《新能源汽车检测与故障诊断》教案 项目4

PAGE4PAGE4PAGE5PAGE5

课题项目4高压互锁故障诊断课时8课时（360min）教学目标知识目标：（1）了解高压互锁的概念和作用（2）掌握高压互锁的原理（3）掌握高压互锁回路的分类方法和作用（4）熟悉高压互锁的控制策略（5）掌握电驱动系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法（6）掌握充电系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法技能目标：（1）能诊断车辆电驱动系统高压互锁故障（2）能诊断车辆充电系统高压互锁故障素质目标：（1）养成一丝不苟、严谨细致的工作习惯（2）养成执着专注、守正创新的工匠精神教学重难点教学重点：高压互锁的原理，高压互锁回路的分类方法和作用，电驱动系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法，充电系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法教学难点：能诊断车辆电驱动系统高压互锁故障、能诊断车辆充电系统高压互锁故障教学方法问答法、讲授法、模拟现场教学法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤第1、2课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因案例引入【教师】讲述“陈先生驾驶新能源汽车出游”案例（详见教材）【学生】聆听、思考【教师】通过学生的回答引入要讲的知识传授新知4.1高压互锁概述【教师】通过多媒体讲解高压互锁概述4.1.1高压互锁的概念和作用高压互锁是一种利用低压信号来检测整个高压回路中高压部件、高压线束、高压线束连接器及保护盖的完整性（或连续性），识别高压系统异常断开并在毫秒级时间内断开高压电的安全设计方法。高压互锁主要具有以下作用。（1）确保高压回路的完整性。（2）故障预警。（3）安全保护。【教师】想一想，新能源汽车中哪些部件或系统配置了高压互锁装置？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答4.1.2高压互锁的原理高压互锁是通过在高压线束连接器内部增加低压检测线路，利用低压信号来检测整个高压回路完整性的。高压互锁回路通常以脉冲宽度调制（PWM）信号为低压信号。采用PWM信号可保证当高压互锁回路发生短路或断路时，控制单元仍能检测出高压回路故障，从而提高车辆的安全性。在进行高压互锁检测时，控制单元会发送一个PWM信号。……（详见教材）【小贴士】除高压线束连接器外，高压维修开关和高压部件保护盖内也装有高压互锁装置。……（详见教材）4.1.3高压互锁回路新能源汽车通常采用若干个相对独立的高压互锁回路，这样不仅能快速锁定故障点，还能根据故障情况针对性地隔离故障点，从而满足用户的基本用车需求。该车型有两条高压互锁回路，分别是电驱动系统高压互锁回路和充电系统高压互锁回路。（1）电驱动系统高压互锁回路主要检测BMU、动力蓄电池、PTC加热器、充配电总成、电动压缩机之间的连接。（2）充电系统高压互锁回路主要检测充配电总成与BMU之间的连接。4.1.4高压互锁控制策略当车辆高压互锁回路异常时，高压互锁系统会根据车辆状态和故障的危险程度采取以下控制策略。1．故障报警无论车辆处于行驶状态还是停止状态，只要高压互锁系统识别到危险情况，控制单元都会做出报警提示，通过点亮警告灯、发出警告鸣声等形式提醒驾驶员，使驾驶员及时察觉异常并采取相应的处理措施，避免发生安全事故。2．切断高压电源当车辆处于停止状态时，高压互锁系统若检测到高压回路存在安全隐患，除立即触发故障报警外，还会向VCU发送信号。VCU在接收到信号后，将立即控制高压接触器断开，切断动力蓄电池的高压输出，使车辆无法启动，从而保障人员与车辆安全。3．降低功率运行当车辆处于行驶状态时，若高压互锁系统检测到高压回路存在安全隐患，VCU不会立即切断动力蓄电池的高压输出，以避免由动力突然中断引发的严重行驶事故。此时，VCU将主动降低驱动电机的运行功率，使车速缓慢下降，给驾驶员足够的时间寻找合适的停车地点。同时，VCU会减小高压系统的负荷，以降低发生高压安全事故的概率。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点高压互锁的概念和作用高压互锁的原理高压互锁回路高压互锁控制策略【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第3、4课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾 【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知4.2电驱动系统高压互锁故障诊断【教师】通过多媒体讲解电驱动系统高压互锁故障诊断4.2.1故障现象BMU输出的PWM信号从端子BK45（B）/4输出，输入动力蓄电池的端子BK51/30，经过动力蓄电池高压线束连接器后，从动力蓄电池的端子BK51/29输出；随后从PTC加热器的端子GB34/3输入，经过PTC加热器高压线束连接器后，从PTC加热器的端子GB34/6输出；再从充配电总成的端子BK46/12输入，经过充配电总成高压线束连接器后，从充配电总成的端子BK46/13输出，最后从端子BK45（B）/5输入BMU，形成闭合回路。当电驱动系统发生高压互锁故障时，车辆常有以下现象①车辆无法完成高压自检，不能进行高压上电；②车辆动力明显下降或无动力；③组合仪表上的动力蓄电池故障指示灯、动力系统故障指示灯等点亮，故障蜂鸣声响起。【小贴士】在车辆发生高压互锁故障后，连接故障诊断仪，故障诊断仪会显示“高压互锁1故障”或“高压互锁2故障”。若故障诊断仪显示“高压互锁1故障”，则说明电驱动系统发生高压互锁故障；若故障诊断仪显示“高压互锁2故障”，则说明充电系统发生高压互锁故障。4.2.2故障原因及诊断方法1．故障原因①电驱动系统高压互锁回路存在短路、虚接、断路等故障；②电驱动系统高压线束连接器存在松动、脱落、损坏等故障；③电驱动系统高压部件存在故障。2．诊断方法（1）检测辅助蓄电池电压。（2）检测BMU高压互锁输出信号。（3）检测动力蓄电池高压互锁输入和输出信号。（4）检测PTC加热器高压互锁输入和输出信号。（5）检测充配电总成高压互锁输入和输出信号。（6）检测BMU高压互锁输入信号。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点电驱动系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第5、6课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知4.3充电系统高压互锁故障诊断【教师】通过多媒体讲解充电系统高压互锁故障诊断4.3.1故障现象BMU输出的PWM信号从端子BK45（B）/10输出，输入充配电总成的端子BK46/15，经过充配电总成高压线束连接器后，从充配电总成的端子BK46/14输出，最后从端子BK45（B）/11输入BMU，形成闭合回路。当充电系统发生高压互锁故障时，车辆常有以下现象：①车辆无法完成高压自检，不能进行高压上电；②连接充电枪，充电连接指示灯点亮，但车辆无法充电；③组合仪表上的充电系统故障指示灯点亮，故障蜂鸣声响起。4.3.2故障原因及诊断方法1．故障原因①充电系统高压互锁回路存在短路、虚接、断路等故障；②充电系统高压线束连接器存在松动、脱落、损坏等故障；③充电系统高压部件存在故障。2．诊断方法（1）检测辅助蓄电池电压。（2）检测BMU高压互锁输出信号。（3）检测充配电总成高压互锁输入和输出信号。（4）检测BMU高压互锁输入信号。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点充电系统高压互锁故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第7、8课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因任务实施【教师】对学生进行分组，并选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，诊断高压互锁故障1．准备工作（1）实训场所：理实一体化实训室。（2）车辆：比亚迪秦EV。（