新能源汽車構(gòu)造 課件 項目4、5 充配電系統(tǒng)認知；電氣系統(tǒng)認知

項目4充配電系統(tǒng)認知項目目標素養(yǎng)目標：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚社會主義核心價值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補、相互幫助、共同進步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。知識目標：1.掌握新能源汽車充配電總成的功能和基本結(jié)構(gòu)。2.掌握新能源汽車直流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本認知。3.掌握新能源汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本認知。4.了解新能源汽車充電系統(tǒng)的基本功能及要求。5.了解新能源汽車直流充電工作原理。6.了解新能源汽車交流充電工作原理。能力目標：1.具備對新能源汽車充配電總成部件識別的能力。2.能夠說出新能源汽車直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3.能夠說出新能源汽車交流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。4.能夠進行新能源汽車直流充電系統(tǒng)的拆卸與安裝。5.能夠進行新能源汽車交流充電系統(tǒng)的拆卸與安裝。任務(wù)1充電系統(tǒng)的認知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入對于新能源汽車來講，充電系統(tǒng)是新能源汽車主要的能源補給系統(tǒng)，要想續(xù)駛里程跑的遠，動力蓄電池的儲能得跟得上，同時后續(xù)的充電操作也不能被忽略，充電時的安全性以及電網(wǎng)的承載能力是一個關(guān)鍵的制約因素。如果你作為一名新能源汽車的銷售顧問，你能為客戶介紹一下純電動汽車的充電方式有哪些嗎？知識準備一、純電動汽車充電系統(tǒng)功能及要求1.新能源汽車充電系統(tǒng)功能充電系統(tǒng)是新能源汽車（包含純電動汽車和插電式混合動力汽車）的能源補給系統(tǒng)，為保障車輛持續(xù)行駛提供動力能源。充電系統(tǒng)將地面電網(wǎng)進行電力變換為新能源汽車充電，供給與動力蓄電池額定條件相對應(yīng)的電力，完成新能源汽車對動力蓄電池的充電。2.新能源汽車對充電裝置的要求（1）安全性當電動汽車充電時,要確保人員的人身安全和蓄電池組的安全。當電動車輛充電時,電動車輛及充電設(shè)備要正確連接,便于在正常情況下使電能安全地從充電設(shè)備傳輸給車輛。即使在正常使用中有些疏忽,也不會給周圍的環(huán)境和人(尤其是充電的操作人員)帶來危險。（2）使用方便充電裝置應(yīng)具有較高的智能性,不需要操作人員過多干預(yù)充電過程。（3）成本經(jīng)濟成本經(jīng)濟、價格低廉的充電設(shè)備有助于降低整個電動汽車的成本,提高運行效益,促進電動汽車的商業(yè)化推廣。（4）效率高高效率是對現(xiàn)代充電裝置最重要的要求，效率的高低對整個電動汽車的推廣使用具有重大影響。二、充電系統(tǒng)類型1.按充電設(shè)備位置分，純電動汽車的充電系統(tǒng)類型有車載和非車載兩種。（1）車載充電車載充電指采用地面交流電網(wǎng)和車載充電機（也稱車載充電機）對動力蓄電池組進行充電。車載充電機一般設(shè)計為小充電率，充電時間長（5～8h）。充電器和電池管理系統(tǒng)都安裝在車上，所以它們相互之間容易利用電動汽車的內(nèi)部電路網(wǎng)絡(luò)進行通信。（2）非車載充電非車載充電，即地面充電，指利用專用或通用充電器、專用或公共場所用充電站等對動力蓄電池組進行充電。通常非車載充電機的功率、體積和質(zhì)量均比較大，以便能夠適應(yīng)各種充電方式。非車載充電機與蓄電池管理系統(tǒng)在物理位置上是分開的。

2.按充電方式分，純電動汽車的充電方式有接觸式和感應(yīng)式兩種。（1）接觸式接觸式也稱耦合或傳導(dǎo)式。接觸式充電方式如圖4-1-1所示。將一根帶插頭的交流動力電纜線直接插到電動汽車的插座中給電池充電。其優(yōu)點是簡單、效率高；不足主要是充電電流小，充電時間長。（2）感應(yīng)式隨著電力電子技術(shù)和變流控制技術(shù)的飛速發(fā)展，高精度可控變流技術(shù)的成熟和普及，電動汽車接觸式充電技術(shù)采用充電電流和充電電壓連續(xù)變化的恒壓限流充電模式。接觸式充電的最大問題在于它的安全性和通用性。為了使它滿足嚴格的安全充電標準，必須在電路上采用措施使充電設(shè)備能夠在各種環(huán)境下安全充電。感應(yīng)式充電方式如圖4-1-2所示。。新型的電動汽車感應(yīng)充電技術(shù)發(fā)展很快，感應(yīng)充電器是利用高頻交流磁場的變壓器原理，充電器將50～60Hz的普通電轉(zhuǎn)換成80～300Hz的高頻電，然后將電能從離車的原方感應(yīng)到車載的副方，以達到給蓄電池充電的目的，使充電時間大大縮短。感應(yīng)充電的最大優(yōu)點是安全，這是因為充電器與車輛之間并無直接接觸，即使車輛在惡劣的氣候下，如雨雪天，進行充電也無觸電的危險。圖4-1-1接觸式充電方式圖4-1-2感應(yīng)式充電方式3.按充電的時間分，純電動汽車的充電類型有交流慢充（常規(guī)充電）和直流快充（快速充電）兩種。（1）交流慢充交流充電樁實際上只提供電力輸出，相當于只是起了一個控制電源的作用，并沒有充電功能，需連接車載充電裝置對電池組進行充電。充電時，交流充電樁連接電網(wǎng)電源插頭接入車輛的交流充電口，通過車載充電裝置，給電動汽車充電。它完全按照車載動力蓄電池的種類進行設(shè)計,針對性較強。慢充適合220V的家庭充電。雖然各廠家的技術(shù)參數(shù)不一樣，但一般充電電流在10～15A之間，充電時間較長。如圖4-1-3所示是交流充電方式示意圖。圖4-1-3交流充電方式示意圖（2）直流快充是通過安裝在充電站的直流充電樁將直流高壓電直接接入車輛的直流充電口為動力蓄電池充電（不經(jīng)過車載充電裝置）。它可以滿足各種電池的各種充電方式。一般情況下，直接快充的充電電流為150～400A，30min～1h充到80%左右，1.5h左右即可充滿。如圖4-1-4所示為直流充電方式示意圖。圖4-1-4直流充電方式示意圖直流充電樁是安裝在充電站，與三相四線380V交流電網(wǎng)(動力電)連接，直接為動力蓄電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁具有車載充電機功能，可以實時監(jiān)控被充電動力蓄電池狀態(tài)，同時，直流充電樁可以對充電電量進行計量。4.更換動力蓄電池的方式充電難、充電時間長、續(xù)駛里程短的問題，一直困擾著新能源(純電動)汽車用戶，特別是出租車及網(wǎng)約車。因此有的汽車廠家和專家提出解決方案:直接更換充滿電的動力蓄電池，將更換下來的電池集中充電。圖4-1-5是“換電站”更換動力蓄電池的場景。圖4-1-5“換電站”更換動力蓄電池的場景三、充電系統(tǒng)的組成秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由充配電總成中的車載充電機、充電口（交直流）、充電樁（含充電槍）、高壓電纜、低壓控制線束以及動力蓄電池組成，如圖4-1-6所示。圖4-1-6比亞迪秦EV充電系統(tǒng)1.車載充電機（充電機）車載充電機（充電機）(On-BoardChargerAssy)，簡稱OBC，是將交流充電口傳遞過來的交流電(220V/50Hz)轉(zhuǎn)換為直流高壓電為動力蓄電池充電。車載充電機的發(fā)展趨勢之一是雙向的，既能向新能源汽車動力蓄電池充電，也可以把多余的電反饋給電網(wǎng)。如圖4-1-7所示為6.6kW車載充電機。圖4-1-76.6kW車載充電機2.充配電總成比亞迪秦車型沒有安裝單獨的車載充電機而是搭載了比亞迪的e平臺技術(shù)，將一個6.6kW的OBC、一個2.2kW的DC/DC電源轉(zhuǎn)換器和高壓配電（PDU）進行三者合一，稱為充配電總成，如圖4-1-8所示為比亞迪秦EV充配電總成。充配電總成相較于原來16/17款的比亞迪e5的高壓電控總成體積小、重量輕、功率密度大于2kW/L、支持電池電壓范圍更寬，適用于不同車型的不同電池電壓平臺。充配電總成的作用主要是控制能量流入和流出電池，通過配電箱來做管理和保護。在配電的部分，配電箱主要負責(zé)把電池輸出的高壓電與電機控制器相連接，再與直流充電的回路相連接，并與高壓附件(例如空調(diào)加熱的PTC、空調(diào)壓縮機等)進行動力的分配。如圖4-1-9為比亞迪秦EV充配電總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖4-1-8比亞迪秦EV充配電總成圖4-1-9比亞迪秦EV充配電總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.充電口（交、直流）新能源汽車一般有兩個充電口：一個是直流充電口，用于動力蓄電池的快速充電（簡稱“快充”）；另一個是交流充電口，用于動力蓄電池的常規(guī)充電（簡稱“慢充”）。如圖4-1-10是比亞迪秦EV的充電口。圖4-1-10比亞迪秦EV的充電口4.充電樁（交、直流）給電動汽車充電的各種設(shè)施，主要包括直流充電站、交流充電樁等。如圖4-1-11所示為交流充電樁。圖4-1-11交流充電樁5.高、低壓線束如圖4-1-12為比亞迪秦EV高壓線纜及低壓插件的布置圖。圖4-1-12比亞迪秦EV高壓線纜及低壓插件的布置圖任務(wù)2

交流充電系統(tǒng)的認知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入對于EV車輛而言,其電能補充的方式有交流充電(俗稱"慢充")、直流充電(俗稱"快充")以及機械換電等方式，在面向個人用戶的私家車中，交流充電的方式尤為普遍。你所在4S店的銷售顧問請你為客戶介紹純電動汽車日常充電的方式，你能完成這個任務(wù)嗎？知識準備一、交流充電系統(tǒng)概述交流充電，顧名思義就是指直接用電網(wǎng)220V交流電連接車輛給車輛充電，通過車載充電機將220V交流電轉(zhuǎn)為350V直流電給車輛動力蓄電池進行充電。交流充電裝置供給到車輛的是220V交流電，動力蓄電池是高壓350V以上的直流電，要完成這個充電過程必須有一個車載裝置實現(xiàn)直流—交流逆變和升壓，這個車載裝置稱為車載充電機（OBC）。交流充電（慢充）主要是通過家用電源插頭和交流充電樁接入交流充電口，如圖4-2-1是純電動交流充電系統(tǒng)示意圖。公共場所充電有交流車充電樁，家用充電使用小的充電盒，分為落地式、便攜式、壁掛式，如圖4-2-2所示。圖4-2-1純電動交流充電系統(tǒng)示意圖圖4-2-2不同類型交流充電樁二、新能源汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由交流充電口、充配電總成中的車載充電機、高壓電纜、低壓線束以及動力蓄電池組成，如圖4-2-3所示。其中交流充電口中的L和N之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當充電口的溫度傳感器的阻值變小時，充配電總成通過動力CAN與電池管理器BMC進行通信，降低車載充電機的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，車載充電機會停止給動力蓄電池充電，避免充電過程中，充電口的溫度過高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。圖4-2-3秦EV車型的交流充電系統(tǒng)秦EV車型的交流充電口安裝在右后側(cè)圍內(nèi)，充電口上端安裝有充電槍鎖電機及鎖拴。國標交流充電口有7個端子，分別為CC、CP、N、L3、PE、L2、L1。秦EV車型交流充電口的定義如圖4-2-4所示。圖4-2-4秦EV車型交流充電口秦EV車型交流充電口定義：L1：交流電源第一相(單相)；L2：交流電源第二相(空)；L3：交流電源第三相(空)；N：中性線；PE：保護接地(PE)，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺；CC：充電連接確認；CP：控制導(dǎo)引三、新能源汽車交流充電系統(tǒng)工作原理新能源汽車的動力蓄電池的充電過程由電池管理器（BMC）進行實時監(jiān)測和保護。車載充電機工作狀態(tài)及指令均由BMC發(fā)出的指令進行控制，包括工作模式指令、動力蓄電池允許充電的最大電壓、充電允許最大電流、電池包加熱狀態(tài)的電流值等。交流充電系統(tǒng)原理如圖4-2-6所示。圖4-2-6交流充電系統(tǒng)原理充電CC/CP控制邏輯：點火開關(guān)處于OFF檔時，當車輛插入交流充電槍后，CC檢測由懸空變?yōu)榻拥?，通過檢測點3與PE間電阻來判斷車輛插頭與車輛插座連接狀態(tài)，確認當前充電連接裝置（電纜）的額定功率并點亮充電連接指示燈。通過測量檢測點2的PWM信號占空比確認當前供電設(shè)備的最大供電電流，當車輛檢測到充電槍輸出占空比時，允許車輛充電。車輛處于交流充電模式下，車載充電機檢測交流充電接口的CC、CP信號（充電槍插入、導(dǎo)通信號）并喚醒BMC，BMC喚醒車載充電機并發(fā)送指令充電，同時BMC控制電池包內(nèi)部正負極接觸器閉合，動力蓄電池開始充電。CC檢測：通過對接入電路（接地）的檢測來判斷CC是否連接，如檢測到壓降則認為CC已經(jīng)連接。根據(jù)CC與PE的阻值，可以判斷充電槍的功率大小及最大充電電流。CP檢測：當充電槍成功連接后，CP信號為占空比信號，通過CP檢測線輸入的信號，可以得出該充電機允許的最大交流充電電流，四、交流充電的條件1）交流充電槍與交流充電口連接確認信號正常；2）車載充電機供電電源正常（含AC220V和充電槍端的DC12V）及車載充電機低壓控制線束及本體正常；3）充電喚醒信號輸出正常（DC12V）；4）車載充電機、整車控制器、BMS之間通信正常，電池包正、負極接觸器閉合、BMC相車載充電機發(fā)送電流強度需求的指令；5）動力蓄單體蓄電池之間的最高溫度與最低溫度差不超過5℃，且單體蓄電池的溫度>5℃；6）單體蓄電池最高電壓與最低電壓差＜0.03V（30mv）；7）電池組的絕緣阻值＞500Ω/V；8）高、低壓電路連接正常（遠程控制開關(guān)關(guān)閉狀態(tài)）。任務(wù)3直流充電系統(tǒng)的認知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入新能源汽車，特別是純電動汽車的充電技術(shù)，最關(guān)鍵的問題是如何能實現(xiàn)高效率的快速充電。這關(guān)系到充電器的容量和性能，電網(wǎng)的承載能力和動力蓄電池的承受能力等。隨著動力蓄電池本身的充放電速度的不斷提高，充電系統(tǒng)的性能也在不斷地改進，以滿足在多種不同的應(yīng)用情況下的快速充電需求。交流充電需要借助車載充電機來充電，快充電系統(tǒng)并不需要車載充電機。二者在充電速度上差別較大，一輛純電動汽車(普通電池容量)完全放電后通過交流充電樁充電需要8h以上，而通過直流快速充電僅需要2～3h。在我國高速公路網(wǎng)的服務(wù)器充電樁均為直流充電,但一些城市的公用充電樁是交流或者直流充電樁,那我們怎么區(qū)別他們?知識準備一、直流充電系統(tǒng)概述直流充電是指使用直流充電設(shè)備直接給新能源汽車的動力蓄電池補充能量的方式。直流充電設(shè)備是直接安裝固定在戶外，與交流電網(wǎng)連接，為新能源汽車的動力蓄電池提供直流電源的充電裝置，可直接為新能源汽車的電池充電。直流充電樁的輸入電源采用三相四線，頻率50Hz,輸出為可調(diào)直流電，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實現(xiàn)快充的要求。直流充電樁集中在城市公共快充站、高速路快充站和出租車專營場站。隨著電動汽車的續(xù)駛里程提高，長途出行則會以高速公路集中快充為主。直流充電設(shè)備可以從功率大小、充電槍的多少、結(jié)構(gòu)形式、安裝方式等不同維度進行分類。1）按照結(jié)構(gòu)形式不同，直流充電樁分為分體式、一體式和便攜式。如圖4-3-1所示圖4-3-1不同結(jié)構(gòu)形式直流充電樁2）按照直流充電樁的功率分類，直流充電樁的功率可分為：15kW、20kW、30kW、40kW、45kW、60kW、80kW、90kW、120kW、160kW、180kW、240kW、360kW等。3）按照直流充電槍的數(shù)量分類，可分為單槍直流充電樁、雙槍直流充電樁以及四槍直流充電樁。二、直流充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)認知秦EV車型的直流充電系統(tǒng)由直流充電口、充配電總成中的直流燒結(jié)檢測模塊、直流充電正負極接觸器、高壓電纜、低壓控制線束和動力蓄電池組成。1.充配電總成直流充電口中的DC+和DC-之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當充電口的溫度傳感器的阻值變小時，充配電總成通過動力CAN與電池管理器BMC進行通信，降低直流充電口的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，BMC控制充配電總成中的直流充電正負極接觸器斷開，停止給動力蓄電池充電，避免充電過程中，充電口的溫度過高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。如圖4-3-2所示，為秦EV充配電總成。圖4-3-2秦EV充配電總成2.直流充電口秦EV車型的直流充電口安裝車輛前方logo后面，按壓logo即可打開直流充電口。國標直流充電口有9個端子，如圖4-3-3所示，分別為A+、A-、CC1、CC2、S+、S-、PE、DC+、DC-。圖4-3-3比亞迪秦EV直流充電口比亞迪秦EV直流充電口定義：CC1：充電連接確認，充電樁對車輛，車輛充電插座CC1端口與PE之間連接有1KΩ的電阻CC2：充電連接確認，車輛對充電樁，充電槍CC1端口與PE之間連接有1KΩ的電阻。S+：充電通信CAN-H，連接非車載充電機與新能源汽車的通信線。S-：充電通信CAN-L，連接非車載充電機與新能源汽車的通信線。DC+：直流電源正，連接直流電源正與高壓動力蓄電池正極。DC-：直流電源負，連接直流電源正與高壓動力蓄電池負極。A+：低壓輔助電源正，連接非車載充電機為新能源汽車提供的低壓輔助電源。A-：低壓輔助電源負，連接非車載充電機為新能源汽車提供的低壓輔助電源。PE：保護接地，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺。3.高壓線纜與低壓控制線束直流充電口與高壓電纜和低壓控制線束相連，如圖4-3-4所示為高壓電纜及低壓控制插件。圖4-3-4秦EV直流充電系統(tǒng)高壓線纜及低壓控制插件

三、直流充電系統(tǒng)的工作原理直流充電的基本過程是：在動力蓄電池的兩端加載直流電壓，以恒定大電流對電池充電，電池的電壓漸漸地緩慢地上升，上升到一定程度，電池電壓達到標稱值，SOC在88%時（針對不同電池，不同主機廠的控制策略不一樣）以上，轉(zhuǎn)為恒壓充電，降低充電電流。當直流充電樁輸出的電流<5A時，直流充電樁停止給新能源汽車充電。非車載充電機（即直流充電樁）和新能源汽車二者通過車輛直流充電口相連。S開關(guān)是一個常閉開關(guān)，與直流充電槍頭上的按鍵（即機械鎖）相關(guān)聯(lián)，當我們按下充電槍頭上的按鍵，S開關(guān)即打開。而U1、U2是一個12V上拉電壓，R1～R5是阻值約1000歐的電阻，R1、R2、R3在充電槍上，R4、R5在車輛插座上，如圖4-3-5所示。圖4-3-5直流充電的工作原理圖1.直流燒結(jié)檢測在直流充電進入到充電確認前，通過燒結(jié)檢測模塊分別對直流充電正、直流充電負接觸器進行燒結(jié)檢測。當檢測到直流充電接觸器正時，燒結(jié)檢測模塊控制直流充電負極接觸器吸合，檢測光耦元件是否導(dǎo)通，若導(dǎo)通說明直流充電正極接觸器燒結(jié)。注意:燒結(jié)檢測是發(fā)生在充電確認前，若接觸器燒結(jié)發(fā)生在充電過程中，則不會報接觸器燒結(jié)故障。2.車輛充電口連接確認階段當我們按下槍頭按鍵，將直流充電槍插入直流充電口內(nèi)，再放開槍頭按鍵。充電樁的檢測點1將檢測到12V-6V-4V的電平變化。一旦檢測到4V，充電樁將判斷充電槍插入成功，車輛接口完全連接，并將充電槍中的電子鎖進行鎖定，防止槍頭脫落。3.直流充電樁自檢階段在車輛接口完全連接后，充電樁將閉合K3、K4，使低壓輔助供電回路導(dǎo)通，為新能源汽車控制裝置供電（有的車輛不需要供電）（車輛得到供電后，將根據(jù)監(jiān)測點2的電壓判斷車輛接口是否連接。若電壓值為6V，則車輛裝置開始周期發(fā)送通信握手報文），接著閉合K1、K2，進行絕緣檢測，所謂絕緣檢測，即檢測DC電路的絕緣性能，保證后續(xù)充電過程的安全性。絕緣檢測結(jié)束后，將投入泄放回路泄放能量，并斷開K1、K2，同時開始周期發(fā)送通信握手報文。4.充電準備就緒階段新能源汽車與直流充電樁相互配置的階段，車輛控制K5、K6閉合，使充電回路導(dǎo)通，充電樁檢測到車輛端電池電壓正常（電壓與通信報文描述的電池電壓誤差≤±5%，且在充電樁輸出最大、最小電壓的范圍內(nèi)）后閉合K1、K2，那么直流充電電路導(dǎo)通，新能源汽車就準備開始充電。5.充電階段在充電階段，車輛向直流充電樁實時發(fā)送電池充電需求的參數(shù)，充電樁會根據(jù)該參數(shù)實時調(diào)整充電電壓和電流，并相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。充電結(jié)束：車輛會根據(jù)BMS是否達到充滿狀態(tài)或是受到充電樁發(fā)來的“充電樁中止充電報文”來判斷是否結(jié)束充電。充電樁在達到操作人員設(shè)定的充電結(jié)束條件，或者收到汽車發(fā)來的“車輛中止充電報文”，會發(fā)送“充電樁中止充電報文”，并控制充電樁停止充電。感謝觀看！項目5電氣系統(tǒng)認知項目目標素養(yǎng)目標：1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，弘揚社會主義核心價值觀。2.培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神，爭做精益求精的“大國工匠”。3.培養(yǎng)學(xué)生的誠信品質(zhì)，講規(guī)矩、講原則，遵守國家法律法規(guī)。4.培養(yǎng)學(xué)生的友善品質(zhì)，分工協(xié)作、優(yōu)勢互補、相互幫助、共同進步。5.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)、安全工作的良好工作習(xí)慣。。知識目標：1.能夠描述刮水器系統(tǒng)的組成及原理。2.能夠描述刮水器系統(tǒng)的檢測與維修方法。3.能夠描述照明系統(tǒng)的組成及功能。4.能夠說出智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢。能力目標：1.能夠?qū)嗡麟姍C進行拆裝。2.能熟練進行前照燈的拆裝。任務(wù)5-1刮水器系統(tǒng)構(gòu)造認知與拆裝任務(wù)導(dǎo)入汽車刮水器系統(tǒng)是保證車輛在雨雪天氣能夠為駕駛?cè)颂峁┣逦曇暗年P(guān)鍵。一般汽車刮水器有真空式、氣動式和電動式三種類型，其中應(yīng)用最為廣泛的為電動刮水器系統(tǒng)。汽車刮水器系統(tǒng)的控制一般分為點動、停止、間歇控制、低速、高速和噴水清洗六個基本功能，其中間歇調(diào)速是刮水器系統(tǒng)控制的核心功能。一輛比亞迪秦EV電動汽車，刮水器不能正常開啟，你的主管把該車的診斷與檢修的任務(wù)分配給你，你能完成這個任務(wù)嗎？知識準備一、新能源汽車刮水系統(tǒng)的組成及原理1.刮水系統(tǒng)的組成汽車刮水系統(tǒng)主要由電機及減速機構(gòu)、連桿機構(gòu)、刮水器總成組成。（1）電機及減速機構(gòu)

刮水器的動力源來自電動機。它是整個刮水器器系統(tǒng)的核心。它采用直流永磁電動機，一般與減速機械部分做成一體。減速機構(gòu)的作用是減速增扭，其輸出軸帶動四連桿機構(gòu)，通過四連桿機構(gòu)把連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)樽笥覕[動的運動。如圖5-1-1所示。圖5-1-1

電機及減速機構(gòu)（2）連桿機構(gòu)

現(xiàn)在大多應(yīng)用連桿機構(gòu)，如圖5-1-2所示，連桿機構(gòu)效率約為80～90％，刮刷角度在110度范圍內(nèi)，而且構(gòu)造簡單，無噪聲，耐用，成本低，所以被廣泛采用。圖5-1-2

連桿機構(gòu)（3）刮水器總成

刮水器臂由刮臂頭部、刮片彈簧、刮桿和夾持架構(gòu)成，如圖5-1-3所示。①刮臂對刮片的壓緊力要求：平刮時每厘米刮片壓力為0.09～0.13N，曲刮時為0.12～0.16N。圖5-1-3

刮水器總成②刮片（圖5-1-4）是刮水器系統(tǒng)的執(zhí)行器件，它由四連桿機構(gòu)通過安裝在前圍板上的轉(zhuǎn)軸來帶動刮刷風(fēng)窗玻璃。材料一般為氯丁橡膠與天然橡膠的合成膠，產(chǎn)品性能和壽命都要滿足相關(guān)的試驗要求。圖5-1-4

刮片2.刮水器系統(tǒng)的原理電動刮水器器的作用是清除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪、塵土或污物，確保駕駛?cè)擞辛己玫鸟{駛視線。電動刮水器器主要由直流電動機、減速機構(gòu)、連杄、擺杄、刮臂、刮水片等組成刮水器的左右刮水器片被刮水刷臂片靠在風(fēng)窗玻璃外表面上。電動機驅(qū)動減速機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，并使驅(qū)動?xùn)e系作往復(fù)運動，帶動刮水刷臂和刮水器片左右擺動，最終實現(xiàn)對風(fēng)窗玻璃的清潔。直流電動機旋轉(zhuǎn)，帶動蝸輪減速機構(gòu)，使與蝸輪軸相連的搖臂帶著兩側(cè)連杄做往復(fù)運動，連杄則通過擺杄帶著左、右刮臂做往復(fù)擺動，安裝在刮臂上的刮水器片便刮去玻璃上的雨水、雪水或灰塵。3.刮水器洗滌系統(tǒng)信號控制

前艙配電盒給集成式車身控制器(以下簡稱:BCM)供電，按下點火開關(guān)后，將刮水器開關(guān)擰開至低速檔位時，組合開關(guān)信號通過舒適網(wǎng)1與BCM進行通信，BCM將刮水器速度控制繼電器從高電平拉低至低電平，控制刮水器電機低速運轉(zhuǎn)，當檔位調(diào)節(jié)至高速檔位時，刮水器電機高速運轉(zhuǎn)；當前風(fēng)窗玻璃視野不清晰時，只需要將刮水器組合開關(guān)向上提幾秒，此時會控制洗滌電機工作，將玻璃清洗液噴至前風(fēng)窗玻璃上，刮水器會同時以低速運轉(zhuǎn)。二、刮水器檢測與維修1.刮水器器檢修

汽車刮水器很容易發(fā)生故障，不管是經(jīng)常用或者是很久不用都會出現(xiàn)故障，這是由于汽車刮水器的特性決定的。因為汽車刮水器不論刮風(fēng)下雨或者出太陽都暴露在汽車的外面，由于汽車刮水器大部分是橡膠制成長期暴露很容易老化，所以很容易出現(xiàn)汽車刮水器故障。因此，駕駛?cè)似綍r必須正確使用與維護刮水器，發(fā)現(xiàn)汽車刮水器故障要及時檢修。以保持雨霧中行車時有良好的視線，安全行車。1）帶狀條痕

現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會殘留帶狀水跡，如圖5-1-5所示。產(chǎn)生的原因：由刮水器片膠條與玻璃貼合不充分所致，刮水器膠條沒有與玻璃充分接觸。刮水器臂損壞變形或者壓力不夠。解決辦法：檢查刮水器總成或者更換新的刮水器。圖5-1-5

帶狀條痕（2）霧狀條痕

現(xiàn)象為刮水器片刮拭玻璃之后會有一層油狀的水膜分布在風(fēng)檔玻璃表面，如圖5-1-6所示。產(chǎn)生的原因：多是玻璃表面臟污或者附著了車蠟，如果刮水器片膠條沾染車蠟、油污等也會有此現(xiàn)象。解決辦法：用汽車專用清潔劑清潔玻璃或者刮水器片膠條。圖5-1-6

霧狀條痕（3）細水現(xiàn)象故障

現(xiàn)象為刮水器片刮拭過風(fēng)檔玻璃后，仍有小水滴殘留在玻璃表面，如圖5-1-7所示。產(chǎn)生原因：可能為車臘、油漬或硅化物黏附于風(fēng)檔玻璃或刮水器片膠條上，也可能是刮水器片膠條老化所致解決辦法：用汽車專用清潔劑清潔玻璃或者刮水器片膠條，如果膠條老化比較嚴重應(yīng)更換刮水器片。圖5-1-7細水現(xiàn)象（4）工作的時候產(chǎn)生異響故障

產(chǎn)生原因：風(fēng)檔玻璃沾染了車蠟、刮水器臂與玻璃接觸的角度發(fā)生變化或者壓力過緊、刮水器片長度不匹配，及刮水器片膠條磨損嚴重，刮水膠條磨損、臂桿及支架損壞等，在使用刮水器器時就會產(chǎn)生異響故障。解決辦法：清潔風(fēng)檔玻璃、調(diào)整刮水器臂與玻璃接觸的角度、調(diào)整刮水器臂彈簧的壓緊力及更換刮水器或者檢查刮水器總成，原車匹配的刮水器片。（5）膠條裂痕/變硬故障

產(chǎn)生原因：刮水器質(zhì)量低下、受到化學(xué)物質(zhì)腐蝕或者到使用壽命。解決辦法：更換刮水器。在使用刮水器時，發(fā)現(xiàn)有雜音或者留有較長條痕，影響視野的現(xiàn)象，那么刮水器就已經(jīng)出現(xiàn)問題。結(jié)合上面的汽車刮水器片故障，就可以判斷刮水器是否需要更換了。2.刮水器器不工作故障檢修（1）刮水器器不工作對電機的檢修

電機故障及檢修方法如下：①電機轉(zhuǎn)子斷線及炭刷磨損，引起電流不能通過電機。對此應(yīng)更換電機或轉(zhuǎn)子以及炭刷。②通電4-5min電機過熱，燒壞電機，應(yīng)更換電機。③電機內(nèi)部短路及燒損，刮水器的熔絲熔斷。應(yīng)更換電機或修理短路處。（2）刮水器器不工作對電源和電路的檢修

電源和電路故障及檢修方法如下：①由于刮水器電路的其他元件損壞而熔斷熔絲。此時，應(yīng)檢查其他元件的工作狀況，更換損壞的元件。②檢查電機附近的配件，檢查接線柱的裝配狀態(tài)。③對照各連接軟線的顏色，檢查接線有無接錯。若接錯應(yīng)改接正確。④檢查地線，若接觸不良，應(yīng)予修理。（3）刮水器器不工作對開關(guān)和連桿的檢修

開關(guān)及連桿的故障及檢修方法如下：①當開關(guān)接觸不良，電機不通電時，應(yīng)更換開關(guān)。②檢查連桿部分，當連桿的其他元件和配線掛住或連桿脫落，應(yīng)予修理。（4）刮水器器動作遲緩的檢修主要原因有：刮水器刮片和玻璃外表面臟污；電源電壓過低；導(dǎo)線接觸不良；電機軸承和減速順齒輪潤滑不良；電機炭刷與整流子接觸不良；炭刷彈簧這軟等。檢修方法：應(yīng)用清水洗凈刮片和玻璃表面油污；適當調(diào)高電機輸出電壓；檢查導(dǎo)線接觸情況；修磨整流子；維護電機軸承和減速器，加注潤滑油、脂等。（5）刮水器器突然停擺的檢修主要原因是：拉桿卡在減速器殼中，或熔絲熔斷造成的。檢修方法：檢修時，必須拆開減速機構(gòu)，查出卡住原因，使拉桿在殼體中自由運動。并查明斷路、短路原因后予以排除。（6）刮水器器停位不當?shù)臋z修

刮水器停止工作時，刮片應(yīng)停止在既不能觸及又很靠近玻璃架的位置才是正確的。如果發(fā)現(xiàn)刮水器開關(guān)斷開后，刮片不能停在正確的位置，其原因有：①因調(diào)整不當，刮水器擺動不對稱。此時，應(yīng)擰松軸上的緊固螺母，使刮水器刮桿繞軸轉(zhuǎn)動到風(fēng)窗玻璃的適當位置再擰緊螺母。②刮水器電機一端的自復(fù)位器搭鐵不良或觸點臟污而接觸不良，或自動復(fù)位器停止位置不當。應(yīng)打開自動復(fù)位器蓋清潔觸點，并檢查電路搭鐵情況。任務(wù)5-2照明系統(tǒng)構(gòu)造認知與拆裝任務(wù)目標1.掌握照明系統(tǒng)的組成及功能。2.了解智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢。3.能熟練進行前照燈的拆裝。任務(wù)導(dǎo)入汽車照明系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它不僅關(guān)乎行車安全，也影響著駕駛者的舒適體驗。一個完善且高效的照明系統(tǒng)能夠在夜間或低光環(huán)境中提供足夠的照明，幫助駕駛者清晰地識別路況和其他車輛，從而避免潛在的危險。同時，照明系統(tǒng)也是汽車外觀設(shè)計的重要組成部分，能夠展現(xiàn)汽車的獨特風(fēng)格和個性。如果你作為一名新能源汽車售后技術(shù)支持人員，能否熟練掌握前照燈的拆裝呢？知識準備一、照明系統(tǒng)的組成及功能照明系統(tǒng)由電源、照明裝置和控制部分組成。照明裝置包括外部燈、內(nèi)部燈和工作照明燈，控制部分包括各種燈光開關(guān)繼電器等。外部燈包括前照燈、霧燈、牌照燈等，內(nèi)部燈包括儀表燈、頂燈等，工作照明燈包括行李艙燈、發(fā)動機罩燈等。各種照明裝置的位置、功率、功能及常見光色見表5-2-1。二、智能照明系統(tǒng)智能照明系統(tǒng)也叫作自適應(yīng)前照燈系統(tǒng),英文縮寫是AFS(AdaptiveFrontLightingSystem)。汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是使會車用前照燈(即近光燈)的光照射線隨車輛行進方向作水平方向偏轉(zhuǎn)，并根據(jù)車輛的俯仰作垂直方向的調(diào)整，為駕駛?cè)嗽诼房?、彎道及顛簸不平的路面提供最佳的照明效果。AFS有6種不同的照明模式，即默認照明模式、高速公路照明模式、鄉(xiāng)村照明模式、城市照明模式、彎道照明模式，在這六種工作模式中提供最優(yōu)最科學(xué)的照明方式，從而提高夜間行車的安全性。1.系統(tǒng)組成以矩陣式LED智能前照燈為例,介紹自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)。矩陣式LED前照燈,它包含近光燈、靜態(tài)彎道燈、遠光燈、動態(tài)轉(zhuǎn)向燈、駐車燈和日間行車燈,如圖5-2-1所示。圖5-2-1矩陣式LED智能前照燈（1）近光燈

德國HELLA公司研發(fā)制造的矩陣式LED前照燈上，近光燈呈“L”形布置,由15個LED組成,近光燈采用了大家熟知的非對稱型光束(光錐)，它是以基準軸為中心，將光束一分為二，如圖5-2-2所示?？拷鼇碥囈粋?cè)的前部區(qū)域的光束由9個LED負責(zé)，光束壓低，落地距離短，從而防眩。再往前的右側(cè)區(qū)域的光束由6個LED