资源简介

任务九 制动能量回收系统检测与维修
教学目标
知识目标
1.能通过与客户交流和查阅相关维修技术资料获取车辆信息。
2.能独立制订工作计划并按计划实施。
3.纯电动汽车制动方式。
4.再生制动的定义、意义。
5.制动能量回收原理、系统组成、回收路径及系统检测。
能力目标
将系统复杂的知识图表化——对知识进行加工提炼，绘制图表，便于理解、记忆和复习，提高自学能力。
素质目标
1.在学习和检修过程中，遵守汽车维修安全操作规程，并养成7S现场管理的工作习惯。
2.能与小组成员顺畅沟通、通力协作，共同完成任务。
3.能客观进行自评、互评，具备接受他人的评价的承受力。
教学重难点
纯电动汽车制动方式，再生制动的定义、意义，制动能量回收原理、系统组成、回收路径及系统检测。
教学内容
复习前课：
绝缘表的使用？
PDU各高压线束绝缘测量。
新课讲授：
一、再生制动
1.电动汽车制动方式
电动汽车共有两种制动方式，分别为液压摩擦制动、电机再生制动，而再生制动是电动汽车所独有的，两种制动方式协同工作，称为“再生液压混合制动系统”。
2.制动能量回收的意义
再生制动就是把电动机械无用的或不需要的、有害的惯性转动产生的动能转化为电能，并回馈给储能装置，提高电动车辆续驶里程，同时产生制动力矩，使电动机械快速停止无用的惯性转动。
二、制动能量回收系统检测
1.制动能量回收原理
电动汽车制动能量回收的基本原理是:在制动工况时，通过具有可逆作用的电动机/发电机来实现电动汽车动能和电能的转化。在减速或制动时，将电动机切换成发电机形式工作，利用车辆的惯性带动电动机转子旋转，而将一部分的动能转化为电能回馈给储能装置 (如蓄电池、超级电容器等) ;汽车起步或加速时，可逆电机以电动机形式工作，将储能装置中的电能转化为机械能使车辆行驶。
2.制动能量回收系统组成
制动能量回收系统包括制动能量回收调节、电机系统、动力电池系统。
3.制动能量回收路径
纯电动汽车在制动时，车轮的惯性转动经传动轴、差速器传递到驱动电机，产生交流电经驱动电机控制器整流变换为直流电后，回收到动力蓄电池。
三、再生液压混合制动系统
1.再生液压混合制动系统随车速变化的作用区间
当电动汽车减速、制动时，再生制动系统启动，减速时，再生制动的能力一般保持在最大能量回收强度。
而再生制动能力与驱动力矩成正比，与驱动电机转速或车速成反比，驱动电机在高速恒功率运行时，再生制动能力会随着车速提升而减小；且踩下制动踏板时，驱动电机低速运行，电动汽车的动能不足以为驱动电机提供能量来产生最大的制动力矩，所以再生制动能力会随着车速降低而减小。
2.再生液压混合制动系统结构
电动汽车上的总制动力矩是再生制动力矩与液压摩擦制动力矩之和，而驱动轮上的总制动力矩由再生制动力矩与液压摩擦制动力矩共同提供，非驱动轮上只有液压摩擦制动力矩，且驱动轮上只有当再生制动力矩不足以制动时，液压摩擦制动才会工作。
3.再生液压混合制动系统制动力矩分配
为了保持最大的再生制动能力，更好的进行能量回收，还要满足制动踏板所需要的总制动力矩，所以当制动踏板力较小时，只有再生制动力矩施加在驱动轮上，并且与制动踏板力成正比，而非驱动轮上的制动力矩由液压摩擦制动提供，也与制动踏板力成正比。
四、整车对制动能量回收系统的控制
将档位操纵机构旋至E挡(制动能量回收挡位),制动或减速时，制动/加速踏板将信号传递给整车控制器（VCU），整车控制器通过当前的车速、驱动电机转速、动力蓄电池 SOC 状态等信息计算出最佳的再生制动力矩和液压摩擦制动力矩，将计算得到的液压摩擦制动力矩信号发送到液压制动控制单元（ABS），液压制动控制单元分配每个车轮相应的液压压力；将计算得到的再生制动力矩信号发送给电机控制器（MCU），电机控制器控制电机产生反向电动势，并将产生的电能通过电机控制器变换回馈至动力蓄电池中。
五、制动能量回收的影响因素
（1）储能装置。
（2）制动力矩分配比例。
（3）驱动类型。
（4）电机性能。
(5)行驶工况。
（6）控制策略。
六、制动能量回收功能测试
一般在车辆制动时制动能量回收功能开始工作，能量回收功能无法直观看到，但可以通过其他部件的工作状态进行间接观察。在进减速或者制动时，车辆行驶惯性反向拖动驱动电机，将电动机切换成发电机形式工作，并将产生的电能回馈至储能装置，此时可以通过观察到仪表的输出电流为负值，数值的大小即表示制动能量的回收电流的大小。
制动能量回收功能测试的具体步骤如下：
1）打开车门，铺设车内三件套，驾驶员上车，系好安全带，并关闭车门。
2）驾驶员踩下制动踏板，将钥匙开关置于 ON 位，松开驻车制动。
3）将电子换档旋钮由N位旋至D位，注意换档时不要松开制动踏板。
4）此时缓慢松开制动踏板，车辆缓慢向前行驶。
5）逐渐踩下加速踏板，将车辆速度提升至较高车速。
6）松开加速踏板，踩下制动踏板。
7）此时可以看到仪表中电流显示为负值；中控系统中，车辆监控菜单下制动能量回收图标
点亮；能量流菜单下，能量流方向由驱动电机回流至动力电池，表示正在能量回收。
任务工单
任务名称 制动能量回收系统检测与维修 学生姓名 学生班级
实习设备 新能源纯电动汽车、电动汽车诊断仪、该车型维修手册、车内三件套，翼子板布、人身安全防护装备 实训场地 新能源纯电动汽车实训室
实训任务描述 假如你就是4S店的一名新能源纯电动汽车的保养维修人员，在对客户进行纯电动汽车制动能量回收功能介绍时，你能制动能量回收功能的操作演示吗？
任务的目的 以任务来引导学生，让学生制定计划，按照流程进行车辆制动能量回收功能的操作演示。
一、找出正确的答案
1.电动汽车共有两种制动方式，分别为 制动、 制动。
2.我们在制动的时候电动机是可以转化为 来运行，并由电机控制器将转换出的电流充入 ，从而增加了电动汽车的续航里程。
3.再生制动就是把电动机械无用的或不需要的、有害的惯性转动产生的动能转化为 ，并回馈给储能装置，提高电动车辆 ，同时产生 ，使电动机械快速停止无用的惯性转动。
4.再生制动只能把约 的动能进行能量回收，其余的动能还是成为 损失掉了。而能量回收的电能大约能延长 的续驶里程。
5.制动能量回收系统包括 、 系统、 系统。
6.纯电动汽车在制动时，车轮的惯性转动经 、 传递到驱动电机，产生交流电经驱动电机控制器整流变换为 电后，回收到动力蓄电池。
7.驱动轮上的总制动力矩由 力矩与 力矩共同提供，非驱动轮上只有液压摩擦制动力矩，
8.在制动能量回收进行时需要充分考虑 的状态；当动力蓄电池剩余电量充足的时候，不能进行能量回收；
9.电动汽车频繁改变行驶状态,如起步、加速、减速,制动工况较多,则增加 次数，提高
了 效果.
纯电动汽车进行制动能量回收时，可以通过观察到仪表的输出电流为 值，数值的大小即表示制动能量的回收电流的大小。
二、计划
同学们根据学习的实训内容，自己完成组内分工合作，共同来完成实训任务。
职务 姓名 工作内容
组长
组员
实施
一般在车辆制动时制动能量回收功能开始工作，此时可以通过 来观察。
当车辆进行能量回收制动时，观察到仪表的输出电流为 值，数值的大小即表示制动能量的回收电流的大小。
3.制动能量回收功能测试的具体步骤：
1）打开车门，铺设 ，驾驶员上车，系好安全带，并关闭车门。
2）驾驶员踩下制动踏板，将钥匙开关置于 ON 位，松开 。
3）将电子换档旋钮由N位旋至D位，注意换档时不要松开制动踏板。
4）此时缓慢松开制动踏板，车辆缓慢向前行驶。
5）逐渐踩下 ，将车辆速度提升至较高车速。
6）松开 踏板，踩下 踏板。
7）进行观察。
8）将电子换挡旋钮由D位旋转到E位，并通过E+、E-来调节制动能量回收强度。
9）当按下E+时，车辆 ；当按下E-时，车辆 。
四、检查
同学们将任务完成后，还需要做以下的检查：
同学们是否注意安全操作： 。
同学们是否按照流程操作： 。
检测到的数据流是否存在异常： 。
仪器设备及场地是否恢复： 。
五、检查与评估
评价指标 评分标准 组内评价 各组互评 教师评价
自学能力 学习能力 （40%） 课前预习（10分） 完成课前预习得6分；未完成不得分
预习内容讲述，讲述完全得4分，不完全按照描述内容酌情给分
课堂学习情况（30分） 按时出勤（3分） 依据课堂具体表现酌情给分
工装整齐（3分）
课堂纪律（6分）
课堂参与（9分）
团队协作（9分）
专业能力 实操能力 5S管理 （60%） 任务方案（10分） 依据小组拟定的任务方案科学性、规范性和实操性来给分：优秀9~10分，良好7~8分，一般4~6分，不合格0~3分
实操步骤（30分） 1号电动汽车制动能量回收观察和记录（10分） 依据小组在实施该步骤时规范性和安全性来给分：优秀9~10分，良好7~8分，一般4~6分，不合格0~3分
2号电动汽车制动能量回收观察和记录（10分） 依据小组在实施该步骤时规范性和安全性来给分：优秀9~10分，良好7~8分，一般4~6分，不合格0~3分
3号电动汽车制动能量回收观察和记录（10分） 依据小组在实施该步骤时规范性和安全性来给分：优秀9~10分，良好7~8分，一般4~6分，不合格0~3分
完成结果（10分） 依据任务工单整体完成性来给分：优秀9~10分，良好7~8分，一般4~6分，不合格0~3分
5S管理（10分） 完成5S管理每一方面得2分，共10分
本次得分
最终得分 （组内评价30%+各组互评30%+教师评价40%）

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