新能源汽車的教學(xué)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施

0慢充功能臺(tái)使用少

未來，新能源汽車將成為社會(huì)的主導(dǎo)車型，但新能源汽車的維修依賴于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，維修

人員需要新技術(shù)和新能源汽車的廣泛維修技術(shù)。慢充功能臺(tái)在教學(xué)中使用較少，未能達(dá)到

理想的教學(xué)效果。筆者思考自行研制開發(fā)北汽新能源慢充功能臺(tái)運(yùn)用用于專業(yè)教學(xué)，提高

汽車檢測(cè)新能源專業(yè)課堂的教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，拓展維修實(shí)踐教學(xué)的深

度和廣度。

1緩慢系統(tǒng)功能平臺(tái)的基本組成和基本原則

1.1植物基結(jié)構(gòu)

北汽新能源汽車慢充功能臺(tái)的結(jié)構(gòu)在新能源車系中最具代表性。功能臺(tái)主要有慢充接口、

車載充電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng)、整車控制器、動(dòng)力電池組等裝置組成。

1.2/de轉(zhuǎn)換電路

(1)慢充接口。慢充接口連接到車載充電機(jī)，一般應(yīng)用于家庭用戶和標(biāo)準(zhǔn)的公共充電設(shè)施。

(2)車載充電機(jī)。車載充電機(jī)的作用是將輸入的220V交流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池所需的

290?420V高壓直流電，實(shí)現(xiàn)電池電量的補(bǔ)給，在工作過程中需要協(xié)調(diào)充電樁、電池管理

系統(tǒng)(BMS)等部件。

(3)DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器相當(dāng)于傳統(tǒng)車的發(fā)電機(jī)，將高壓蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換

成低壓直流電，為整車低壓系統(tǒng)供電，為12V蓄電池充電。DC/DC轉(zhuǎn)換器單獨(dú)放置集成式

控制器內(nèi)部，自然冷卻，具有輸入過欠電壓保護(hù)、輸出過欠電壓保護(hù)、輸出過載短路保護(hù)

以及過溫保護(hù)功能，具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)

(4)電池管理系統(tǒng)。通過電壓、電流、溫度傳感器、采集動(dòng)力電池組的串聯(lián)單元電壓、溫

度、總電壓和總電流，控制動(dòng)力電池組的充放電，監(jiān)控動(dòng)力電池的狀態(tài)，防止電池出現(xiàn)過

充電、過放電，延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命。同時(shí)還是作為動(dòng)力電池和整車控制器以及駕駛

人溝通的橋梁，并向整車控制器上報(bào)動(dòng)力電池系統(tǒng)的基本參數(shù)、剩余電量及故障信息。

(5)整車控制器。整車控制器相當(dāng)于電動(dòng)汽車的“大腦”，控制電動(dòng)汽車的所有部件，主

要功能有駕駛員的意識(shí)識(shí)別和控制模式的判斷，整車故障的判別和處理，外圍相連驅(qū)動(dòng)單

元的管理，電動(dòng)汽車輔助系統(tǒng)的控制。

(6)故障診斷過程。通過解讀電路圖和原理圖，利用萬(wàn)用表，可檢測(cè)出北汽新能源汽車慢

充功能臺(tái)中慢充不能充電的故障。

2緩慢安裝系統(tǒng)功能臺(tái)的生產(chǎn)

2.1慢充系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)思考設(shè)計(jì)、開發(fā)、制作的北汽新能源汽車慢充系統(tǒng)功能臺(tái)，考慮到之前的傳統(tǒng)汽車沒

有充電接口，汽車結(jié)構(gòu)上發(fā)生了很大的變化，在整車上檢測(cè)比較繁瑣，整車上只能對(duì)新能

源汽車慢允系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。為了能夠讓學(xué)生更形象地埋解掌握新能源慢允系統(tǒng)，現(xiàn)

在的設(shè)計(jì)將慢充系統(tǒng)與相關(guān)電路結(jié)合在一起，讓學(xué)生對(duì)新能源汽車慢充電路進(jìn)行線路連接、

原理結(jié)構(gòu)、電路檢查的學(xué)習(xí)。通過對(duì)慢充系統(tǒng)故障的診斷與分析來掌握慢充系統(tǒng)的原理，

因此考慮研制一臺(tái)北汽新能源慢充系統(tǒng)功能臺(tái)。

(2)考慮到充電輸出是高壓直流電，為了避免危險(xiǎn)，串聯(lián)了16個(gè)單體電池并安裝在功能

臺(tái)上，同時(shí)還設(shè)置了一些典型故障，達(dá)到舉一反三的目的。在北汽新能源慢充功能臺(tái)上制

作了故障測(cè)量端子，在測(cè)試中可直接在面板上進(jìn)行操作，既減少對(duì)插接器的損耗，又提高

了測(cè)量速度。慢充系統(tǒng)功能臺(tái)故障設(shè)置上能設(shè)置短路、斷路和模擬信號(hào)故障，使新能源汽

車專業(yè)理論教學(xué)實(shí)行教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)化、慢充系統(tǒng)故障診斷原理化。

2.2功能研制的組成

對(duì)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)各系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)原理與功能進(jìn)行研制，其中包括以下內(nèi)容。

(1)查閱相關(guān)技術(shù)資料，對(duì)慢充系統(tǒng)各部件進(jìn)行布置，為制作功能臺(tái)做好各方面的前期準(zhǔn)

備工作。

2.3慢充系統(tǒng)面板設(shè)計(jì)

在研制過程中出現(xiàn)了很多問題，經(jīng)過綜合分析以后，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)考慮研制。

(1)如何設(shè)計(jì)慢充系統(tǒng)控制面板，慢充系統(tǒng)部件的布置應(yīng)達(dá)到合理性。

(2)使功能臺(tái)的功能具有實(shí)用性、耐用性，外觀具有美觀性。

(3)將北汽新能源汽車原有的慢充系統(tǒng)線束都運(yùn)用到功能臺(tái)中，達(dá)到布線的合理性、連線

的簡(jiǎn)潔性。

(4)檢測(cè)端子的實(shí)用性、耐用性，動(dòng)力電池?cái)?shù)量減少，以確保安仝性。

3緩慢系統(tǒng)功能平臺(tái)的基本功能

3.1板上的測(cè)量電纜

本功能臺(tái)能夠生動(dòng)形象地反映電動(dòng)汽車慢充充電的工作過程，并且通過控制面板上的測(cè)量

端子能夠直接測(cè)量各慢充系統(tǒng)電路上的參數(shù)。同時(shí)在慢充系統(tǒng)功能臺(tái)上，經(jīng)過測(cè)量的數(shù)據(jù)

和儀表的指示，能夠直接反映功能臺(tái)是否在充電。學(xué)生能更直觀地在功能臺(tái)上操作，減少

了各線束插接器的磨損，降低了線束的損壞。

3.2慢充系統(tǒng)規(guī)范化教學(xué)

(1)可以直觀地觀察慢充各故障現(xiàn)象，方便快捷地用診斷工具檢測(cè)，讀出其工作時(shí)的參數(shù)。

使學(xué)生能夠真正完成理論一一實(shí)踐一一理論的學(xué)習(xí)過程，體現(xiàn)教學(xué)過程的直觀性和有效性。

(2)學(xué)生可以直接在慢充系統(tǒng)面板上進(jìn)行故障檢測(cè)，我們可以斷開某條線路，設(shè)置斷路故

障，也可以設(shè)置短路故障,或者模擬相應(yīng)的信號(hào)接入電阻，代替接觸不良的信號(hào)，設(shè)置模

擬信號(hào)。

(3)通過慢充充電時(shí)的檢查，可進(jìn)行慢充系統(tǒng)原理、故障設(shè)置與排除、慢充工作時(shí)性能的

檢測(cè)等綜合操作教學(xué)與培訓(xùn)。該功能臺(tái)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手操作能力，增強(qiáng)

實(shí)車感，提高教學(xué)質(zhì)量，還為專業(yè)教師提供專業(yè)知識(shí)技能研究的平臺(tái)。

4功能平臺(tái)在教育實(shí)踐中的應(yīng)用

4.1兩組學(xué)生故障現(xiàn)象觀察

由于整個(gè)慢充系統(tǒng)都安裝在功能臺(tái)匕所以非常清晰的觀察到故障現(xiàn)象，并可更直觀的排

查故障原因，使理實(shí)一體化教學(xué)簡(jiǎn)單化。而實(shí)際維修過程中，很難判斷慢充線路的故障，

特別是當(dāng)慢充系統(tǒng)出現(xiàn)接觸不良時(shí)尤其困難

4.2動(dòng)力電池vd

(1)充電線連接確認(rèn)信號(hào)正常。

(2)充電機(jī)供電電源220V和12V正常。

(3)充電喚醒信號(hào)12V輸出正常。

(4)充電機(jī)、整車控制器及BMS間通信正常，主繼電器閉合。

(5)動(dòng)力電池電芯溫度：0?45℃。

(6)單體電池最高電壓與最低電壓差＜300mVo

(7)單體電池最高溫度與最低溫度差

(8)絕緣性能＞500。/1V,

(9)實(shí)際單體最高電壓不大于額定單體電壓。

(10)高、低壓電路連接正常，遠(yuǎn)程控制開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)。

4.3緩慢使用系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常的故障排除

4.3.1正常連接，車載充電機(jī)輸出喚醒正常

(1)充電槍安裝不到位，車輛與充電樁兩端槍反接。

(2)插接器正常連接，車載充電機(jī)輸出喚醒是否正常。

(3)車端充電槍是否連接到位，高壓熔斷絲是否熔斷，高壓插接器及線纜是否正確連接。

4.3.2檢查充電機(jī)是否正常充電

(1)檢查慢充電樁充電線、慢充口、慢充線束、車載充電機(jī)、高壓控制盒及動(dòng)力電池之間

的線路連接是否良好。

(2)檢查低壓供電及喚醒信號(hào)是否正常，如3個(gè)車載充電機(jī)指示燈都不亮，表示沒有電源

輸入，分別檢查線路熔絲、充電線、慢充口和慢充線束是否正常；若正常，更換車載充電

機(jī)v檢查車載充電機(jī)的12v電源及慢充喚醒信號(hào)是否正常，高壓控制盒內(nèi)的車載充電機(jī)

熔斷器是否損壞，動(dòng)力電池12V喚醒信號(hào)是否正常，整車控制器、動(dòng)力電池等部件的新

能源CAN總線是否正常；動(dòng)力電池低壓控制端搭鐵及整車控制器搭鐵是否正常。

(3)如果低壓端電路正常，充電仍無法完成，逐步檢查充電線、慢充線束、車載充電機(jī)、

高壓控制盒及動(dòng)力電池之間的高壓電是否正常，是線束故障還是部件故障.

(4)使用故障診斷儀分別檢查動(dòng)力電池及車載充電機(jī)的工作狀態(tài)，對(duì)■數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出

故障所在。

4.3.3充電線阻值執(zhí)行情況

(1)檢杳慢充樁與慢充口連接是否良好。車載充電機(jī)3個(gè)指示燈都不亮。分別測(cè)量充電線

樁端充電槍的N、L、PE、CP、CC端子和車輛端的N、L、PE、CP、PE端子是否導(dǎo)通，如不

導(dǎo)通則修復(fù)或更換充電線總成。測(cè)量充電線車輛端充電槍的CC和PE端子的阻值，16A充

電線阻值應(yīng)為690X(1±3%)Q,32A充電線阻值應(yīng)為220X(1+3%)Q,若阻值與標(biāo)

準(zhǔn)值不符，則修復(fù)或更換充電線總成。

(2)檢查慢充口與車載充電機(jī)連接是否良好。排除慢充樁充電線問題后，起動(dòng)充電，車載

充電機(jī)指示燈還是都不亮的，應(yīng)檢查慢充線束及車載充電機(jī)。檢查插接器端子有無燒蝕、

虛接現(xiàn)象。分別測(cè)量充電口L、NsPE.CC、CP端子與充電線束充電機(jī)插接器1、1、3、5、

6端子是否導(dǎo)通，如不導(dǎo)通，則修復(fù)或更換線束總成。慢充線束檢查完畢，恢復(fù)好進(jìn)夕亍充

電測(cè)試，如果車