拔掉灯泡,要用二极管试灯检测,不要用功率试灯进行检测,以免产生大电流对内部的控制电路造成损伤。
例如检测汽车喷油嘴的控制端信号,试灯鳄鱼夹连接负极或者正极,主探针接触喷油嘴的控制端,也就是连接电脑的那根线,这时候二极管试灯就会随着发动机的转速有频率的闪烁,就表明喷油控制是基本正常的,如果没有闪烁,就肯定控制线或者控制器出了问题。(三)检测电路控制信号(需拔掉灯泡)万用表是一种多功能、多量程的便携式电工电子仪表,可以测量电流、电压、电阻、电容、晶体管共射极放大系数hFE等参数。目前市场上的万用表种类繁多,按显示方式可分为指针式万用表和数字式万用,如图1-29所示。指针式万用表通过表头的指针指示读取数值,具有直观的读数过程,但读数精度相对较低。数字式万用表采用液晶屏幕显示数值,具有更高的灵敏度和准确性,同时可能包含语音提示等功能。我们以FLUKE88V/A汽车数字万用表为例进行讲解。二、万用表(一)
数字万用表的组成数字万用表主要由液晶显示屏、按钮、旋转式开关和表笔接线端子四个部分组成,如图1-30所示。液晶显示屏采用显示段和指示灯共同显示的方式,显示段有一个指示光标,滚动显示计量变化,显示屏还拥有数个指示灯,表1-9为FLUKE88V/A万用表显示屏常用显示符号。(一)
数字万用表的组成按钮旋转式开关表笔接线端子液晶显示屏图1-30数字万用表组成
旋转式开关从OFF位置旋转至功能设置位置时,所有显示屏和指示灯均点亮,进入自检测状态旋转式开关可以选择各种功能,开关位置及功能见表1-10。FLUKE88V/A万用表的按钮用于实施附加功能操作,各按钮的功能见表1-11。(一)
数字万用表的组成如图1-31所示,表笔接线端子内部有红色或黑色标记,应将红色表笔接入红色输入端子,COM为共用搭铁端子,黑色表笔应始终接入COM端子。根据所要实施的测量对象,应将导线连接至适当的端子。从左至右第1个输入端子用于测量电流,该端子由万用表内部10A保险丝提供保护。第2个输入端子用于测量毫安级或微安级小电流,可以测量400毫安以下的电流,最后一个输入端子用于测量电压、电阻和二极管通断。(一)
数字万用表的组成(二)
数字万用表的使用1.测电压使用万用表测量电压,首先应给电路通电。以测量负载的电压为例,如图1-32示,具体操作过程如下:(1)将万用表黑色表笔插入COM端子(3号),红色表笔插入V/Ω(电压/电阻)端子(4号)。(2)若测量直流电压,则将旋转开关置于DC直流电压位置;若测量交流电压,则将旋转开关置于AC交流电压位置。(3)万用表应并联到测量电路中,将黑色表笔的探针接至负载的搭铁侧,而红色表笔的探针接至负载的电源侧如图。此时,万用表显示屏所显示的读数,即为施加在负载上的电压值。(二)
数字万用表的使用2.测电流使用万用表测量电流,首先要在电路上形成一个断路。让万用表串联在被测电路中,如图1-33所示,具体操作过程如下:(1)将万用表黑色表笔插入COM端子(3号),如果测量400毫安以下的电流,红色表笔插入mA(安)输入端子(2号),如果测量400毫安以上的电流,红色表笔插入A(安)输入端子(1号);(2)将旋转开关置于A或uA(毫安或微安)位置。(3)在电路上形成一个断路,位置最好在保险丝或线束连接端。(4)连接万用表,确保万用表串联在被测量电路中。(5)给电路通电,万用表所显示的数值即为流经电路的电流值。(二)
数字万用表的使用3.测电阻使用万用表测量电阻,首先被测负载要与原来电路的电源断开,如果不断开,电路状态的检测结果可能是错误的,如图1-34所示,具体操作过程如下:(1)被测负载断开电路的电源;(2)将万用表黑色表笔插入COM端子(3号),红色表笔插入V/Ω(电压/电阻)端子(4号);(3)将旋转开关置于Ω(电阻)位置;(4)将万用表以并联的方式接入电路中,使红色表笔的探针和黑色表笔的探针分别连接待测负载的两端。此时万用表显示屏所显示的读数即为负载的电阻值。感谢观看新能源汽车电气系统检修项目二
新能源汽车低压电源管理系统的检测与维修
任务1低压铅酸蓄电池的检测与维修
任务2低压磷酸铁锂起动蓄电池的检测与维修
任务内容低压铅酸蓄电池的检测与维修任务1学习目标知识目标1.了解铅酸蓄电池的工作原理;2.了解启停蓄电池EFB和AGM的特点及工作原理;3.掌握铅酸蓄电池分类、型号和基本结构;技能目标1.能对铅酸蓄电池系统进行维护;2.能对铅酸蓄电池系统进行更换;3.能对铅酸蓄电池进行故障检测和维修;素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;2.通过与小组其他成员进行学习任务分工、合作和交流的模式,培养学生团队合作和安全操作的意识;3.培养学生服从管理,规范作业的良好工作习惯,具备从事汽车行业工任务描述21款比亚迪秦PLUSEV启动后出现多个故障报错,车灯也越来越暗,请来4S店进行搭电问题才解决,一个月后这个故障又再次出现。纯电动汽车的电源分为主要电源和辅助电源。主要电源是高压动力电池,其作用是提供高压直流电源,为新能源汽车高压用电设备供电;辅助电源一般为12V的低压直流蓄电池,低压直流蓄电池和燃油车功能类似,一方面负责整车起动供电,同时还给低压电气系统设备如雨刮、玻璃升降器、BCM等提供低压电源,除此之外,低压直流蓄电池还为高压系统的各种控制器提供电源,实现低压控制高压的作用,如图2-1所示。无论是新能源汽车还是传统燃油汽车,都必须有低压直流蓄电池。目前低压直流蓄电池按材料的不同可分为铅酸起动蓄电池和磷酸铁锂起动蓄电池。蓄电池按用途的不同划分见表2-1,按结构特征分类划分见表2-2,汽车上目前使用的铅酸起动蓄电池按结构特征分类主要是起动型(Q)、免维护(W)和干荷蓄电池(A)为主。普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜,缺点是比能(即每千克蓄电池存储的电能)低、使用寿命短和日常维护频繁。干荷蓄电池的全称是干式荷电铅酸起动蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等20~30min就可使用。免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。一、铅酸起动蓄电池分类和型号(一)铅酸起动蓄电池的分类(二)铅酸起动蓄电池的型号1.国家标准(GB)蓄电池命名
根据机械行业标准JB/T2599—2012《铅酸起动蓄电池名称、型号编制与命名办法》的规定,铅蓄电池型号由三部分组成,如表2-3所示:2.德国DIN标准蓄电池命名按德国DIN标准生产的铅蓄电池,其型号由5个数字组成,分为前、后两部分,中间由空挡隔开。前3个数字表示蓄电池的额定电压和额定容量,后两个数字表示蓄电池的技术性能和结构特征。德国D1N规定,3个单格蓄电池的首位数字基数为“0”,6个单格蓄电池的首位数字的基数为“5”。型号的第二、第三位数字表示蓄电池额定容量的十位数和个位数。当额定容量超过100Ah后,每增加100Ah时,首位数字要加“1”。以6个单格蓄电池为例,开头5表示蓄电池额定容量在100Ah以下;开头6表示蓄电池容量在100Ah与200Ah之间;开头7表示蓄电池额定容量在200Ah以上。例如54434蓄电池额定容量为44Ah;61017MF蓄电池额定容量为110Ah;70027蓄电池额定容量为200Ah。容量后两位数字表示蓄电池尺寸组号。3.美国BCI蓄电池命名按美国BCI标准生产的铅酸蓄电池,型号由两组数字组成,中间由短横线相隔。第一组数字表示蓄电池的组号,即蓄电池的外形尺寸;第二组数字表示蓄电池的低温起动电流值。以型号为58-430(12V430A80min)的蓄电池为例,58表示蓄电池尺寸组号,430表示冷启动电流CCA为430A,80min表示蓄电池储备容量RC为80min。(1)冷启动电流(CCA):在-17.8℃和-28.9℃条件下,可获得某特定意义下的最小电流。它是指充满电的12V蓄电池在30s内,其端电压下降到7.2V时,蓄电池所能供给的最小电流,冷启动额定值给出的是总电流值。(2)储备容量(RC):汽车在充电系统不工作的情况下,在夜间靠蓄电池点火和提供最低限度的电路负载所能运行的大约时间,可具体表述为:完全充足电的12V蓄电池,在25±2℃的条件下,以25A恒流放电至蓄电池端电压下降到10.5±0.05V时的放电时间。4.日本JIS标准蓄电池命名1979年日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表,后面的数字是电池槽的大小,用接近蓄电池额定容量来表示,如NS40ZL,N表示日本JIS标准;S表示小型化,即实际容量为36Ah,比40Ah小;Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能;L表示正极柱在左端,R表示正极桩在右端(注:从远离蓄电池极桩方向看),如NS70R;S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗,如NS60SL。1982年日本标准蓄电池型号按照新标准来执行,如38B20L(相当于NS40ZL),38表示蓄电池的性能参数,数字越大,表示蓄电池可以存储的电量就越多;B表示蓄电池的宽度和高度代号,蓄电池的宽度和高度组合是由8个字母中的一个表示的(A到H),字符越接近H,表示蓄电池的宽度和高度值越大;20表示蓄电池的长度约为20cm;L表示正极端子的位置,从远离蓄电池极柱看过去,正极端子在右端的标R,正极端子在左端的标L。二、铅酸起动蓄电池的结构1.正、负极板
正、负极板是蓄电池的核心部分,蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板由栅架与活性物质组成。栅架由铅锑合金浇铸而成,其作用是固结活性物质,为活性物质就是极板上的工作物质。正极板上的活性物质为二氧化铅(PbO2),呈暗棕色;负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb),呈深灰色,如图2-5。将活性物质调成糊状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。将正、负极板各一片浸入电解液中,可获得2V左右的电动势。为了增大蓄电池的容量,常将多片正、负极板分别并联,组成正、负极板组,如图所示。活性物质脱落和栅架腐蚀是决定蓄电池使用寿命的主要原因。
2.电解液电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质,它由密度为1g/cm3纯净硫酸或蒸馏水按与密度为1.84g/cm3硫酸按一定比例配制而成的电解液,也叫稀硫酸。电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响,密度大,减少结冰的危险并提高蓄电池的容量,但密度过大,电解液粘度增加;
隔板、极板将加速腐蚀而缩短使用寿命;电解液密度低,冬季易结冰。汽车用铅蓄电池的电解液密度一般为1.24~1.30g/cm3,使用电解液密度应根据地区、气候条件和制造厂家的要求而定,不同地区和气候条件下,电解液的相对密度见表2-4。电解液的密度、纯度对蓄电池性能和使用寿命影响极大。3.隔板为使蓄电池减小尺寸、降低内阻,正负极板应该尽量靠近,但为了避免相互接触而短路,正负极板之间需要用绝缘的隔板隔开。隔板应具有多孔性,以便电解液渗透,且化学稳定性要好,具有耐酸和抗原氧化性。隔板材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料等。近年来,还有将微孔塑料隔板做成袋状,紧包在正极板的外部,防止活性物质脱落。注意事项:隔板一面平整,一面有沟槽,沟槽应面对着正极板,且与底部垂直,以便充放电时,电解液能通过沟槽及时供给正极板,当正极板上的活性物质PbO2脱落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。
4.壳体蓄电池每组极板所产生的电动势大约为2V,要想获得更高的电动势,通常要使多组极板串联起来,因此在制造蓄电池外壳时,将一个电池外壳内分成若干个单格,即每个单格内一组极板,所以6V的蓄电池为3个单格,12V蓄电池为6个单格。每个单格的底部制有肋条,壳体底部有凸起的肋条,用来支撑极板组,并使极板上脱落的活性物质落入凹槽内,防止正、负极板短路,如图2-7所示。加液孔用来向蓄电池单格内加注电解液或蒸馏水,加液孔盖上有通气小孔以保证蓄电池内部与大气的压力平衡。
5.正、负极柱普通蓄电池在首尾两极板组的横板上焊有接线柱,称为蓄电池的正负极柱,用铅锑合金浇铸,如图2-8。蓄电池极柱。为了便于区分接线柱的极性,在正极接线柱上或旁边标有“+”“P”记号或涂红色,直径较粗,(充过电)呈棕色;在负极接线柱上标有“-”“N”记号或涂蓝色等,直径较细,(充过电)呈褐灰色;同时为了防止接错,一般正极端子比负极端子稍大一点。5.正、负极柱普通蓄电池在首尾两极板组的横板上焊有接线柱,称为蓄电池的正负极柱,用铅锑合金浇铸,如图2-8。蓄电池极柱。为了便于区分接线柱的极性,在正极接线柱上或旁边标有“+”“P”记号或涂红色,直径较粗,(充过电)呈棕色;在负极接线柱上标有“-”“N”记号或涂蓝色等,直径较细,(充过电)呈褐灰色;同时为了防止接错,一般正极端子比负极端子稍大一点。6.联条汽车蓄电池一般由6个单格电池组成,每单格的额定电压为2V。联条的作用是将单格电池串联起来,以提高整个蓄电池的端电压,实现额定电压12V的蓄电池,如图2-9所示。跨接式是联条埋在盖下,联接部分跨接在单格电池的中间单格上,穿壁式是在蓄电池的中间格壁上打孔,使极板组柄直接穿过中间隔板而将单格电池相互串联起来,穿壁式应用比较广泛。三、铅酸起动蓄电池的工作原理蓄电池充、放电过程就是化学能与电能相互转化的过程,如图2-10所示。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅,二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅,将化学能转化为电能对外输出,此时电解液的密度会下降;电池在充电时,两极分别生成铅和二氧化铅,电能转化为化学能储存起来,此时电解液的密度会增大。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫作二次电池。蓄电池放电和充电电化学反应是可逆反应,可用如下总的电化学反应方程式表示:四、铅酸起动蓄电池的优缺点铅酸起动蓄电池是实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池。铅酸起动蓄电池具有工作电压较高、高低温性能优异、稳定可靠、高倍率放、安全性高等优点。同时铅酸起动蓄电池也是最廉价的二次电池,单位能量的价格是锂离子电池或氢镍电池的1/3左右。铅酸起动蓄电池的主要成分为铅和铅的化合物,铅含量高达电池总质量的60%以上,全球再生铅产量已经超过原生铅产量,美国废铅酸起动蓄电池铅地再利用率已超过98.5%,我国废铅酸起动蓄电池地再利用率也达到90%以上,铅酸起动蓄电池具有很好的再生利用优势。但是铅酸起动蓄电池的比能量、比功率和能量密度及使用寿命都很低,能量密度和理论循环次数仅为锂离子电池的1/3左右,好一点的铅酸起动蓄电池能到3~4年,带自动启停的2~3年就要更换蓄电池,因此铅酸起动蓄电池一般只能用于低速车的使用,如电动自行车、摩托车、低速电动车及老年代步车等。四、铅酸起动蓄电池的优缺点铅酸起动蓄电池含有大量的重金属铅,其制造产业链有可能发生铅污染事件。比如在涂板、清洗工序时产生含铅的重金属废水,在板栅、合金配置、铅零件及铅粉制造等工序,会产生铅烟和铅尘,一旦处理不当,会对环境造成污染和对人体健康产生危害,而且铅酸起动蓄电池一旦发生电解液泄露,也会对乘员造成伤害。普通的铅酸起动蓄电池在充电后期,充电电流会使得电解质中的水分子产生分解,在正极析出氧气,负极析出氢气。蓄电池使用过一段时间以后,电解液中的水分会流失,电解液浓度会发生变化。为保证普通铅酸蓄电池正常使用,需定期补充蒸馏水,以调整电解液浓度。另外充电过程中产生的气体还会带走一部分电解液产生酸雾,直接排入大气,对环境造成危害。五、启停蓄电池EFB和AGM启停系统是一种新型的动力传统系统,搭载启停系统的车辆,发动机在短暂地停止时会自动熄火,例如在红绿灯时,当需要继续前进的时候,系统会自动重启发动机。这样设计既可以节省燃料又可以减少二氧化碳排放量。在启停系统运行的过程中,由于引擎需要频繁地启动,而车辆发动机短暂地停止时,车内所需的电力将改由蓄电池供应。能支持启停系统功能实现的专用蓄电池,就被称为启停蓄电池,在配置了启停系统的车型上一般使用两种电池:EFB蓄电池或AGM蓄电池。
1.EFB蓄电池蓄电池标注有ST、N55、Q85、S95、EFB、START或STOP等字样都是EFB蓄电池。EFB蓄电池的结构与普通铅酸蓄电池相似,蓄电池槽除了极板、隔板等固体组装件外,剩余部分全部充满了电池电解液,电解液处于过剩状态,被称为“富液电池”或“富电池”,如图2-11所示。EFB蓄电池可以看作是普通铅酸蓄电池的升级版,其内部结构主要由极板和电解液组成,如图2-12所示。与普通蓄电池不同的是,EFB蓄电池采用了增强型极板。极板分为正极板和负极板两种,由栅架和填充在其上的活性物质构成。2.AGM蓄电池VRLA(ValveRegulatedLeadBattery)铅酸蓄电池的全称便成了“阀控式密闭铅酸蓄电池”,其结构是全密封的,而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀,不会漏酸,在充放电时不会像老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出来而腐蚀设备和污染环境,因此人们把VRLA电池又叫作密闭(封)铅酸蓄电池。为了区分,老式铅酸蓄电池叫作开口铅酸蓄电池。VRLA蓄电池在普通铅酸蓄电池的基础上,负极采用过量的活性物质,使得负极不能析出氢气,同时正极产生的氧气,通过一定的途径进入负极,与负极的铅产生化学反应。充电过程中产生的绝大部分气体通过化学反应继续留在蓄电池内部,从而保持电解液浓度的相对稳定。常见的VRLA蓄电池有AGM(Absorbedglassmat,吸附性玻璃纤维板蓄电池)和Gel(胶体蓄电池)。2.AGM蓄电池电池标识有VALVECONTROLLED、VRLA、AGM字样的都是阀控式AGM蓄电池,如图2-13所示,内部使用密度为1.29~3lg/cm3硫酸水溶液作电解液,其极板不是完全浸泡在电解液中,而是将大部分电解液吸附在多孔的玻璃纤维隔板上,为了给正极析出的氧气提供进入负极的通道,隔膜保持有10%的孔隙不被电解液占有,电解液并未填满整个蓄电池内槽,因此AGM蓄电池被称为“贫液电池”或“贫电池”,利用阴极吸附原理实现氧气的复合和循环使用,从而减少电池失水,做到真正的免维护。由于AGM采用吸附式玻璃纤维棉隔板技术,不仅使电解液固定在隔板中,有效防止电解液分层,提高深循环寿命(可以达到普通蓄电池的3倍),同时AGM隔板具有更低的电阻,有利于提高冷启动性能,具有更好的低温性能,且由于其酸液100%密封,作业时无气体排出,所以对环境的污染小,同时汽车出现事故时蓄电池爆炸的风险也小。2.AGM蓄电池AGM蓄电池自带吸附式玻璃纤维隔板技术,相比传统的聚乙烯隔板,具有更高的耐腐蚀性能和更好的防漏液性能,如图2-14所示。AGM蓄电池可以充电6万次以上,是一般铅酸电池的3~4倍,散热性也更强大。尽管EFB电池具有一定的性能优势,但相比之下,AGM蓄电池表现更为出色。AGM蓄电池理论寿命大约是4~6年。EFB蓄电池的理论使用寿命在3~15年;AGM蓄电池具有更低的油耗和更高的环保性,实验数据显示,AGM蓄电池能够节省5~10%的燃油消耗,同时减少10%~20%的二氧化碳排放。此外,AGM蓄电池能承受更高的电气负荷,具备更强的能量回收功能,充放电能力与深度循环能力、安全性均优于EFB蓄电池。通常应用于德系、美系能量回收等更复杂更精密电器系统的高端车型和电动车领域。低压铅酸蓄电池的检测与维修任务2学习目标知识目标1.了解磷酸铁锂蓄电池的优点和功能;2.掌握比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池结构和连接方式;3.掌握比亚迪磷酸铁锂低压电池管理器的工作模式的特点;技能目标1.能对磷酸铁锂低压蓄电池系统进行维护;2.能对磷酸铁锂低压蓄电池系统进行更换;3.能对磷酸铁锂低压蓄电池系统进行故障检测和维修;素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力;2.通过与小组其他成员进行学习任务分工、合作和交流的模式,培养学生团队合作和安全操作的意识;3.培养学生服从管理,规范作业的良好工作习惯,具备从事汽车行业工作的职业素养任务描述一辆比亚迪秦EV,车辆停放一段时间未使用,整车无电,按左前门微动开关无法唤醒。一、磷酸铁锂起动蓄电池磷酸铁锂离子电池作为新能源汽车低压蓄电池领域的新技术,解决了传统铅蓄电池的痛点,实现了全车无铅化。由于其无污染、长寿命和安全性能高等优点,磷酸铁锂离子电池成为新能源汽车的理想低压蓄电池电源。比亚迪作为磷酸铁锂离子电池的领先研发者和应用者,通过不断地创新和努力,在新能源汽车行业中取得了显著的成就。1.磷酸铁锂起动蓄电池的优点从2009年起,比亚迪就开始研发12V磷酸铁锂起动电池((LiFePO4)作为铅酸起动电池的替代方案,磷酸铁锂起动电池也称为比亚迪“铁电池”,其出现打破了铅酸起动电池100余年使用史。目前比亚迪的DM混动车型上都搭载磷酸铁锂离子电池作为起动电瓶,并配备了独立的低压铁电池管理系统LBMS,磷酸铁锂是电池的正极材料,它采用了铁和锂离子相结合的技术,由于其主要生产原料为铁元素,而且铁和磷在地球的资源含量丰富,最终实现了汽车电瓶无铅化。1.磷酸铁锂起动蓄电池的优点首先磷酸铁锂起动电池具有超长寿命,其循环寿命可以达到2000次以上,最高甚至到3500次以上,据相关实验数据显示,其寿命可长达8年甚至更长,相比循环寿命300次左右的传统铅酸起动蓄电池2~3年的寿命,性价比更为优越,
远远超过铅酸起动蓄电池的寿命,在使用周期内再也不用换电池,不仅给车主省成本,而且免去了很多麻烦。磷酸铁锂起动电池几乎不会出现电解质泄露问题,而且是无铅电池,不含重金属与稀有金属,电池的生产和回收实现了对环境无污染的目标,因此磷酸铁锂起动电池被称为绿色环保型电池,与我们常见的铅酸起动蓄电池可能会对环境产生极大污染完全不同,它对于环境的保护做得更好。1.磷酸铁锂起动蓄电池的优点磷酸铁锂起动电池具有高充放电效率,能在短时间内充满电,且放电过程中能量损失少,这使得新能源汽车在行驶过程中能更好地利用能量。此外磷酸铁锂起动电池还具有较高的能量密度(170mAh/g)和安全性。它的高能量密度意味着可以储存更多的电能,为新能源汽车提供更长的续航里程。同时,比亚迪为磷酸铁锂起动电池配置了低压铁电池管理系统LBMS,对电池的性能参数实现实时监测,电池的安全性能得到有效保障,为车主提供更加可靠的安全保障。当车辆长时间不使用导致低压铁电池亏电的时候,LBMS电池管理系统可以对电池智能充电,避免出现无法起动的问题。磷酸铁锂起动电池还具有轻量化和小型化的特点,目前最低重量仅为2公斤,可以优化车内布局,同时降低能耗。比亚迪磷酸铁锂起动电池在承受苛刻条件方面也表现出色。无论是长时间高负荷运行还是频繁充放电,该电池都能保持良好的耐用性。该电池还具有较高的抗高温性能,即使在高温环境下长时间使用,也不会出现明显的性能衰减。这使得车主在使用过程中无需担心电池损坏问题,确保车辆的正常起动,安心使用。2.比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池结构和连接方式比亚迪秦DM插电式混动车型以及纯电动EV的一些车型都使用了磷酸铁锂起动电池作为低压蓄电池,车型不一样,电池放的位置不太一样,如2018款比亚迪秦DM车型磷酸铁锂起动蓄电池被放置主驾驶座位下面,其由四节3.2V~3.3V的磷酸铁锂蓄电池串联形成。纯电动EV的磷酸铁锂起动电池顶部有2个电极柱,分别是正极极柱和负极搭铁极柱;DM插电式混动车型的磷酸铁锂起动蓄电池顶部有3个电极柱,由两个正极极柱和一个负极搭铁极柱构成,如图2-18所示,其中粗的正极柱(大“+”)是“起动正极”,外部通过线束连接到起动机正极,内部直接连接到电池的正极,在低温状态下最大可输出600A的电流,仅用于汽车起动发动机时使用,而细的正极柱(小“+”)为“DC正极”,又称“DC极柱”,DC正极通过保险与高压部件DC/DC或发电机相连。2.比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池结构和连接方式比当低压蓄电池电量过低时,可以起动智能充电系统,高压动力电池或发电机通过DC正极给低压蓄电池充电,当需要起动机工作时,起动电池单独给起动机供电,此时蓄电池的电压会被拖低,为了不影响到整车供电电压正常,DC正极会临时切断给蓄电池的充电回路,单独给整车用电设备供电,如发动机点火、灯光、仪表及对高压部件进行控制的用电,起动回路和用电回路,共用电池的负极柱搭铁,两回路互不影响,汽车起动后DC正极重新接通充电回路。电池左侧的低压通信接口负责让电池内部的低压铁电池管理器与外部的整车控制模块进行信息交互,实现对电池的实时监控。2.比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池结构和连接方式图2-19为拆解的比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池,蓄电池由4节磷酸铁锂蓄电池串联形成,单体电池额定电压是3.2V,组成一个额定电压为12.8V的电池组,俗称12V起动电池,电池内部的电路板是低压铁电池管理系统LBMS,上面的导线是采集单体电压的采集线,实现对电池的电压、电流、温度等参数的实时监测。2.比亚迪磷酸铁锂起动蓄电池结构和连接方式比亚迪秦EV低压铁电池与DC/DC模块低压输出端并联,以比亚迪秦EV300为例,DC/DC输出正极与低压铁电池正极在正极熔断丝盒里通过螺栓连接,并联后通过前舱正极熔断丝盒为整车低压电器提供13.8V电源,输出给3个熔断丝,分别是两个100A和1个125A,如图2-20和图2-21所示。DC/DC模块集成在高压电控总成内部,车辆在起动后或充电时,为低压铁电池补充电量,相当于传统燃油车上的发电机。3.磷酸铁锂起动蓄电池功能磷酸铁锂起动蓄电池功能如下:
(1)对于电气系统来说,未进入过放保护或者超低功耗情况下,磷酸铁锂起动蓄电池是低压电气设备的常电供给电源。
(2)当DC/DC变换器输出不足时,由磷酸铁锂起动蓄电池辅助向用电设备供电。
(3)磷酸铁锂起动蓄电池还可以吸收电路中的瞬时过电压,保持汽车电器系统电压的稳定,保护电子元件。
(4)磷酸铁锂起动蓄电池有电压、电流和温度监测功能,存在异常状态会触发故障报警功能,当铁电池故障报警时,仪表上故障指示灯点亮(常亮),同时显示“低压供电系统故障,请安全停车并联系服务店”的故障提示。
(5)满足智能充电整车条件,当磷酸铁锂起动蓄电池电量偏低时,供电系统会执行命令来工作补充低压铁电池电量,防止电池亏电。4.比亚迪磷酸铁锂低压电池管理器(LBMS)LBMS是比亚迪磷酸铁锂起动电池内部的一个低压电池管理器,LBMS通过电池内部的信息采集线收集电池的电压、电流和温度等参数信息,信息通过外部的通信接口传输给整车控制器模块,实现对蓄电池的实时监测功能。当电池存在异常状态时会触发故障报警功能,汽车仪表上故障指示灯点亮,同时显示“低压供电系统故障,请安全停车并联系服务店”的故障提示,如图2-22所示。(2)超低功耗模式当汽车长时间停放,整车智能充电可能失效,磷酸铁锂起动电池电压低于一定值时,为保证有足够的电量用于下次起动车辆,汽车可能会进入超低功耗模式,进入深度休眠状态,此时磷酸铁锂起动电池会切断输出,起动电池会停止给全车进行供电,防盗指示灯也不闪烁,如果汽车进入超低功耗模式,智能钥匙将无法实现寻车及车辆解锁功能,就要对汽车进行唤醒操作。遇到使用智能钥匙无法实现寻车及车辆解锁功能时,常规唤醒方法是将智能钥匙移至左前车门附近,长按左前门把手的微动开关,如图2-23所示,就可能会唤醒起动低压铁电池并对车辆解锁。唤醒后应及时上到OK档给起动电池充电,充电时间至少半小时以上以确保起动电池具有足够电量,以防止再次休眠。(2)超低功耗模式如果按左前门外把手上微动开关也无法正常唤醒车辆时,使用机械钥匙打开车门,EV车型测量低压铁电池正极柱和负极柱之间电压,DM车型测量DC正极柱和负极柱之间电压,正常测量应该为0V(低压铁电池管理器通过MOS管或继电器已经断电)。用万用表直流电压挡测量铁电池的低压铁电池通信接口针脚中低功耗唤醒针脚与铁电池负极之间电压,如图2-24为2019款比亚迪秦EV低压铁电池通信接口针脚,由电路原理图可知,6号脚为低功耗唤醒针脚。(2)超低功耗模式如果测试低功耗唤醒针脚电压在12V左右,对应四个串联铁电池最低单节电压是3V左右,说明铁电池进入超低功耗模式,使用细导线短接通信接插口6号脚和铁电池负极,如图2-25所示,短接后听到继电器吸合的“咔嗒”声,短接后测量低压正极柱和负极有电压正常,说明唤醒成功,建议尽快上OK档进行补充电量1小时以上。(2)超低功耗模式如果导线短接低功耗唤醒针脚与铁电池负极也无法唤醒,测量低功耗唤醒针脚电压在9V左右,对应最低单节是2V左右,说明铁电池进入过放保护模式,此情形可以给低压铁电池须采用恒压限流方式充电,电压限制在14V,充电电流30A以内。蓄电池电压达到一定数值,即可自动唤醒低压铁电池管理器进行充电,仪表充电故障指示灯会点亮一会,很快就会熄灭,诊断仪可以读取到低压铁电池相关数据流显示值,此时低压铁电池电量比较低,建议上OK档充电1.5小时以上。如果测量低功耗唤醒针脚电压在7.5V以下时,不可以直接使用外搭接蓄电池对火,需更换低压铁电池。感谢观看项目三
新能源汽车灯光系统的维护与检修
新能源汽车电气系统检修01任务1新能源汽车照明系统的维护与检修02任务2新能源汽车信号系统的维护与检修目录新能源汽车照明系统的维护与检修任务1学习目标知识目标1.掌握汽车照明系统的功能、类型与结构。2.掌握汽车照明系统的基本工作原理。技能目标1.能进行汽车照明系统检测与调整。2.能分析和排除汽车照明系统的故障。素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力。2.培养学生团队合作和安全操作的意识。3.培养“7S”规范,养成良好的工作习惯。任务描述一辆比亚迪秦EV纯电动汽车在行驶过程中发现右前大灯不亮,要求维修。本任务通过相关知识的学习,了解汽车照明系统的组成、结构、工作原理及电路分析,找到故障的真正原因。信息获取一、汽车照明系统汽车照明系统根据安装位置分为外部照明装置和内部照明装置。外部照明装置又称为外照灯,主要有前照灯、前雾灯、牌照灯、倒车灯等。内部照明装置包括顶灯、仪表灯、指示灯、车厢灯、车门灯等。(一)外部照明系统1.前照灯前照灯又称为前大灯,由近光灯和远光灯组合而成,装于汽车头部两侧,其用途是在夜间行车时,照亮车前的道路和物体,确保行车安全;同时也可发出远光和近光交替变换的灯光信号,以便夜间超车和避免会车时使对方驾驶员眩目,前照灯有两灯制和四灯制之分,功率一般为40~60W。2.雾灯雾灯有前雾灯和后雾灯之分。前雾灯装于汽车前部比前照灯稍低的位置,用于在雨雾天气行车时照明道路。在车辆后部加装功率较大的后雾灯,以降低交通事故发生率。雾灯的光色规定采用光波较长的黄色、橙色或红色。(一)外部照明系统3.牌照灯牌照灯装于汽车尾部的牌照上方,用于夜间照亮汽车牌照。4.倒车灯雾灯有前雾灯和后雾灯之分。前雾灯装于汽车前部比前照灯稍低的位置,用于在雨雾天气行车时照明道路。在车辆后部加装功率较大的后雾灯,以降低交通事故发生率。雾灯的光色规定采用光波较长的黄色、橙色或红色。(二)内部照明系统1.仪表灯仪表灯装于汽车仪表板上,用于仪表照明,以便于驾驶人获取行车信息,其数量根据仪表设计布局而定。2.顶灯顶灯装于驾驶室或车厢顶部,用于车内照明。信息获取二、前照灯由于前照灯的照明效果直接影响夜间行车驾驶的操作和交通安全,因此世界各国交通管理部门多以法律的形式规定了其照明标准。前照灯与其他照明灯相比有较特殊的光学结构,对它的基本要求如下:(一)对前照灯的照明要求1.前照灯应保证夜间车前有明亮而均匀的照明,夜间远光灯亮时,至少能照清前方100m远的道路;近光灯亮时,应能照清前方40m远的道路。现代高速汽车其照明距离应达到200m-250m。2.前照灯应具有防眩目装置,以免夜间两车交会时造成对方驾驶人眩目而发生事故。3.前大灯的上缘距地面高度不大于1.2m,外缘距车外侧不大于0.4m。4.汽车的前大灯应有远、近光变换装置,并且当远光变为近光时,所有远光应能同时熄灭。5.四灯制前大灯并排安装时,装于外侧的一对应为远、近光双光束灯;装于内侧的一对应为远光单光束灯。(二)前照灯的结构前照灯一般由灯泡(光源)、反射镜和配光镜三部分组成,比亚迪秦EV前照如图3-2所示。图3-2比亚迪秦EV前照灯系统(二)前照灯的结构1.灯泡前照灯的灯泡有充气灯泡、卤钨灯泡和气体放电灯几种类型。卤钨灯泡是利用卤钨再生循环反应的原理制成的,如图3-3所示。卤钨再生循环的基本作用过程是:从灯丝上蒸发出来的气态钨与卤素反应生成了一种挥发性的卤化钨,它扩散到灯丝附近的高温区又受热分解,使钨重新回到灯丝上,被释放出来的卤素继续扩散参与下一次循环反应,从而防止了钨的蒸发和灯泡的黑化现象。(二)前照灯的结构2.汽车反射镜反射镜的作用是将灯泡的光线聚合并导向远方(见图3-5),光经反射后以较强的平行光束射向远方,可照清楚150m以外的路面。反射镜一般用0.6mm—0.8mm的薄钢板冲压而成,或用热固性塑料制成。反射镜的表面形状呈抛物面,其内表面镀银、铝或镀铬,然后抛光。真空镀铝的反射系数可以达到94%以上。(二)前照灯的结构3.配光镜配光镜又称散光玻璃,由透光玻璃拉制而成,是多块特殊棱镜和透镜的组合,外形一般为圆形和矩形,配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射,使车前的路面有良好而均匀的照明,如图3-6所示。(三)前照灯防眩目措施炫目是指前照灯发出的光强度超过了人的眼睛适应范围,使人本能地将眼睛闭合,或视力严重下降。夜间会车时,前照灯发出的强光束会使迎面来的汽车驾驶人眩目,很容易发生交通事故。(三)前照灯防眩目措施1.采用双丝灯泡
功率较大的远光灯丝位于反射镜的焦点,功率较小的近光灯丝在焦点上方。夜间迎面会车时,通过变光开关将远光改为近光,经反射镜反射的光线绝大部分投向路面,从而具有一定的防止炫目的作用,如图3-7所示。(三)前照灯防眩目措施2.在近光灯丝下设配光屏在近光灯丝的下面装有金属配光屏,它挡住了灯丝1射向反射镜下半部的光线,从而消除了近光灯光束向斜上方照射的部分,使防眩目效果得到进一步提高。
近光灯丝位于反射镜焦点的上方或前方,功率为20~50W,对面来车时使用,如图3-8所示。在近光灯丝的下方装有遮光罩,当使用近光灯时,遮光罩能将近光灯丝射向反射镜下部的光线遮挡住,无法反射,提高防眩目效果,故广泛使用。(四)前照灯的控制电路汽车前照灯随车型不同,其控制方式也有差异。灯光控制开关位于方向盘左侧的拨杆上如图3-10所示。在控制杆上,有两个转动开关,靠外侧的是灯光开启开关,有四个档,分别为关-示宽灯-大灯(远、近光灯)-自动灯光(近光灯);内侧的转动开关控制前后雾灯的开启和关闭,拨到后雾灯时,前后雾灯均亮。(四)前照灯的控制电路1.前照灯近光控制原理当驾驶人将灯光拨杆靠外侧的开关转动到Ⅱ挡即近光灯挡时,组合灯光拨杆内部与近光灯有关的线路接通状态如图3-11所示。(四)前照灯的控制电路2.前照灯远光控制原理当驾驶人将灯光拨杆靠外侧的开关转动到Ⅱ挡,同时,拨杆向斜下方向拨动,即远光灯挡时,组合灯光拨杆内部与远光灯、近光灯有关的线路接通状态如图3-12所示。新能源汽车信号系统的维护与检修任务2学习目标知识目标1.掌握汽车信号系统的功能、类型与结构。2.掌握汽车信号系统的基本工作原理。技能目标1.能够对汽车信号系统进行检测与调整。2.能分析和排除汽车信号系统的故障。素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力。2.培养学生团队合作和安全操作的意识。3.培养“7S”规范,养成良好的工作习惯。任务描述一辆比亚迪秦EV纯电动汽车在行驶过程中发现一辆比亚迪秦EV纯电动汽车行驶过程中出现危险警告灯不亮、右转向灯不亮、制动灯不亮、左右倒车灯不亮、喇叭不响等故障,需要维修。本任务通过相关知识的学习,了解汽车信号系统的组成、结构、工作原理及电路分析,找到故障的真正原因。信息获取汽车信号系统用于汽车使用中指示其他车辆或行人的灯光信号(或标志),通常由转向信号装置、制动信号装置、电喇叭等组成,以保证汽车行驶的安全性。一、汽车信号系统在汽车上的种类及位置汽车的信号装置根据位置不同分为内部信号装置和外部信号装置。内部信号装置:主要有前照灯远近光工作指示灯、转向信号指示灯、冷却液温度报警灯、制动液位报警灯、ABS故障报警灯等。外部信号装置:主要有转向灯、位置灯、行车灯、驻车灯、示宽灯、制动灯、后雾灯、危险警告灯、电喇叭等。信息获取二、汽车信号系统的作用(一)示宽灯
示宽灯安装在汽车前部、车侧和车尾部,用于标识汽车夜间行驶或停车时的宽度轮廓,功率一般为5~10W,前示宽灯俗称小灯,灯光为白色或黄色,一般安装在前照灯内;侧示宽灯光为琥珀色;后示宽灯俗称尾灯,灯光为红色,一般安装在后组合灯内,与制动灯共用一个双灯丝的灯泡。信息获取二、汽车信号系统的作用(二)转向灯转向灯安装在车辆的前部、尾部以及左右两侧,用于表明该车正在转弯或改换车道。国标规定转向信号灯闪烁频率为60~120次/min,灯光为黄色,功率为20W以上。当汽车要向左或右转向时,通过操纵转向开关,使车辆左边或右边的转向信号灯经闪光器通电而闪烁发光。转向后,回转转向盘,转向盘控制装置可自动使转向开关回位,转向灯熄灭。当驾驶员遇到紧急情况时还可以通过操纵危险警报开关使全部转向灯闪亮,发出警示。信息获取二、汽车信号系统的作用(三)危险警告灯
车辆在紧急停车或临时驻车时,所有转向信号灯同时闪烁,即为危险警告灯,表示车辆遇到紧急情况,请求其他车辆避让。(四)制动灯安装在车辆的尾部,又叫刹车灯,在汽车制动时发出灯光信号,以警示尾随在后面的车辆及行人,以防止追尾事故的发生。灯光为红色,功率一般为20W,与后尾灯共用双灯丝的灯泡。信息获取三、闪光器的结构与工作原理(一)闪光器结构闪光继电器也称闪光器,将其装在闪光器盒体内,是控制转向信号灯闪烁频率的装置。其作用是产生断续电流,供给转向信号灯,使闪光灯发出一明一暗的信号灯光,指示车辆运行的方向。闪光器主要有电热式、电容式、电子式三类。其中电子式闪光器具有性能稳定、可靠等优点,因此被广泛应用。信息获取三、闪光器的结构与工作原理(二)电子闪光器工作原理电子式闪光器利用三极管的开关特性,电容器的充、放电延时特性,控制继电器线圈的通、断电,接通和断开触点,使转向信号灯闪烁。信息获取四、制动信号装置与倒车信号装置制动信号灯与汽车制动系统同步工作,安装在车辆尾部,当其点亮时,告知后面车辆该车正在制动,以避免后面车辆与其相撞。目前,轿车均装有高位制动灯,它安装在后窗中心线、靠近窗底部附近,当前后两辆车距离很近时,后面车辆驾驶人就能从高位制动灯的亮灭来判断前车的行驶状况。倒车灯安装于车辆尾部,在夜间给驾驶员提供额外照明,使其能够在夜间倒车时看清楚车的后部,同时倒车灯也警示后面车辆的驾驶人和行人,前车驾驶人想要倒车或正在倒车。有些汽车上还装有倒车蜂鸣器。倒车灯和倒车蜂鸣器均由倒车灯开关控制。信息获取液压式制动信号灯开关,通常安装在制动总泵的前端,结构及原理如图3-18所示。当踏下制动踏板,制动系统中液压增大,橡皮膜弯曲,接触片与接线柱接触,制动信号灯通电发光。当松开制动踏板时,液压降低,橡皮膜挺直,在弹簧作用下,接触片复原,信号灯熄灭。信息获取五、喇叭信号装置
(一)汽车喇叭的类型与特点汽车喇叭主要用于警示行人和其他车辆,以引起注意,保证行车安全。信息获取五、喇叭信号装置
(一)汽车喇叭的类型与特点喇叭按发音动力有气喇叭和电喇叭之分;按外形有螺旋(蜗牛)形、筒形、盆形之分,如图3-19所示;按声频有高音和低音之分;按接线方式有单线制和双线制之分。电喇叭声音悦耳、体积小、质量轻,已广泛用于各型汽车上,电喇叭有普通电喇叭和电子电喇叭两种。信息获取信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理汽车电喇叭是靠金属膜片的振动从而发出声音。汽车电喇叭由铁芯、磁性线圈、触点、衔铁、膜片等组成。当按下喇叭开关时,电流经触点通过线圈,线圈产生磁力吸下衔铁,强制膜片移动,衔铁移动使触点断开,电流中断,线圈磁力消失,膜片在自身弹性和弹簧片作用下同衔铁一起恢复原位,触点闭合电路再次接通,电流通过触点流经线圈产生磁力,从而发出音响。电喇叭按照外形可分为筒形、盆形电喇叭。信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理1.盆形电喇叭图3-20为盆形电喇叭结构示意图,其电磁铁采用螺管式结构,铁心上绕有线圈,上下铁心间的气隙在线圈中间,所以能产生较大的吸力。它没有扬声筒,而是将上铁心、膜片和共鸣片固装在中心轴上。当按下喇叭按钮时,喇叭线圈的供电电路为:蓄电池→喇叭线圈→触点→喇叭按钮→搭铁→蓄电池负极。喇叭线圈通电后产生电磁吸力,吸动上铁芯及衔铁下移,带动膜片移动,使膜片与共鸣板产生共鸣发声。信息获取信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理2.螺旋形电喇叭螺旋形电喇叭由山形铁心和线圈、振动膜片、触点支架和触点、衔铁等组成。衔铁通过中心螺栓与振动膜片相连,膜片下固定有共鸣盘,膜片下部是扬声筒,扬声筒可为螺旋或筒形,如图3-21所示。信息获取信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理3.电子喇叭电子电喇叭的结构与电喇叭相似,但体积更小,且没有触点,振动的频率高,控制的方式不同,如图3-22所示。信息获取信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理4.电喇叭的电路保护喇叭工作时,通过的电流较大(10A—15A),为了保护喇叭开关不致因电流过大烧蚀,喇叭电路设计有继电器,如图3-24所示。信息获取信息获取五、喇叭信号装置
(二)普通电喇叭的结构与工作原理5.喇叭的调整音调的调整:音调的高低取决于膜片振动的频率,而膜片的振动是由衔铁来驱动的,通过改变衔铁与铁心之间的间隙可以改变膜片的振动频率,从而改变音调。间隙增大,频率下降,音调降低,反之升高。音量的调整:喇叭音量的大小取决于流过喇叭的电流。电流越大,音量也越大,反之则小。喇叭音量的调整是通过改变触点间的压力来调整电流大小的。感谢观看项目四
新能源汽车仪表和报警系统的检测与维
新能源汽车电气系统检修
任务1仪表和报警系统的检测与维修目录仪表和报警系统的检测与维修任务1学习目标知识目标1.掌握汽车各仪表和报警灯的名称及作用。2.了解仪表和报警灯的结构及工作原理。技能目标1.能够拆装仪表与仪表各传感器。2.能够分析和诊断仪表、报警灯的故障并能排除汽车仪表系统简易故障。素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力。2.能够在工作过程中与小组其他成员合作、交流,养成团队合作意识,锻炼沟通能力。3.培养“7S”规范,养成良好的工作习惯。任务描述一辆比亚迪秦EV纯电动汽车在行驶过程中发现机油压力报警灯常亮、冷却液指示灯亮、充电系统警告灯亮,需要维修。信息获取一、新能源汽车仪表和报警系统随着新能源汽车使用频率越来越高,车主需要熟练掌握新能源汽车驾驶技巧的同时,还需要熟练掌握汽车仪表的指示信号以及报警标识,才能做到安全驾驶。新能源汽车仪表与传统汽车仪表有很大区别,相对于传统汽车仪表,电动汽车仪表的改变主要体现在将发动机转速表转变为电动机转速表,将油量表变为电量指示表,另外增加了驱动系统功率表等。信息获取一、新能源汽车仪表和报警系统汽车仪表还集成了蜂鸣器,提醒驾乘人员注意一些操作,例如安全带未系、车门未关闭、倒车距离警示等。如图1所示为比亚迪秦EV纯电动汽车仪表板示意图。比亚迪秦EV2021车型仪表有两款配置,两款配置显示的内容基本一致,区别在于一是两款配置的仪表造型不同,二是整车各种指示灯、警告灯在仪表上的位置总体排版设计有所区别,三是配置2的部分仪表信息显示在多媒体触摸屏(PAD)上。图4-1为比亚迪秦EV2021车型仪表配置。信息获取一、新能源汽车仪表和报警系统信息获取二、车速里程表(一)作用与结构车速里程表是用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程数的仪表,它由车速表和里程表两部分组成。具体作用如下:1.随时指示车速,便于驾驶员掌握行驶速度,保障行驶安全;2.记录车辆行驶里程,为及时保养车辆提供可靠数据。比亚迪秦EV车速显示如图1所示,其中:④为车速表,以数字形式体现,精确到1km/h;⑦为续驶里程表,显示剩余可行驶里程数,精确到1km;⑧为总里程表,显示累计行驶里程,以数字形式体现,精确到1km。信息获取二、车速里程表(二)车速里程表分类及工作原理车速里程表分为纯机械式、机械-电子式、纯电子式三种。纯机械式车速里程表中的软轴在高速下旋转,高速行驶的车辆常常造成钢丝软轴疲劳断裂,从而使里程表功能失效,所以纯机械式里程表已经慢慢退出市场。(二)车速里程表分类及工作原理1.机械-电子式车速里程表机械-电子式里程表安装在车轮上变速箱蜗轮组件的蜗杆上,有光电式和磁电式。当汽车行驶时
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