汽车基础诊断及技术 7

任务2直流不充电故障诊断与排除项目4车辆无法充电诊断与排除CONTENTS目录01学习目标02岗赛课证03任务描述04知识储备05学习地图06任务实施07评价反馈08知识拓展PART01学习目标学习目标知识目标掌握比亚迪秦PLUSEV直流充电系统组成与工作过程。掌握直流充电系统主要部件的结构原理。理解直流充电控制信号的检测方法。技能目标能分析直流充电系统故障原因。能完识读与分析直流充电系统的电路。能完成直流无法充电故障诊断与排除素养目标培养学生按时、规范和标准化的职业素养，养成自主解决问题和逻辑思维能力。与组内成员、同学合作交流、协调工作的能力。获得分析问题、解决问题的能力。PART02岗赛课证岗赛课证岗位融通新能源汽车检测维修岗位挂档无反应故障诊断与排除证书融通新能源汽车检测维修5.3.4.1新能源汽车充电系统总体要求5.3.4.2新能源汽车充电技术-（1）充电控制系统的检测诊断的方法与步骤大赛融通全国职业院校技能大赛“汽车故障检修”赛项掌握电动汽车电气控制系统结构与原理，包括整车电子电气架构、防盗系统、通讯网络、电源系统、高压互锁、漏电保护、电池管理及其它各控制子系统PART03任务描述任务描述一辆秦PLUSEV汽车进店维修，客户反映车辆无法使用直流充电，连接直流充电枪，仪表未显示充电连接指示灯，在换桩充电后，故障依旧。任务描述任务分组班级组号指导老师组长学号组员姓名：__________学号：___________姓名：___________学号：___________姓名：__________学号：___________姓名：___________学号：___________姓名：__________学号：___________姓名：___________学号：___________姓名：__________学号：___________姓名：___________学号：___________任务分工（就组织讨论、工具准备、数据采集、数据记录、安全监督、成果展示等工作内容进行任务分工）表4-2-1学生任务分配表PART04知识储备知识储备引导问题1请查阅相关资料，阐述直流充电系统的充电速率受什么参数影响，并且说明目前的超充技术的基本原理。PART05学习地图学习地图直流充电系统组成与工作过程直流充电系统主要部件认知直流充电控制信号的检测123任务二：挂档无反应故障诊断与排除直流无法充电故障诊断与排除4学习地图一直流充电系统组成与工作过程直流充电系统的组成1比亚迪秦PLUSEV的直流充电系统由直流充电口，动力域控制器（内部的电池管理器和正、负极直流充电接触器）和动力电池组成，如图4-2-1所示。注动力域控制器也称为高压多合一系统总成。图4-2-1直流充电系统的部件学习地图一直流充电系统组成与工作过程直流充电系统的工作过程2比亚迪秦PLUSEV直流充电的工作过程：半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电图4-2-2桩端与车端识别到充电枪插入学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电半连接：从直流充电桩上拔下充电枪，并按下充电枪机械锁按钮，S开关断开，检测点1电压从6V变为12V。充电枪插入汽车充电口，R1和R4形成回路，检测点1电压从12V变为6V，非车载充电机控制装置识别充电枪插入信号，R3和R5形成回路，检测点2电压从12V变为6V，如图4-2-2所示，BMS识别到充电枪插入和充电请求信号，仪表充电指示灯亮。学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电双方确认连接：松开机械锁按钮，S开关闭合，R4和R2形成并联，由于R4和R2都是1.00kΩ，因此并联后两电阻之和为0.5kΩ，相当于是0.5kΩ和R1的1.00kΩ串联，此时检测点1的电压从6V变为4V。非车载充电机控制装置通过检测点1的电压变化判断充电枪和充电口完全连接，同时控制充电枪防盗电子锁上锁。学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电充电设备准备：非车载充电机控制装置控制K3和K4闭合，辅助电源将三相交流电整流成12V低压直流电为整车供电，并通过S+和S-给BMS发送初始握手报文，如图4-2-3所示。并接收BMS发送的最高允许充电总电压信号，仪表显示充电连接中。图4-2-3桩端发送握手报文学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电非车载充电机控制装置接通IMD绝缘检测电路，再控制K1和K2闭合，电流经过IMD绝缘检测电路检测正常后。非车载充电机控制装置断开IMD绝缘检测电路开关，再接通泄放回路开关启动泄放，如图4-2-4所示，残余电压泄放完毕。断开泄放回路开关，再断开K1和K2，同时向BMS发送充电准备就绪报文。图4-2-4桩端绝缘检测并泄放检测电流学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电车辆充电准备：车辆的高压监控模块将电池电压、温度数据传给BMS，BMS根据这些数据判断电池组符合充电条件后，控制预充接触器和负极接触器吸合进行上电预充，预充完成后，BMS再控制K5、K6吸合，对车辆高压系统进行实时的绝缘检测。BMS向非车载充电机控制装置发送电池组电压正常车辆充电准备就绪报文，如图4-2-5所示。图4-2-5BMS发送车辆充电准备就绪报文学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电充电过程：非车载充电机控制装置控制K1和K2闭合，使直流充电回路导通，进入充电阶段，整流电路将三相交流电整流成高压直流电开始充入电池组，BMS向非车载充电机控制装置发送电池组充电需求报文。非车载充电机控制装置向BMS发送实时充电功率报文，并将充电功率等信息显示到仪表上。充电机输出电压达到电池电压后根据车辆实时发送的电池充电需求，调整充电电压和充电电流。学习地图半连接双方确认连接车辆充电准备车辆充电准备充电过程结束充电结束充电：BMS通过BIC检测电池组电量充满后，控制正极、负极接触器断开，同时向非车载充电机控制装置周期发送“电池管理系统中止充电报文”，非车载充电机控制装置接收到报文后，向BMS周期发送“充电机中止充电报文”进行答复。同时控制整流电路停止输出高压直流电。学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电设备1直流充电设备一般指直流充电桩，如图4-2-6所示。直流充电桩的输入电压采用三相四线380V交流电（±15%），频率为50Hz，然后输出可调的直流电，可以不经过车载充电机，直接为新能源汽车的动力电池充电。直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够大的功率，输出的电压和电流调整范围大，因此可以实现快速充电。图4-2-6直流充电桩学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电枪2直流充电枪的接口定义：直流充电枪的结构如图4-2-7所示，包含充电枪端子、锁止开关、充电枪保护盖等。图4-2-7直流充电枪的结构学习地图图4-2-8直流充电枪的电气触点二直流充电系统的主要部件认知直流充电枪2如图4-2-8所示，直流充电枪包含9个电气触点，分别为CC1、CC2、S+、S-、DC+、DC-、A+、A-和PE。机械锁和电子锁的锁止卡扣位于充电枪的上部。学习地图表4-2-2直流充电枪接口功能定义表触电编号/功能功能定义直流电源正（DC+）连接直流电源正与电池正极直流电源负（DC-）连接直流电源负与电池负极保护接地（PE）连接供电设备地线与车辆车身接地充电通讯CAN-H（S+）连接非车载充电机与新能源汽车的通讯线充电通讯CAN-L（S-）连接非车载充电机与新能源汽车的通讯线控制确认（CC1）充电连接确认1（非车载充电机确认）控制确认（CC2）充电连接确认2（车辆确认）低压辅助电源正（A+）连接非车载充电机与新能源汽车提供低压辅助电源正低压辅助电源负（A-）连接非车载充电机与新能源汽车提供低压辅助电源负学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电枪2直流充电枪的锁止装置：直流充电枪的锁止装置包含机械锁和电子锁两类。如图4-2-9所示，机械锁止装置通过末端的按压实现前端卡扣的抬起与放下，配合车辆直流充电口的卡孔实现充电枪的锁止。电子锁止装置是限制机械锁止装置末端的向下运动，使得在机械锁止的情况下无法进行按压。S开关动触点的信号可以反馈充电枪的上锁/解锁状态。学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电枪2图4-2-9直流充电枪锁止结构学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电口3直流充电口的接口：直流充电口的结构如图4-2-10所示，对应直流充电枪同样包含9个电气触点。图4-2-10直流充电口的结构直流充电口的接口：直流充电口的结构如图4-2-10所示，对应直流充电枪同样包含9个电气触点。图4-2-10直流充电口的结构学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电口3直流充电口低压接插件：秦PLUSEV使用的是交直流一体充电口，故此直流充电口低压接插件KB53（B）也位于充电口的背部，如图4-2-11所示。图4-2-11直流充电口低压接插件的安装位置学习地图表4-2-3KB53(B)接插件的端子定义及连接关系引脚号端口名称端口定义线束接法2A+低压辅助电源正接

PDC

B-223CC2直流充电感应信号接

PDC

B-244CAN-L充电子网CAN-L接

PDC

A-255CAN-H充电子网CAN-H接

PDC

A-197DC-CHG-TM(P1)直流充电口温度1接

PDC

B-188GND直流充电口温度（地1）接

PDC

B-179DC-CHG-TM(P2)直流充电口温度2接

PDC

B-1110GND直流充电口温度（地2）接

PDC

B-1011LOCK2高压互锁输入2接

PDC

A-1812LOCK高压互锁输出1接

PDC

A-12学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电接触器4动力域控制器内部的正极直流充电接触器和负极直流充电接触器属于直流充电系统的部件。其工作原理为电磁线圈通电产生磁场，动铁芯吸引上移接通两个静触点；电磁线圈不通电时，返力弹簧向下拉动铁芯，使触点断开。秦PLUSEV的直流充电接触器由电池管理器来控制闭合/断开。学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电接触器4烧结检测模块安装在直流充电接触器旁边，如图4-2-12所示。当BMS控制负极直流充电接触器闭合，正极直流充电接触器断开时，如果此时存在烧结故障，高压电流可以流经烧结检测模块，导致模块内部的发光二极管发光，模块内光电元件受光照产生的电压作为烧结信号传递给BMS，从而可以判定正极直流充电接触器不正常。学习地图二直流充电系统的主要部件认知直流充电接触器4图4-2-12烧结检测模块学习地图三直流充电控制信号的检测充电连接确认信号1如图4-2-13为充电连接确认线路（CC1、CC2），其中R1、R2、R3、R4、R5均为1KΩ的电阻，S为充电枪的按键开关，为常闭型开关。R1在充电桩里，R2、R3、S在充电枪里、R4在车辆充电口里，而R5在电池管理器里。图4-2-13充电连接确认线路（CC1、CC2）学习地图为了更加直观的分析，把电路进行美化（见图4-2-14）。图4-2-14充电连接确认线路（CC1、CC2）电路图学习地图CC1电路分析充电枪未对车辆充电时，检测点1的电压为12V。当对车辆进行充电时，充电人员按下充电枪枪上按键开关（见图4-2-15），按键开关S断开，把充电枪插入车辆充电口，直至充电枪插入到位，未松开按键开关，根据串联电路分压原理，检测点1的电压为6V。三直流充电控制信号的检测充电连接确认信号1学习地图当松开按键开关，检测点1的电压由6V变为4V，充电桩中的检测模块通过检测点1的电压变化情况来判断充电枪的连接情况。图4-2-15已按下按键开关学习地图图4-2-16连接确认线路CC2电路原理图学习地图CC1电路分析如图4-2-16所示，充电枪未对车辆充电时，检测点2的电压为12V。当对车辆进行充电时，根据串联电路分压原理，检测点2的电压由12V变为6V。车辆中的检测模块通过检测检测点2的电压变化情况来判断充电枪的连接情况。三直流充电控制信号的检测充电连接确认信号1学习地图三直流充电控制信号的检测充电唤醒信号2如图4-2-17所示为快充桩与车辆连接部分原理图，当充电桩和车辆通过CC1、CC2确认充电枪与车辆连接好以后，由充电桩控制K3、K4闭合，输出12V辅助电压（A+、A-）。A+、A-在标准内定义的作用是给BMS进行辅助供电，但一般的BMS并不采用。图4-2-17快充桩与车辆连接部分原理图学习地图三直流充电控制信号的检测充电唤醒信号2A+、A-最常用于做唤醒源，BMS检测A+的电平值，符合要求后再进行下一个充电流程。在日常的直流充电应用中，A+、A-的输出一般关联“刷卡”动作来闭合K3、K4继电器，同时充电桩发送握手报文。车辆检测到A+和充电桩的握手报文后，BMS将握手报文发送至充电桩。但是，某些车型不需要A+信号参与直流充电，可以简单认为在这些车型的控制逻辑里，直流充电流程的启动仅与充电桩的“握手报文”有关联。PART06任务实施任务实施工具和场地准备11工具：比亚迪秦PLUSEV整车1辆、耐磨手套2双、绝缘手套2双、工位安全套装1套、一体化工具1套。2场地：任务实施前需要做好场地防护准备以及检查实训场地和设备设施是否存在安全隐患，如不正常请向老师汇报并进行处理。3安全防护：检测各个设备以及所需要的器材是否完好；涉及高压安全操作的，务必做好充分防护。一、工具和场地准备任务实施记录和清点2记录和清点按下表4-2-4所示进行。场地布置序号检查、准备项目检查情况记录1检查设置隔离栏□是

□否2检查设置安全警示牌□是

□否3检查灭火器压力、有效期□是

□否4安装车辆档块□是

□否5检查绝缘地垫□是

□否结果记录

表4-2-4记录与清点任务实施记录和清点2记录和清点按下表4-2-4所示进行。表4-2-4记录与清点工具清单序号设备及工具名称数量设备及工具是否完好、齐全1

□是

□否2

□是

□否3

□是

□否4

□是

□否5

□是

□否6

□是

□否7

□是

□否8

□是

□否检查意见

处理措施

任务实施记录和清点2记录和清点按下表4-2-4所示进行。车辆信息记录车辆品牌

车辆型号

生产时间

行驶里程

动力电池类型

动力电池容量

车辆识别码

表4-2-4记录与清点任务实施记录和清点2记录和清点按下表4-2-4所示进行。核实车辆故障现象序号检查项目检查结果是否正常故障现象记录1车辆遥控功能□是

□否

2车辆上电功能□是

□否

3车辆档位显示□是

□否

4仪表显示报警□是

□否

5车辆空调工作□是

□否

6前部照明功能□是

□否

7其他□是

□否

表4-2-4记录与清点任务实施二、挂档无反应故障诊断与排除故障现象1一辆比亚迪秦EV，车辆无法使用快充，连接快充枪，仪表未显示充电连接指示灯，另外换桩充电后故障依旧。故障分析2插上充电枪，仪表指示灯不点亮，证明充电连接信号异常，可能的故障部位为左车身控制器、制动开关以及相关线路。任务实施故障诊断31.使用诊断仪，对整车ECU模块进行扫描，读取故障码，没有发现存在相关故障码，如图4-2-18所示。图4-2-18无故障码任务实施故障诊断32.查阅直流充电口电路（图4-2-19），高压多合一系统总成中的电池管理器来完成CC2信号的输出以及检测，车辆充电连接指示灯的亮起和CC2信号是关联的，所以可能故障部位是CC2线路和电池管理器。图4-2-18无故障码1.使用诊断仪，对整车ECU模块进行扫描，读取故障码，没有发现存在相关故障码，如图4-2-18所示。图4-2-18无故障码任务实施故障诊断32.测量直流充电口CC2端子与PE端子之间的电压，如图4-2-20所示，标准值为12V左右，测量值为0V，异常。图4-2-20检测CC2输出电压2.查阅直流充电口电路（图4-2-19），高压多合一系统总成中的电池管理器来完成CC2信号的输出以及检测，车辆充电连接指示灯的亮起和CC2信号是关联的，所以可能故障部位是CC2线路和电池管理器。图4-2-18无故障码任务实施故障诊断34断开高压多合一BK45(B)/24接插件，测量高压多合一BK45(B)接件的24号端子的电压，标准值为12V左右，测量值为12V，正常。5断开蓄电池负极，测量直流充电口CC2端子与高压多合一BK45(B)/24之间的电阻，标准值小于1Ω，测量值为无穷大。6断开直流充电口KB53(B)接插件，测量直流充电口CC2端子与直流充电口KB53(B)/3之间的电阻，标准值小于1Ω，测量值为0Ω。7测量直流充电口KB53(B)/3与高压多合一BK45(B)/24之间的电阻，标准值小于1Ω，测量值为无穷大。测量结果说明CC2线路断路。任务实施修理直流充电口KB53(B)/3与高压多合一BK45(B)/24之间导线后，踩下制动踏板，制动灯点亮，车辆正常启动，“OK”指示灯点亮，故障排除。4.故障排除CC1信号用于桩端检测充电枪连接，CC2信号用于车端检测充电枪连接，电池管理器检测到CC2信号被拉低，向左车身控制器发出充电连接信号，然后充电连接指示灯被控制亮起，如果直流充电能正常进行，而指示灯未亮起，那就是仪表出现故障。5.故障总结6.现场6S整理PART07评价反馈评价反馈1各组代表展示汇报，介绍任务的完成过程。2以小组为单位，请对各组操作过程与操作结果进行自评和互评，并将结果填入表4-2-5。姓名

学号

组别

实训任务直流不充电故障诊断与排除评价项目评价标准分值自评他评师评考勤（10%）无故意迟到、早退和旷课现象10

工作过程（60%）知识目标获取信息掌握工作相关知识5

进行决策制定工作方案、方案合理可行10

技能目标任务实施能够正确使用诊断仪和识读电路10

能够正确排除故障15

素养目标工作态度认真严谨、积极主动、安全生产、文明施工5

团队合作与小组成员、同学之间合作交流、协调工作5

工作质量能按照工作方案操作，按计划完成工作任务10

表4-2-5评价表评价反馈表4-2-5评价表评价项目评价标准分值自评他评师评项目成果（30%）工作完整能按时完成工作任务的所有环节10

工作规范能在整个操作过程中规范操作，避免意外事故的发生10

汇报展示能准确表达、汇报工作成果10

合计100

综合评价自评（25%）他评（25%）教师评价（50%）综合得分

综合评语（作业过程中存在的问题及改进建议）评价反馈课后练习1.车辆直流充电系统的部件不包含（D）。A.直流充电口B.动力电池C.电池管理器D.非车载充电机2.充电枪插入汽车充电口，R1和R4形成回路，检测点1电压从12V变为（B）V。A.4B.6C.9D.143.国标直流充电桩的输入电压采用三相四线（C）V交流电（±15%），频率为50Hz。A110B.220C.380D.4404.直流充电口的S+指的是（A）。A.充电通讯CAN-HB.充电通讯CAN-LC.充电连接确认1D.充电连接确认2练习题评价反馈课后练习5.画出直流充电控制电路图。6.分析直流充电异常故障的原因。练习题PART08知识拓展知识拓展汽车行业人物事迹——冯月兵2025年“五一”国际劳动节，东风汽车乘用车制造总部武汉工厂质量问题解析员冯月兵荣获全国劳动模范称号。冯月兵被称为“汽车医生”，他在车辆出厂前，为汽车“望闻问切”，“动手术”排除风险。从燃油车到新能源车，他收集整理出厚厚的“故障案例集”，从“错题本”中总结出汽车故障解析法。13年间，冯月兵从一位打螺丝的装配工成长为全国劳模。知识拓展从打螺丝到整车故障解析高手大学时期，冯月兵学的是数控技术专业。2012年11月，他来到东风乘用车制造总部武汉工厂，在总装车间内饰线当装配工。三年半的时间里，冯月兵用心记录异常案例，写满了几个笔记本。在不断地拆装过程中，冯月兵逐渐了解了电器元件的工作原理，学会了看电路图。知识拓展从打螺丝到整车故障解析高手2014年