汽车基础系统及检修 13

高压控制系统的认知与检修任务二目录CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05任务目标01目录情境引入02任务目标01CONTENTS相关知识03学习拓展04技能实训05初步了解高压控制系统；掌握高压控制系统的主要作用；了解高压控制系统的结构。知识目标掌握高压控制系统的故障诊断与排除方法。技能目标素养目标培养新时代爱国主义精神，坚持矢志奋斗的理想；能够和同学及教学人员建立良好的合作关系；能够自觉遵守法律、法规以及技术标准规定；养成良好的安全工作习惯，具备相应岗位职业素养和规范意识。01任务目标目录CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05任务目标01目录任务目标01CONTENTS相关知识03学习拓展04技能实训05情境引入02张辉是某品牌电动汽车4S店的服务顾问，他的一位客户和他通电话说自己的电动汽车仪表多处故障提示灯亮起，车也动不了，需要将车拖到店里进行检查。如果你将成为这辆故障车辆的维修技师，你觉得会有哪些部件损坏会导致该现象呢？接下来让我们带着这个问题开始本任务的学习吧。02情境引入目录CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05任务目标01目录任务目标01CONTENTS情境引入02学习拓展04技能实训05相关知识03电动汽车的高压控制系统主要负责控制动力电池高压直流电的输出，以确保整个电动汽车高压系统运行的稳定性和安全性。高压控制系统03相关知识高压控制系统的主要作用03相关知识高压控制系统主要作用包括高压系统上电、高压系统下电、高压直流电电流检测、高压互锁、整车绝缘监测等，其中高压互锁和整车绝缘监测将在“高压安全控制系统的认知与检修”部分详细讲解。高压控制系统的主要作用03相关知识1.高压系统上电高压系统上电又叫高压上电或上高压电，是整车控制器通过总线发送指令，命令BMS控制器通过对应时序控制高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器的闭合或断开，完成动力电池与各高压总成建立高压连接的过程。高压系统上电可以确保高压系统在安全条件下有序启动，并通过绝缘监测、高压互锁、预充电等步骤，保护各高压总成和驾乘人员安全。高压控制系统的主要作用03相关知识2.高压系统下电高压系统下电又叫高压下电，是整车控制器通过总线发送指令，命令BMS控制器通过对应时序控制高压正极继电器和高压负极继电器断开，切断动力电池与各高压总成高压连接的过程。高压系统下电通常有两种情况：高压控制系统的主要作用03相关知识2.高压系统下电（1）正常高压下电电动汽车正常结束所有的高压负载工作，不再需要高压供电，此时进行正常高压下电；正常高压下电前，通常各高压总成均已关闭，BMS控制器控制高压正极继电器和高压负极继电器按照时序断开。高压控制系统的主要作用03相关知识2.高压系统下电（2）紧急高压下电动力电池由于各种原因（如严重故障），无法继续工作，必须要切断与各高压总成的高压连接，此时进行紧急高压下电，BMS控制器控制高压正极继电器和高压负极继电器按照时序紧急断开。03相关知识3.高压直流电电流检测高压直流电电流状态作为动力电池管理过程中的关键参数，其直接参与高压系统充放电控制、动力电池SOC和SOH估算、过流和过充保护等功能，高压直流电电流检测起着确保电动汽车安全稳定运行的重要作用。高压控制系统的主要作用高压控制系统的结构03相关知识电动汽车的高压控制系统主要由整车控制器、BMS控制器、高压正极继电器（主正接触器）、高压负极继电器（主负接触器）、预充继电器（预充接触器）、预充电阻、高压直流电电流采样元件（电流传感器）、高压熔断器、高压线路等组成。03相关知识电动汽车的BMS控制器是高压控制系统的核心，主要负责高压系统上下电控制、高压系统充放电控制、高压直流电电流检测、整车绝缘监测、动力电池异常状态报警和保护、动力电池各状态估算等功能。1.BMS控制器高压控制系统的结构03相关知识高压继电器又叫接触器，是高压控制系统中较常见的执行元件，负责控制动力电池充放电回路的通断，高压控制系统的高压继电器（接触器）主要有高压正极继电器（主正接触器）、高压负极继电器（主负接触器）、预充继电器（预充接触器）等。2.高压继电器高压控制系统的结构03相关知识电动汽车高压系统上电，动力电池刚开始输出高压直流电时，必然会对一些高压总成中的直流母线电容进行充电（如驱动电机控制器），而此时由于直流母线电容内没有一定量的电荷，在直接被大电流充电的瞬间，电阻几乎为零，相当于瞬间短路，会导致直流母线电容损坏。3.预充电阻高压控制系统的结构03相关知识因此要设置预充电路，并在其中串联预充电阻。在预充过程中，预充电路接通，直流母线电容与预充电阻是串联关系，此时利用预充电阻的限流作用，把电流减小到直流母线电容可以承受的范围，直到直流母线电容完成预充，接通正常高压系统后，预充电路才断开。3.预充电阻高压控制系统的结构03相关知识高压直流电电流采样元件主要负责检测动力电池的高压直流电电流的大小，常见的高压直流电电流采样元件有分流器、霍尔传感器、磁通门传感器等。4.高压直流电电流采样元件高压控制系统的结构03相关知识当电动气车的正常高压直流电流通过高压熔断器时，高压熔断器没有任何反应，也不会影响高压系统运行；当高压系统直流电流异常升高，并超过高压熔断器最大承受电流时，高压熔断器迅速熔断，切断高压电路，从而保护整个高压系统。电动汽车的高压熔断器具备高耐压、强分断、抗冲击等特性。5.高压熔断器高压控制系统的结构目录CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05任务目标01目录任务目标01CONTENTS情境引入02相关知识03技能实训05学习拓展04在未来的电动汽车的高压控制系统中，传统的高压继电器很可能被SiC（碳化硅）固态继电器所替代。SiC固态继电器相较传统的高压继电器拥有微秒级的响应速度、能实时监控系统的电压、电流等信息并上传等优势。但SiC固态继电器缺点也很明显，如有长期漏电流风险、短路耐受能力不足、多器件并联造成电流分布不均，会加剧局部温升等劣势。固态继电器04学习拓展目录CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05任务目标01目录任务目标01CONTENTS情境引入02相关知识03学习拓展04技能实训05（1）准备设备吉利几何G6和故障设置与检测连接平台（连接并设置好）；（2）工具：数字式万用表、示波器、探针、跨接线、车用诊断仪等；（3）人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力；（4）实训场地：新能源汽车整车实训室。05技能实训1.任务准备BMS控制器的故障诊断与排除（1）电动汽车维修区域需保持通风良好且干燥,确保不会发生漏电、火灾、摔倒、中毒等危险状况；（2）电动汽车维修区域需配备灭火器；（3）维修人员需佩戴个人防护装备，防止电弧、化学泄漏或其他意外伤害；（4）禁止维修以外相关人员进入电动汽车维修区域；（5）严禁在高压系统带电状态下，对其进行测量；（6）维护或检修高压部件需使用专用绝缘工具；（7）断开高压连接器后，需立即用绝缘胶带对其进行封堵。05技能实训2.故障诊断与排除的注意事项BMS控制器的故障诊断与排除（1）个人防护，操作人员需检查并穿戴防护服、安全手套、绝缘鞋等。（2）整车防护，车内部需铺上转向盘套、座椅套和脚垫。车外部需铺上防护。05技能实训3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训故障确认（1）整车打到ON档，确认仪表多处故障提示灯亮起，车辆无法Ready，整车无法正常高压上电。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训故障分析（1）整车打到ON档，使用诊断仪，发现无法正常进入BMS控制器读取故障码。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（2）根据故障现象，判断故障原因可能为：BMS控制器供电故障（包含保险丝和线束）；BMS控制器接地故障；BMS控制器的HBCAN线路故障；BMS控制器本体故障。05技能实训故障检测（1）确定整车处于ON档，故障设置与检测连接平台已连接好。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（2）打开万用表，并将表盘旋至电压档，使用黑表笔连接故障设置与检测连接平台上的接地点，红表笔连接故障设置与检测连接平台上的CA69BMS模块线束连接器A的1号测量点，对BMS控制器B+电源的电压进行测量，正常值应该在11-15V之间，若数值异常，则需对其进行保险丝和线束测量。05技能实训（3）打开万用表，并将表盘旋至电压档，使用黑表笔连接故障设置与检测连接平台上的接地点，红表笔连接故障设置与检测连接平台上的CA69BMS模块线束连接器A的7号测量点，对BMS控制器IG2电源的电压进行测量，正常值应该在11-15V之间，若数值异常，则需对其进行保险丝和线束测量。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（4）确定整车处于OFF档。05技能实训（5）打开万用表，并将表盘旋至电阻档，使用黑表笔连接故障设置与检测连接平台上的接地点，红表笔连接故障设置与检测连接平台上的CA69BMS模块线束连接器A的2号测量点，对BMS控制器接地的电阻进行测量，正常值应该小于2Ω，若数值异常，则需对其进行线束测量。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（6）打开万用表，并将表盘旋至电阻档，使用黑表笔连接故障设置与检测连接平台上的接地点，红表笔连接故障设置与检测连接平台上的CA69BMS模块线束连接器A的5号测量点，对BMS控制器接地的电阻进行测量，正常值应该小于2Ω，若数值异常，则需对其进行线束测量。（7）确定整车处于ON档。打开示波器，提前根据高速CAN波形进行示波器参数设置。两个通道的垂直档位：调为1V/格，两个通道的时基设置：调为10μs。05技能实训3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（8）将示波器两个探头的接地夹连到故障设置与检测连接平台就近的接地点上，两个探头的探针分别连接CA69BMS模块线束连接器A的3号测量点和4号测量点，对HBCAN的CAN-H和CAN-L波形进行测量，正常应该有如图所示波形，若哪根CAN线波形异常，则需对其进行线束测量；若以上皆无异常则需更换BMS控制器。（9）经测量最后确定，BMS控制器HBCAN的CAN-H线路断路，导致BMS控制器故障。对导致故障的线束进行修复。05技能实训故障修复3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训确认故障排除（1）整车打到ON档，使用诊断仪，可以正常进入BMS控制器，对故障码进行彻底清除，并确认故障码不再出现。3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除（2）整车打到ON档，确认仪表故障提示灯提示消失，车辆正常Ready，整车可以正常高压上电。故障诊断与排除结束后，对所使用工具和设备进行归位，保持工位整洁有序。05技能实训工位整理3.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训4.任务工单及评价BMS控制器的故障诊断与排除姓名班级组号实训日期成绩评分日期1.任务准备项目内容实训室新能源汽车整车实训室工具数字式万用表、示波器、探针、跨接线、车用诊断仪等设备吉利几何G6和故障设置与检测连接平台（连接并设置好）资料教学课件、视频教学资料、原车电路图册、原车维修手册等05技能实训4.任务工单及评价2.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除具体步骤完成情况遇到的问题及解决方法步骤一

故障确认1.确认故障现象。步骤二

故障分析1.使用诊断仪进行数据采集。2.根据故障现象，判断故障原因。是否是否是否BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训4.任务工单及评价2.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除具体步骤完成情况遇到的问题及解决方法步骤三

故障检测1.确定整车处于ON档。2.对BMS控制器B+电源的电压进行测量。3.对BMS控制器IG2电源的电压进行测量。4.确定整车处于OFF档。是否是否是否是否BMS控制器的故障诊断与排除05技能实训4.任务工单及评价BMS控制器的故障诊断与排除2.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除具体步骤完成情况遇到的问题及解决方法5.对BMS控制器接地的电阻进行测量。6.对BMS控制器接地的电阻进行测量。7.确定整车处于ON档。根据高速CAN波形进行示波器参数设置。8.对HBCAN的CAN-H和CAN-L波形进行测量，判断接下来的诊断步骤。是否是否是否是否05技能实训4.任务工单及评价BMS控制器的故障诊断与排除2.任务实施BMS控制器的故障诊断与排除具体步