新能源汽车高压系统检修 课件 学习任务二 新能源汽车高压电控总成故障检修

新能源汽车高压系统检修新能源汽车检测与维修专业技能人才培养工学一体化课程教材CONTENTS目录01新能源汽车高压下电与检验02新能源汽车高压电控总成故障检修03新能源汽车动力蓄电池故障检修04新能源汽车驱动电机故障检修05新能源汽车充电系统故障检修新能源汽车高压电控总成故障检修

02学习活动1

电机控制器故障检测与排除学习活动2车载充电机故障检测与排除学习活动3高压配电盒故障检测与排除学习活动4DC/DC故障检测与排除电机控制器故障检测与排除

学习目标1.能够描述驱动电机控制器的功能和分类。

2.能够独立说出驱动电机控制器的结构组成。3.能够掌握驱动电机控制器的工作原理。4.能够正确规范地对驱动电机控制器常见故障进行诊断与排除。任务情境

一辆2019款行驶里程42000公里的比亚迪E5出现故障，到4S店进行维修，车主反映该车在行车过程中出现间歇性无法行驶的现象，经过维修人员检查发现是驱动电机控制器出现了问题，需要拆解电机控制器对其进行检查和维修。如果车间经理交给你此项任务，你该如何去做？电机控制器故障检修——获取资讯1.驱动电机控制器的功能①驱动车辆行驶驱动电机控制器简称MCU，可将动力电池的高压直流电变换为驱动电机的高压三相交流电，使电机产生力矩驱动汽车。②制动能量回收在制动、缓慢减速时，驱动电机转换为发电机发电工况，将车辆动能转换为电能给动力电池充电。③内部主要模块功能控制主板负责与整车控制器通信等；IGBT模块实现信号反馈、直流转交流等；内部电容保持电压稳定，放电电阻在断电时给电容放电。2.驱动电机控制器的分类Ⅰ代驱动电机控制器金属壳体设计水道，IGBT散热靠传导，需涂抹导热硅脂，应用广泛。Ⅱ代驱动电机控制器IGBT模块散热结构与冷却水直接接触，热交换效率高，应用于乘用车，系统峰值功率高、体积小、造价高。Ⅲ代驱动电机控制器IGBT模块采用双面冷却方案，集成多种传感器功能及水冷流道散热结构，应用于工程样机阶段。3.驱动电机控制器的结构组成①接口电路作为连接其他部件的桥梁，实现信号与能量的传输。②控制主板是控制器的核心，负责通信、监测、控制等多种关键功能。③IGBT模块实现直流到交流的转换及变频等重要功能。④内部电容与放电电阻内部电容保持电压稳定，放电电阻保障断电后电容安全放电。⑤电流感应器与壳体水道电流感应器监测电流，壳体水道用于散热，保障控制器稳定运行。4.驱动电机控制器的工作原理①电机控制器与逆变器协作电机控制器接受VCU指令，逆变器将高压直流电压逆变成三相交流电，控制电机运行。②旋转变压器工作原理安装在驱动电机上，测量转轴角位移和角速度，输出电压随转子角位移变化。③温度传感器作用检测驱动电机绕组温度，传递信息控制水泵、风扇，调节电机工作温度。④逆变原理逆变器6个IGBT依次导通或关断，输出三相交流电，驱动电机旋转。5.驱动电机系统的控制策略①逆变器类型采用三相两电平电压源型逆变器，实现高效的电能转换。②指令传输与工作流程整车控制器发出指令，经CAN线传输，驱动电机控制器主板处理后驱动IGBT模块，使电机旋转。③故障处理方式驱动电机控制器内含故障诊断电路，诊断出异常时激活错误代码，存储或发送故障码和数据。6.驱动电机系统的驱动模式D挡行驶驾驶员挂D挡踩加速踏板，挡位和加速信息传递给整车控制器，再到驱动电机控制器，控制电机正向旋转，随着踏板行程加大，电机转矩、功率和电压增加。R挡行驶驾驶员挂R挡，请求信号发给整车控制器再到驱动电机控制器，通过改变IGBT模块改变通电顺序，控制驱动电机反转。7.驱动电机系统的发电模式①能量回收原理车辆滑行或制动时，整车控制器发出能量回收指令，电机变成发电机，输出三相正弦交流电，通过IGBT模块转换成直流电向动力蓄电池充电。②启动能量回收的条件加速踏板开度为0或处于制动状态、电池电量小于95%、动力蓄电池温度低于45℃且各系统无故障。8.驱动电机控制器的常见故障-直流母线过压故障故障现象母线电压超过限定值450V。故障原因电机系统突然大功率充电或发电状态下高压回路非正常断开。故障影响MCU无法正常工作、高压直流侧电容损坏、车辆无法行驶。报警方式MCU关闭PWM输出，向整车控制器发送故障标志位；整车控制器切断高压；仪表点亮故障灯，报警音常鸣。排除方法若其他节点也上报故障，排查子系统和高压供电回路；否则反馈给电机工程师分析，根据母线电压实际情况决定是否联系厂家服务人员。9.驱动电机控制器的常见故障-IGBT过温故障故障现象任意一相IGBT温度超过限制值90℃。故障原因MCU长期大负荷运行或冷却系统出现故障。故障影响MCU最大可用转矩降低，整车动力性能下降甚至不能正常行驶。报警方式永磁同步电机的MCU进入零转矩控制模式，交流异步电机的MCU关闭PWM输出并发送相关请求标志位；点亮电机系统专用报警灯；仪表点亮故障灯，报警音短鸣。排除方法重新上电故障消除则无需联系厂家；若重复出现，先排查冷却水泵，再检查冷却液及冷却管路，必要时联系厂家服务人员。10.驱动电机控制器的常见故障-过热故障故障现象MCU温度超过限制值75℃。故障原因电机长时间超负荷运行或冷却系统故障。故障影响MCU最大可用转矩降低，整车动力性能降低甚至不能正常行驶。报警方式MCU进入零转矩控制模式，向整车控制器发送零转矩模式状态；点亮电机系统专用报警灯；仪表点亮故障灯，报警音短鸣。排除方法重新上电车辆恢复正常则无需联系厂家；若故障重复，先排查冷却水泵，再检查冷却液及冷却管路，必要时联系厂家服务人员。11.驱动电机控制器的常见故障-与整车无法通信故障现象车辆无法行驶，仪表REDAY灯不亮，黄色系统灯和动力蓄电池断开故障灯点亮。原因分析接入诊断仪，发现整车控制器与MCU通信丢失且MCU无响应，可能原因有MCU无供电、无使能信号输入、线路插头虚接、通信线束CAN故障或MCU本体故障。检测与排除方法遵循先易后难、从易损件入手的思路，查阅维修手册，对MCU低压插件控制端口及相关线路进行检测。电机控制器故障检修——计划决策任务要求正确连接诊断仪读取故障码，小组合作查阅维修手册确定故障范围；按要求在规定时间内找出并修复故障点；遵守新能源汽车安全操作要求；落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工，明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员等工作职责。工具准备准备诊断仪、电瓶充电机等仪器设备，万用表、兆欧表等工具，维修手册等资料，以及安全警示牌等防护用具。方案制定与决策小组讨论制定任务计划初稿，代表展示讲解，分析优缺点并结合教师讲解修改，完成最终任务实施计划表。电机控制器故障检修——任务实施01观察仪表故障灯记录故障现象踩下刹车并按下起动开关，观察仪表提示信息及警告灯，小组讨论可能故障原因。02安全防护工作检查绝缘垫、布置警戒线、张贴警示牌；检查绝缘手套等防护用具及绝缘万用表等工具；铺设翼子板防护垫等。03系统检测，确定故障范围连接诊断仪，踩下刹车并按下起动开关，读取故障码，先扫描所有模块。04线路及元器件检测测量电机控制器供电电压、线路电阻、搭铁线路电阻、CAN线路电阻等；考虑总成内部故障时，排放冷却液后拆卸检修，检查线束连接及低压插头。05验证故障打开点火开关踩刹车观察仪表是否正常，连接诊断仪清除故障码，观察是否清除。电机控制器故障检修——检查控制验证故障现象踩下刹车、按下启动开关，观察仪表提示信息及警示灯。安全防护工作检查检查绝缘垫、警戒线、警示牌，防护用具及工具，铺设车内外防护套。系统检测检查正确连接诊断仪，踩下刹车并按下起动开关。线路及元器件检测检查测量电机控制器供电电压、线路电阻等，排放冷却液，拆卸充配电总成外部线束及水管、总成，检查电机控制器总成及低压插头。验证故障检查观察仪表是否正常，确认故障码已清除。电机控制器故障检修——总结评价任务总结总结驱动电机控制器的功能、分类、结构组成、工作原理、常见故障及检测排除方法。组间互评从小组分工、工具准备、故障检测等多方面对其他小组任务实施过程进行互评。自我评价小组成员反思自身在任务实施中的不足，制定改进措施。教师评价教师从职业素养和专业能力两方面对各小组技能实训情况进行成果性考核。布置作业新能源汽车高压电控总成故障检修

02学习活动1

电机控制器故障检测与排除学习活动2车载充电机故障检测与排除学习活动3高压配电盒故障检测与排除学习活动4DC/DC故障检测与排除车载充电机故障检测与排除

学习目标1.能独立叙述车载充电机的结构组成和作用功能。

2.能正确描述车载充电机的工作原理和不同充电方式优缺点。3.能根据故障现象，小组合作查阅资料搜集故障相关信息。4.能正确使用检测工具，独立排除车载充电机故障并完成实车验证。5.排除故障工作过程中应符合新能源汽车安全操作要求。车载充电机学习目标结构组成认知能独立叙述车载充电机由输入端口、控制单元、功率单元、低压辅助单元、输出端口五个部分组成。作用功能掌握能正确描述车载充电机将交流电转换为直流电为动力电池充电及相关功能。故障信息搜集能根据故障现象，小组合作查阅资料搜集车载充电机故障相关信息。故障排除实践能正确使用检测工具，独立排除车载充电机故障并完成实车验证。安全操作要求排除故障工作过程中应符合新能源汽车安全操作要求。任务情境

一辆2019款行驶里程42000公里的比亚迪E5450到店维修，车主反映车辆无法充电，经维修技师检查发现，确定充电枪、充电接口均无问题后，仍然无法充电，初步认定是车载充电机故障。连接诊断仪显示车载充电机相关故障码，怀疑是车载充电机出现问题。如果车间经理交给你此项任务，你该如何去做？车载充电机故障检修——获取资讯1.车载充电机的结构组成整体结构框架车载充电机由输入端口、控制单元、功率单元、低压辅助单元、输出端口五个部分组成。输入端口负责连接电源与信号，控制单元处理数据并调控，功率单元实现电转换，低压辅助单元提供低压电源，输出端口连接动力电池。功率单元模块功率单元包含整流器、滤波器、PFC、DC-DC转换器四个模块。整流器将交流电转换为直流电，滤波器滤除特定频率信号，PFC校正功率因数，DC-DC转换器升压为动力电池充电。2.车载充电机的作用功能充电作用车载充电机主要作用是将交流电转换为直流电，为动力电池充电，通过连接交流充电桩，实现慢速充电。通信功能具备高速CAN网络与BMS通信功能，可判断电池连接状态，获取电池系统参数及实时数据；还能与车辆监控系统通信，上传工作状态等信息并接受控制命令。安全防护功能拥有完备的安全防护措施，如交流输入过压、欠压、过流保护，直流输出过流、短路保护，输出软启动，充电参数限制，充电连接判断，充电联锁及高压互锁等功能。3.车载充电机的工作原理01电压转换过程车载充电机先将民用交流220V电整流成稳定直流电压，再通过高频开关电路转换为高频交流电，接着转换为合适交流电压，最后整流得到合适直流充电电压，采用高频电路转换可减小体积、降低重量、提高效率。02电路原理车载充电机由主电路和充电机控制电路组成。控制电路是“中枢大脑”，负责控制、检测等功能；主电路含PFC和LLC两部分，实现将220V交流电转化为充电所需直流电。03工作流程OBC工作流程分三步，先进行物理连接确认，通过检测点3电压判断插头连接状态；再发送PWM信号，操作人员设置后开关切换，供电控制装置发信号；最后供电控制，再次确认连接后闭合开关，导通交流供电回路。4.不同形式的车载充电充电系统充电系统分类按与公共电网接触方式分，有接触式和感应式充电系统，接触式是主流；按是否安装在车上分，有车载和非车载充电系统；按充电时间分，有慢充和快充系统。充电方式对电池寿命影响常见充电方式如恒压充电，初期电流大易极化，需限制电流；直流充电避免电流过大问题；阶段性充电结合恒压与恒流优点；脉冲充电及正负脉冲充电可减少极化，延长电池寿命。5.车载充电机的常见故障及排除思路01常见故障现象车载充电机绝缘故障时，充电过程可能出现充电速度慢、无法充电、充电中断等问题，仪表充电指示灯异常闪烁或显示故障信息。02外观检查打开前舱盖，检查车载充电机外观有无外壳破裂、烧焦痕迹、接线松动等，若有需进一步检查内部电路。03保险丝检查用万用表通断档测保险丝两端，若断路需更换，同时检查熔断原因。04电气连接检查测量内部保险丝阻值、接地连接情况及高压插接器互锁装置，确保阻值在规定范围，接地良好，互锁正常。05绝缘测试用绝缘测试仪测绝缘电阻，探头分别接正负极和外壳，若低于规定值，说明绝缘性能不良。06故障码读取使用汽车诊断仪读取故障码，依提示确定故障范围，若故障码不明确需结合其他检测方法。6.车载充电机故障修复措施确定故障部件根据外观、保险丝、电压、绝缘测试和故障码读取等检查结果，确定车载充电机的故障部件。更换故障部件对于损坏的保险丝、接触器、继电器等部件，更换相同规格新部件，注意安装位置和接线方式。在线动态监测电动汽车运行受多种因素影响，高压电路绝缘阻值可能变化，需实时在线监测高压电绝缘状态。7.车载充电机检修后测试及预防措施功能测试完成故障排除和修复后，重新连接充电枪，检查是否恢复正常充电，如车辆部分电器设备能否正常工作。绝缘测试再次使用绝缘测试仪对车载充电机绝缘性能进行测试，确保绝缘性能良好。定期检查定期检查充电机内部元器件状况，确保其清洁干燥。保持电压稳定不稳定电源电压影响充电机绝缘检测，需保持电源电压稳定。使用防护装备处理绝缘故障时，操作人员需佩戴绝缘手套和绝缘鞋等防护装备。车载充电机故障检修——计划决策任务要求正确连接诊断仪，读取故障码，小组合作查阅维修手册确定故障范围；按手册要求在规定时间内完成相关部件检查，找出并修复故障点；遵守新能源汽车安全操作要求，落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工，明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员的工作职责。工具准备准备诊断仪、电瓶充电机等仪器设备，万用表、兆欧表等工具，比亚迪E5维修手册等资料，以及安全警示牌、绝缘手套等防护用具。方案制定与决策小组讨论、查阅资料制定任务计划初稿，再由小组代表展示讲解，讨论分析优缺点，结合教师讲解修改完成最终任务实施计划表。车载充电机故障检修——任务实施观察故障现象实车检验故障，记录车辆无法充电、仪表多个灯点亮等现象，观察仪表故障灯，记录异常点亮信息，小组讨论可能故障原因。读取故障码连接诊断测试仪，读取车载充电机模块故障码，一键清码后重复读取并记录异常故障码。外观检查检查车载充电机外壳有无变形、破损、裂纹，内部相关部件情况，以及各固定螺栓是否松动。电气连接检查检查内部电气连接点是否牢固，高压线缆与车载充电机连接插头是否插紧，接地连接情况，以及高压插接器互锁装置。保险丝检查检查车载充电机内保险丝是否完好，有无熔断现象。绝缘性能检查使用绝缘测试仪测试绝缘性能，检查正、负接线与内部电气元件之间、地之间绝缘电阻，以及内部绝缘材料是否老化、破损。车载充电机故障检修——检查控制外观检查标准外壳无变形、破损、裂纹，固定牢固无松动；连接线缆无破损、断裂、磨损，连接插头牢固无松动、脱落迹象。电气连接检查标准内部连接点连接牢固，无松动、腐蚀、氧化，螺丝紧固扭矩符合标准；接地连接良好，无松动、锈蚀。保险丝检查标准外观无熔断、破损，标识清晰；功能测试通断正常，符合规定电流值。绝缘性能检查标准外壳绝缘电阻大于500Ω/V，内部电路各高压线路之间、与低压之间绝缘良好。车载充电机故障检修——总结评价故障检测与排除要点总结车载充电机组成结构、作用功能、工作原理，以及外观、电气连接、保险丝、绝缘性能等检查方法。组间互评标准评价小组分工是否明确、配合协调，工具材料准备是否完整，各项检查是否规范准确，任务完成后场地是否清洁整理等。自我评价反思小组成员反思任务实施过程中存在的不足，如操作不熟练、沟通不畅等，并提出改进措施。教师评价标准教师从职业素养（服从安排、团队合作等）和专业能力（工具准备、检查规范等）两方面进行考核评分。布置作业新能源汽车高压电控总成故障检修

02学习活动1

电机控制器故障检测与排除学习活动2车载充电机故障检测与排除学习活动3高压配电盒故障检测与排除学习活动4DC/DC故障检测与排除高压配电盒故障检测与排除学习目标1.能独立叙述高压配电盒的结构及组成。

2.能正确描述高压配电盒的功能作用。3.能根据故障现象，小组合作查阅资料搜集故障相关信息。4.能正确使用检测工具，独立排除高压配电盒故障并完成实车验证。5.排除故障工作过程中应符合新能源汽车安全操作要求。高压配电盒学习目标结构及组成认知能够独立且清晰地叙述高压配电盒的结构及组成部分，熟悉各组件的布局与关联。功能作用理解正确描述高压配电盒在新能源汽车中的功能作用，掌握其对整车电力分配与控制的重要性。故障信息搜集依据故障现象，通过小组协作查阅资料，精准搜集与高压配电盒故障相关的信息。故障排除实操熟练且正确地使用检测工具，独立完成高压配电盒故障的排除，并进行实车验证。安全操作遵循在排除故障的工作过程中，严格遵守新能源汽车安全操作要求，确保操作规范安全。任务情境

一辆2019款行驶里程42000公里的比亚迪E5450到店维修，车主反映无法上电行驶，经维修技师检查发现，该车仪表ok灯不亮，高压不上电，低压蓄电池充电指示灯点亮，无法充电，无法行驶。连接诊断仪显示预充接触器、负极接触器等相关故障码，怀疑是高压配电盒相关部件出现问题。如果车间经理交给你此项任务，你该如何去做？高压配电盒故障检测与排除——获取资讯1.高压配电盒的定义与功能高压配电盒的定义新能源电动汽车高压配电盒（PDU）是纯电动汽车、插电式混合动力汽车的高压电大电流分配单元，通过母排及线束连接高压元器件。主要功能为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能。保护与监控作用保护和监控高压系统的运行，采用集中配电方案，结构紧凑，接线布局方便，检修快捷，还能集成部分电池管理系统智能控制管理单元。2.高压配电盒的结构及组成接触器高压配电盒的接触器分为正负极接触器、交流充电接触器、直流充电接触器、预充接触器等，用于控制电路通断，保障电池安全、延长电池寿命并提高用电转化效率。霍尔电流传感器主要由霍尔元件、磁芯等组成，分为闭环式和开环式，用于检测电流大小及变化，在电池管理、电机控制等方面发挥重要作用。预充电阻由电阻元件等构成，有固定值、可变、智能型三种，起到限制充电电流、保护高压系统安全及协助预充判断的功能。高压电池包正负极接口由连接端子等组成，是高压电池包与整车高压电气系统连接通道，实现电能传输与存储。1.车辆无法上电故障仪表提示异常车辆启动时，高压系统不能正常工作，仪表板上可能显示“请检查动力系统”等相关提示。OK灯状态异常OK灯不亮，车辆无法进入可行驶状态，表明高压系统未能正常启动。常见故障2.充电异常故障充电速度问题在充电过程中，可能出现充电速度慢的情况，影响车辆的充电效率。充电中断问题充电过程中会出现充电中断的现象，导致车辆无法正常完成充电。仪表显示异常仪表上的充电指示灯可能异常闪烁或显示充电故障信息，提示充电过程存在问题。3.电器设备工作异常故障空调压缩机故障车内空调压缩机无法正常工作，导致车内温度调节功能失效。PTC加热器故障PTC加热器工作不稳定，影响车内供暖效果，使乘客体验变差。1.外观检查检查外壳状况打开车辆前舱盖，仔细查看高压配电盒外壳是否有破裂、变形等情况。若发现外壳破裂，可能会使内部电路暴露，增加安全风险，需进一步检查内部电路是否受损。查看烧焦痕迹检查高压配电盒表面有无烧焦痕迹。烧焦痕迹通常意味着内部可能存在短路或过载问题，一旦发现，要深入排查相关电路和元件。确认接线情况检查高压配电盒的接线是否松动。接线松动可能导致接触不良，影响电路正常工作，若发现接线松动，需及时紧固。故障排除思路2.保险丝检查测量保险丝通断使用万用表的通断档测量高压配电盒内保险丝的两端。若电阻值小于规定范围，保险丝基本完好；若电阻值过大或无穷大，则保险丝可能断路。更换熔断保险丝当确定保险丝断路后，需更换相同规格的保险丝。不同车辆的保险丝规格不同，必须严格按照要求更换，以确保电路安全。排查熔断原因更换保险丝后，要检查保险丝熔断的原因，常见原因包括电路过载、短路等。例如，若因某个电器设备功率过大导致过载，需对该设备进行检查或更换。3.接触器检查测量线圈电阻使用万用表测量接触器的线圈电阻，正常情况下，其电阻值应在一定范围内。若线圈电阻异常，可能是接触器线圈损坏，需更换接触器。观察吸合情况通过观察接触器的吸合情况，判断其工作是否正常。若接触器无法正常吸合或吸合不稳定，可能存在故障，需要进一步检查。判断故障类型根据线圈电阻测量结果和吸合情况，综合判断接触器的故障类型。如线圈电阻异常且无法吸合，很可能是线圈损坏；若吸合不稳定，可能是触点问题。4.电压测量设置测量档位使用万用表测量高压配电盒的输入和输出电压时，要将万用表的量程设置为高压档，以确保测量的准确性和安全性。判断电压状况测量后，对比输入和输出电压是否正常。若输入电压正常，但输出电压异常，可能是高压配电盒内部的电路故障，需进一步检查。处理电压异常当发现电压异常时，要根据具体情况进行处理。如输出电压过低，可能是某个元件损坏，需对相关元件进行检查和更换。5.绝缘测试01连接测试探头使用绝缘测试仪时，将两个测试探头分别连接到高压配电盒的正负极和外壳上，确保连接牢固，以准确测量绝缘电阻。02判断绝缘性能测量得到绝缘电阻值后，与规定值进行对比。若绝缘电阻低于规定值，说明高压配电盒的绝缘性能不良，存在漏电风险。03解决绝缘问题对于绝缘性能不良的情况，要进行维修或更换。例如，若因绝缘材料老化导致绝缘性能下降，需更换绝缘材料。6.故障码读取连接诊断仪使用汽车诊断仪连接车辆的诊断接口，确保连接正常，以便准确读取故障码。解读故障码读取故障码后，根据车辆的维修手册或相关资料进行解读。不同的故障码代表不同的故障类型和范围，通过解读可初步确定故障原因。确定故障范围依据故障码的提示，进一步缩小故障范围，为后续的维修工作提供明确方向。例如，若故障码显示与某个接触器相关，可重点检查该接触器及其相关电路。1.确定故障部件外观检查结果分析若高压配电盒外观有外壳破裂、烧焦痕迹等，需进一步检查内部对应位置电路是否受损，如外壳烧焦处可能存在线路短路。保险丝检查判断用万用表测保险丝两端，若电阻无穷大则断路，需更换。同时分析熔断原因，可能是电路过载或短路。接触器检查结论测量接触器线圈电阻，异常则可能线圈损坏。观察吸合情况，判断是否能正常控制高压电路通断。综合故障码判断结合诊断仪读取的故障码，如显示主接触器相关故障码，重点检查主接触器及其控制电路。检修措施2.更换故障部件保险丝更换要点更换保险丝要选相同规格，确保额定电流等参数一致。如原保险丝额定电流为10A，更换也需10A。接触器更换注意更换接触器注意安装位置准确，接线牢固。测量新接触器线圈电阻应在正常范围，如3-4Ω左右。安装后检查确认更换部件后，再次检查连接是否松动，确保安装正确，避免因安装问题导致新故障。3.修复电路故障短路故障查找用万用表查找短路点，可分段测量线路电阻。如某段电阻异常小，可能存在短路，需排查该段线路。断路故障排查检查线路连接情况，用万用表通断档测量。若线路不导通，检查插头、焊点等部位是否松动或断开。修复方法选择短路故障可修复受损线路或更换损坏元件；断路故障可重新连接或更换线路，确保电路恢复正常。检修后测试功能测试内容重新连接高压电源，启动车辆，检查能否正常上电、充电，以及高压电器设备如空调压缩机等能否正常工作。电压测试标准用万用表测高压配电盒输入和输出电压，输入电压应符合动力电池输出，输出电压在规定范围内，确保供电正常。绝缘测试要求使用绝缘测试仪测绝缘电阻，外壳与内部电气元件、高压线缆与地之间绝缘电阻应大于500Ω/V，保障安全。高压配电盒故障检测与排除——计划决策任务要求1.正确连接诊断仪，读取故障码，小组合作，查阅维修手册，确定故障范围。2.规定时间内，按照维修手册要求，独立进行高压配电盒相关部件的外观检查、电压、电阻及绝缘电阻测试，准确找出故障点并修复。3.任务过程严格遵守新能源汽车安全操作要求。4.任务实施完成后落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工，明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员的工作职责。工具准备诊断仪、蓄电池充电机万用表、绝缘电阻表、世达绝缘工具套装、比亚迪E5维修手册、工作页、信息页安全警示牌、绝缘手套、安全帽、护目镜、灭火器方案制定与决策小组讨论、查阅资料制定任务计划初稿，再由小组代表展示讲解，讨论分析优缺点，结合教师讲解修改完成最终任务实施计划表。高压配电盒故障检测与排除——任务实施观察故障现象整车无法上电启动，仪表多个灯点亮低压电池灯点亮，动力电池灯点亮，仪表报告动力系统总成故障读取故障码连接诊断测试仪，读取车载充电机模块故障码，一键清码后重复读取并记录异常故障码。外观检查检查高压配电盒外壳有无变形、破损、裂纹等情况。高压配电盒的连接线缆是否有破损、断裂、磨损等现象，固定螺栓是否松动。电气连接检查检查高压配电盒内部的各个电气连接点是否牢固，有无松动、腐蚀、氧化等现象连接插头是否插紧，插头的锁定机构是否正常工作。检查高压配电盒的接地连接情况，确保接地良好。保险丝及接触器检查检查高压配电盒相关保险丝是否完好，有无熔断现象。接触器工作是否正常，有无卡滞、粘连等现象。绝缘性能检查使用绝缘测试仪测试绝缘性能，检查正、负接线与内部电气元件之间、地之间绝缘电阻，以及内部绝缘材料是否老化、破损。高压配电盒故障检测与排除——检查控制外观检查标准外壳无变形、破损、裂纹，固定牢固无松动；连接线缆无破损、断裂、磨损，连接插头牢固无松动、脱落迹象。电气连接检查标准内部连接点连接牢固，无松动、腐蚀、氧化，螺丝紧固扭矩符合标准；接地连接良好，无松动、锈蚀。保险丝检查标准外观无熔断、破损，标识清晰；功能测试通断正常，符合规定电流值。绝缘性能检查标准外壳绝缘电阻大于500Ω/V，内部电路各高压线路之间、与低压之间绝缘良好。高压配电盒故障检测与排除——总结评价故障检测与排除要点总结高压配电盒组成结构、作用功能、工作原理，以及外观、电气连接、保险丝、绝缘性能等检查方法。组间互评标准评价小组分工是否明确、配合协调，工具材料准备是否完整，各项检查是否规范准确，任务完成后场地是否清洁整理等。自我评价反思小组成员反思任务实施过程中存在的不足，如操作不熟练、沟通不畅等，并提出改进措施。教师评价标准教师从职业素养（服从安排、团队合作等）和专业能力（工具准备、检查规范等）两方面进行考核评分。布置作业新能源汽车高压电控总成故障检修

02学习活动1

电机控制器故障检测与排除学习活动2车载充电机故障检测与排除学习活动3高压配电盒故障检测与排除学习活动4DC/DC故障检测与排除DC/DC故障检测与排除学习目标1.能独立叙述DC/DC变换器的结构及组成。

2.能正确描述DC/DC变换器的功能作用。3.能根据故障现象，小组合作查阅资料搜集故障相关信息。4.能正确使用检测工具，独立排除DC/DC变换器常见故障并完成实车验证。5.排除故障工作过程中应符合新能源汽车安全操作要求。任务情境

一辆2019款行驶里程50000公里的比亚迪E5450到店维修，车主反映车辆无法启动，仪表多个系统故障灯点亮，无法正常充电。经维修技师诊断发现该车12V电池亏电，连接诊断仪读取故障码系统报DC/DC模块相关故障码，怀疑DC/DC变换器无法正常工作，如果车间经理交给你此项任务，你该如何排除故障？DC/DC故障检测与排除——获取资讯1.DC/DC变换器定义01基本概念DC/DC变换器是一种电子设备，可将直流输入电压转换为具有不同电压水平的直流输出电压。02工作方式它通过改变电路中元件的工作状态，实现电能的转换和控制。03应用优势具有高效率、高可靠性和高精度的特点，在现代电力系统和电子设备中广泛应用。2.DC/DC变换器作用电压转换新能源汽车动力电池通常输出380V以上高压直流电，而车辆低压电器设备及低压蓄电池充电需12V或24V低压直流电，DC/DC变换器可将高压直流电转换为稳定的低压直流电。维持低压系统稳定能在车辆加速、减速、充电等不同工作条件下，保持输出电压稳定。当动力电池输出电压波动或车辆负载变化时，确保低压电器设备正常工作，防止因电压波动损坏设备。3.DC/DC变换器结构组成功率变换部分由功率开关器件（如MOSFET和IGBT）、电感、电容和变压器（隔离型变换器中）组成，负责控制电能通断和实现功率转换。控制电路部分包括控制芯片、反馈电路和驱动电路，控制芯片产生控制信号，反馈电路监测输出并反馈信息，驱动电路放大控制信号驱动功率开关器件。散热部分有散热器（通常用铝、铜等金属材料）和可选的风扇，保证变换器正常工作和可靠性，防止过热。输入和输出接口部分输入接口连接动力电池或高压电源，具备过压、过流、反接保护功能；输出接口连接低压电器系统或辅助蓄电池，具备过压、过流、短路保护功能。4.DC/DC变换器分类及原理非隔离型DC/DC变换器包括降压型（Buck）、升压型（Boost）和升降压型（Buck-Boost）变换器。降压型将高输入电压降低，升压型将低输入电压升高，升降压型兼具降压和升压功能。隔离型DC/DC变换器有反激式、正激式和推挽式变换器。反激式实现电压转换同时提供电气隔离；正激式效率高、输出电压稳定；推挽式适用于大功率场合，输出功率大、效率高。工作原理特点不同类型的变换器通过控制功率开关的导通和关断时间，调节电感的储能和释放过程，实现电压转换，各有其特点和适用场景。1.输出电压异常输出电压过高故障现象表现为仪表盘显示电压异常警告，电器设备出现异常工作状态，如灯光过亮、音响声音异常等。原因一般是控制电路故障，使功率开关器件导通时间过长；反馈电路失效，无法正确反馈输出电压信息。可能导致车辆低压系统的电器设备损坏，如灯泡烧毁、电子元件过热。输出电压过低故障现象有低压电器设备无法正常工作，如灯光昏暗、音响声音微弱、仪表盘显示暗淡等，车辆可能启动困难或无法启动。原因通常是功率开关器件损坏、电感或电容元件故障、输入电压过低，如动力电池电量不足或故障。常见故障分析2.无输出电压完全无输出故障现象为车辆的低压系统完全断电，所有低压电器设备都无法工作，仪表盘无显示，车辆无法启动。原因一般是输入电源故障，如动力电池无输出、高压线路断路；DC/DC变换器内部严重故障，如控制芯片损坏、功率模块烧毁、保险丝熔断；连接线路故障，如插头松动、导线断路。间歇性无输出故障现象是车辆的低压系统时而正常工作，时而断电，表现不稳定，仪表盘可能出现闪烁的警告信息，电器设备也会间歇性故障。原因通常是接触不良，如连接插头松动、焊接点虚焊；DC/DC变换器内部元件老化或性能不稳定，在特定条件下出现故障，如温度过高、负载变化。3.过热故障故障现象DC/DC变换器外壳温度异常升高，严重时可能闻到烧焦的味道。故障原因一是散热系统故障，如风扇损坏、散热器堵塞；二是DC/DC变换器内部短路或过载，产生过多热量；三是环境温度过高，超出了变换器的正常工作范围。触发保护系统可能触发车辆的过热保护系统，导致车辆进入故障模式。4.噪声异常故障现象DC/DC变换器工作时发出嗡嗡声或滋滋声等异常噪声，影响驾驶舒适性。故障原因一是电感或变压器等磁性元件松动、损坏或饱和，产生振动和噪声；二是功率开关器件在导通和关断过程中产生的电磁干扰，引起其他部件的共振；三是冷却风扇故障，如轴承磨损、叶片不平衡。1.初步检查外观检查查看DC/DC变换器外壳有无变形、破损、明显的碰撞痕迹以及紧固螺栓是否锈蚀，紧固力矩是否足够；检查散热翅片之间是否有异物。若存在问题，可能影响变换器的正常工作或散热，需要及时处理。线束检查检查连接线束是否牢固，有无破损、裂纹等情况，确保连接正常，避免因接触不良等问题引发故障。常见故障排除思路2.故障码读取使用诊断仪读取故障码使用专业的故障诊断仪连接车辆的OBD接口，读取DC/DC变换器相关的故障码。故障码的作用故障码可以提供关于故障类型的重要信息，帮助快速定位问题。如果读取到故障码，记录下来并根据车辆的维修手册或相关资料进行解读。3.电源输入检查高压输入检查将车钥匙拧到off档，取下蓄电池负极接线柱，取下低压端线束插头，然后打开相关的高压部件保护盒（如PDU盒体）。使用万用表的电阻档，红黑笔分别点到高压熔断器的两端，如果电阻值小于10欧姆，则熔断器基本完好；如果电阻值过大或无穷大，则熔断器可能损坏，需要更换。检查高压输入线路是否有断路、短路等问题，可以通过测量线路的电阻值来判断。如果线路电阻异常，需要进一步检查线路的连接情况，包括插头、插座等部位是否松动、接触不良。4.电源输入检查低压输入检查确认低压插件连接正常，插针无退位等问题。拔下低压插件，用万用表的直流电压档测量供电端脚与蓄电池负极之间是否有正常的12V蓄电池电压。如果无电压，则检查前机舱保险盒中DC/DC低压供电端保险是否烧坏。如果保险正常，则检查供电端保险与插件供电端端脚之间的线路是否导通。可以使用万用表的导通档进行测量，如果线路不导通，则说明线路存在断路问题，需要修复或更换相关线路。5.使能信号检查检查操作拔下DC/DC变换器的低压插件，用万用表的直流电压档测量使能信号端脚与蓄电池负极之间的电压。正常电压值正常情况下应有12V电压。如果无电压，则用万用表的欧姆档测量使能信号端脚与整车控制器对应端脚之间是否导通。如果不导通，可能是使能信号线路出现问题，需要检查线路的连接情况。6.输出电压检查检查步骤检查前先确认DC/DC变换器的正负输出线束与接插件完好，连接良好，无松动、短路等现象。拆下DC/DC变换器的正负输出线，将万用表的红表笔接DC/DC正极输出，黑表笔接蓄电池负极。然后将钥匙打到on状态，维持on状态至少15秒。正常输出电压范围正常的输出电压应为12-16V。如果输出电压异常，可能是DC/DC变换器内部的功率转换电路出现问题。7.负载测试测试方法在确认DC/DC变换器输出电压正常的情况下，开启车辆上的所有低压电器（如车灯、收音机、雨刮等），检查DC/DC变换器在带负载情况下的工作状态。测试目的检测DC/DC变换器在实际负载下的性能，判断其是否能满足车辆低压电器设备的供电需求。异常处理思路如果在加载负载后，DC/DC变换器的输出电压明显下降或出现波动，可能是变换器的负载能力不足或内部电路存在故障，需要进一步检查或更换DC/DC变换器。8.故障排除方法连接问题处理检查到连接线路松动，可以重新连接。元件损坏处理如果是元件损坏，可以更换损坏的元件。软件问题处理如果是软件问题，可以进行软件升级或重新编程。DC/DC故障检测与排除——计划决策任务要求1.正确连接诊断仪，读取故障码，小组合作，查阅维修手册，确定故障范围。2.规定时间内，按照维修手册要求，独立进行DC/DC变换器部件的外观检查、电压、电阻及绝缘电阻测试，准确找出故障点并修复。3.任务过程严格遵守新能源汽车安全操作要求。4.任务实施完成后落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工，明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员的工作职责。工具准备诊断仪、蓄电池充电机万用表、绝缘电阻表、世达绝缘工具套装、比亚迪E5维修手册、工作页、信息页安全警示牌、绝缘手套、安全帽、护目镜、灭火器方案制定与决策小组讨论、查阅资料制定任务计划初稿，再由小组代表展示讲解，讨论分析优缺点，结合教师讲解修改完成最终任务实施计划表。1.观察仪表故障灯记录故障现象实车检验故障对车辆进行实车检验，使用万用表检查低压12V电池电压，发现电压为8.5V，处于严重亏电状态