电动汽车动力电池检测与维修电子教案 模块2 充电系统检修.docxVIP

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202x~202x学年第x学期

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一体化课程教案

课程名称

电动汽车动力电池检测与维修

学习任务

模块二充电系统的检修

任务一DC/DC变换器的故障检修

课时

4

教学对象

授课时间

教研室

审批

一、学习目标

1、掌握DC/DC变换器的作用与组成。

2、掌握DC/DC变换器的工作原理。

二、学习内容

1、掌握DC/DC变换器的作用与组成。

2、掌握DC/DC变换器的工作原理。

三、重、难点及化解策略

重点：DC/DC变换器的工作原理

难点：掌握DC/DC变换器的工作原理

化解策略：在教师的指导下，学生通过查阅新能源汽车维修手册，通过讨论，利用PPT、动画演示或小视频掌握DC/DC变换器工作原理；并在实车上找到相关部件组成部分，对照之前所学理论知识巩固DC/DC变换器工作原理。

四、学习资源

1、教学场地：汽车维修车间。

2、教学设备：投影仪1台、幕布1张、实物投影仪1台、白板1张、课桌椅若干。

3、设备耗材：纯电动汽车2台、举升设备2台、车身防护三件套2套、车内防护四件套2套、手电筒2支、防护目镜2副、记号笔2支、手套12副、抹布2副等。

4、教学素材：多媒体课件、新能源汽车维修手册、其他维修资料、工作页、参考教材等。

五、教学实施过程

教学

环节

教学内容

学生

活动

教师

活动

教学

手段

教学方法

明确DC/DC变换器的工作原理的工作任务

收集DC/DC变换器的组成的相关知识及常见故障，制定实施DC/DC变换器的工作原理的计划，分组实施

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

实施DC/DC变换器组成及工作原理的学习任务

质量

控制

总结

1、阅读任务单，获取任务相关信息

2、明确本次课的教学任务：DC/DC变换器的工作原理

1、查询车辆基本信息，DC/DC变换器组成；并罗列出来所查询的几种类型

2、查询汽车维修及其他相关资料，整理查询到的DC/DC变换器组成，并进行简单分类

3、各小组制定实施计划，进行展示成果

4、教师对各组信息收集情况，对汇报查询结果进行点评，并提出优化意见

5、各小组完善本次课任务实施的计划

一、车载充电机的种类及作用

车载电源变换器分为DC/DC变换器和DC/AC变换器。在电动汽车的电力系统中，车载电源变换器主要是DC/DC变换器，分为Buck、Boost和双向三种形式。DC/DC变换器单独放置或集成在集成控制器中并可以通过自然冷却，有输入过电压/欠电压保护、输出过电压/欠电压保护、输出过载短路保护、过温保护等功能，并具有工作效率高、体积小、耐高温、耐恶劣工作环境等优点。

1.DC/DC变换器结构与类型

DC/DC变换器是将一种直流电转换成另一种直流电的变换装置，是实现电能转换和传输的重要电气设备。

DC/DC变换器的作用是代替传统汽车的发电机。它将动力电池的290～420V高压直流电源转换为车辆的12V低压直流电源，并为车辆的低压电源系统供电，为铅酸蓄电池充电。DC/DC变换器的内部结构如图2-1-1所示。根据拓扑结构的不同，双向DC/DC变换器有两种：隔离型和非隔离型，主要区别在于有无变压器。隔离双向DC/DC变换器采用隔离方式，高压侧和低压侧由变压器隔离。常用的隔离双向变换器有反激隔离双向变换器、半桥隔离双向变换器和全桥隔离双向变换器。隔离双向DC/DC变换器不能满足电动汽车用大功率双向DC/DC变换器的要求。由于隔离变压器的存在，当变换器的工作频率过低时，会导致变压器铁心饱和并产生过大的磁化电流，MOSFET开关损耗较大，电流容量小，变换器工作颜率范围窄。隔离双向DC变换器仅用模拟电路很难控制其状态切换，控制方法也比较复杂，因此，非隔离的双向DC/DC变换器更常用。

DC/DC变换器一般由控制芯片、电感、二极管、晶体管和电容组成。主要包括输入滤波器、输出低通滤波器、主控制器、电压保护器、热保护器、电流检测比较器和误差放大器。如图2-1-2所示,其端口包括高压输入、低压输出和低压控制。

图2-1-1

图2-1-2

高压输入端子：从动力电池和高压控制箱接收290～420V高压直流电源，中间是高低压联锁终端。

低压输出正极：由DC/DC变换器转换的12V低压直流电源输出到动力电池正极。

低压输出负极：由DC/DC变换器转换的12V低压直流电源输出到动力电池的负极。

低压控制端A脚：控制回路电源正极兼使能（DC/DC变换器使能），DC12V启动，0～1V关闭；B脚：电源状态信号输出（故障线），接组合仪表，12V高电平时显示故障，低电平时仪表显示