新能源汽車充電系統(tǒng)原理與檢修 課件 第四章 交流慢充系統(tǒng)原理與檢修

catalogue新能源汽車充電系統(tǒng)原理與檢修4.1.1交流慢充系統(tǒng)的構(gòu)成4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理4.1.4我國充電接口標準掌握交流慢充系統(tǒng)的構(gòu)成；掌握交流慢充電路的工作原理；掌握交流充電的基本操作流程。學(xué)習(xí)目標新能源汽車慢充系統(tǒng)的組成和工作原理新能源汽車一體化汽車實訓(xùn)教室，配備如下實訓(xùn)設(shè)備、儀器儀表等。（１）設(shè)備：純電動吉利帝豪EV450／北汽EV200汽車、舉升機、交流充電樁等。（２）工具量具設(shè)備：絕緣工具、絕緣手套、萬用表、檢測儀等。（３）輔助工具：二氧化碳滅火器、手電筒、抹布。（４）其他材料：教材、課件、電動汽車使用手冊等。學(xué)習(xí)準備新能源汽車慢充系統(tǒng)的組成和工作原理4.1.1交流慢充系統(tǒng)的構(gòu)成電動汽車慢充系統(tǒng)主要由供電設(shè)備（交流充電樁或家用交流電源）、充電槍、慢充接口、車載充電機（OBC）、高壓線束、高壓控制盒、動力電池（含BMS）、整車控制器（VCU）及連接它們的高低壓線束等元器件構(gòu)成。供電設(shè)備包含交流充電樁、充電線纜及充電插頭，通過充電插頭和車載充電座的連接，為車載充電機提供220V或380V交流電，然后車載充電機將交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電并輸送給動力電池。4.1.1交流慢充系統(tǒng)的構(gòu)成在整個充電的過程中，電池管理系統(tǒng)（BMS）通過動力電池內(nèi)部監(jiān)測點監(jiān)測動力電池各項參數(shù)，并通過CAN通信系統(tǒng)和整車控制器（VCU）、車載充電機（OBC）通信，控制和調(diào)節(jié)充電電流及電壓，以滿足動力電池的充電特性。交流慢充系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。交流慢充系統(tǒng)主要由充電線束、車載充電機、DC-DC變換器、蓄電池、高壓控制盒、動力電池等部件組成。交流慢充系統(tǒng)的零部件主要包含以下四類：1、車載充電機（OBC）2、交流慢充接口3、動力電池及電池管理系統(tǒng)（BMS）4、整車控制器（VCU）4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件圖4-3（a）是吉利帝豪EV450車載充電機外形及接口。其中，BV17的引腳１連接動力電池BV161，引腳2連接動力電池BV162；BV27的引腳1連接交流充電插座BV241，引腳２連接交流充電插BV242，引腳３連接交流充電插座BV243；BV29的引腳1連接電機控制器BV281，引腳２連接電機控制器BV282；BV33的引腳1連接PTC控制器BV321，引腳2連接PTC控制器BV322，引腳3連接電動壓縮機BV301，引腳4連接電動壓縮機BV302。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件1、車載充電機（OBC）圖4-3（b）是吉利帝豪EV450車載充電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由上、中、下三層組成，最上層是高壓配電模塊，中間層是散熱層，最下層是OBC車載充電機控制模塊。高壓配電模塊主要把動力電池電壓通過兩塊跨接板分配到直流充電口、電機、空調(diào)、PTC。高壓配電模塊上還連接各個高壓插頭和高壓互鎖線束以及開蓋保護開關(guān)，以防止在上電期間誤開蓋而引發(fā)觸電事故。一般車載充電機采用水冷散熱，在中間層設(shè)置水道，以便進行散熱。OBC車載充電機控制模塊內(nèi)部還包含整流裝置、AC/DC轉(zhuǎn)換裝置以及溫度管理系統(tǒng)等。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件1、車載充電機（OBC）吉利帝豪EV450車載充電機與交流充電插座、動力電池、電機控制器、電動壓縮機、PTC加熱控制器通過5條橙色高壓線束連接。車載充電機高壓電氣原理簡圖如圖4-4所示。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件1、車載充電機（OBC）車載充電機高壓連接器管腳定義如表4-1所示（見本書P92）。車載充電機的功能如下：（１）通過高速CAN網(wǎng)絡(luò)與BMS通信，判斷動力電池連接狀態(tài)是否正確；獲得電池系統(tǒng)參數(shù)及充電前和充電過程中整組和單體電池的實時數(shù)據(jù)。（２）通過高速CAN網(wǎng)絡(luò)與整車控制器通信，上傳充電機的工作狀態(tài)、工作參數(shù)和故障告警信息；接收啟動充電或停止充電控制命令。（３）具有交流輸入過壓保護功能、交流輸入欠壓告警保護功能、交流輸入過流保護功能，直流輸出過流保護功能、直流輸出短路保護功能。（４）在充電樁與動力電池之間起功率轉(zhuǎn)換的作用，交流充電樁通過交流充電接口將能量輸送給車載充電機，車載充電機與電池管理系統(tǒng)通信，并將能量傳遞給動力電池。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件1、車載充電機（OBC）4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件2、交流慢充接口交流慢充接口位于汽車左前翼子板上，充電接口內(nèi)有照明燈，由電池管理系統(tǒng)（BMS）控制。當交流充電槍插入充電接口時，充電槍和車輛之間形成檢測回路，若連接正確即可進行充電。交流慢充接口及各管腳功能如圖4-5所示。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件2、交流慢充接口吉利帝豪EV450交流慢充接口與車載充電機之間通過RV24~BV27高壓橙色電纜連接，接入交流充電樁傳送的交流電。交流慢充插座BV24、BV25與車載充電機低壓充電插座BV10通過低壓線束連接，進行信息的采集和通信，如圖4-6所示（見本書P94）。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件2、交流慢充接口吉利帝豪EV450交流慢充插座BV10、BV25的端子如圖4-7所示。交流慢充插BV10的端子編號定義如表4-2所示（見本書P94），未定義端子引腳為空腳。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件3、動力電池及電池管理系統(tǒng)（BMS）電池管理系統(tǒng)（BMS）、動力電池模塊、CSC采集系統(tǒng)、電池高壓分配單元（B-BOX）內(nèi)置在動力電池箱中，如圖4-８所示。電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)控電池組電壓、溫度、電流、絕緣信息，并上報數(shù)字控制核心（NCU），根據(jù)整車控制器（VCU）指令完成對動力電池高壓分配單元（B-BOX）的控制，以保證動力電池在最佳條件下使用。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件3、動力電池及電池管理系統(tǒng)（BMS）動力電池的連接器管腳及定義如表4-3所示(見本書P96)。電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要功能如下：（１）電池SOC（荷電狀態(tài)）／SOH（電池健康度）檢測。計算剩余容量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，根據(jù)充電時電壓、電流和溫度進行容量損耗的估算。（２）功率限制。限制電量的輸出以保護電池包。（３）喚醒／停止控制?？刂栖囕d充電機的啟停，保證充電過程安全穩(wěn)定進行。、（４）電池均衡控制?？刂扑须姵卦谝欢ǖ膲翰钏匠潆?，若任意電池的電壓值高于平均值，則開啟平衡功能，使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài)。（５）劣化評估。監(jiān)控單體電池的數(shù)據(jù)，保證最佳工作狀態(tài)。（６）絕緣電阻計算。監(jiān)測高壓絕緣狀態(tài)，進行絕緣保護，保證車輛的安全使用。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件3、動力電池及電池管理系統(tǒng)（BMS）電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要功能如下：（７）其他功能。充放電控制，電池冷卻控制、系統(tǒng)故障診新及報警、管理系統(tǒng)的軟件更新、升級等。動力電池通過連接器CA69、CA70及相關(guān)低壓線束將電池管理系統(tǒng)（BMS）與整車控制器（VCU）、車載充電機（OBC）、功率集成單元（PEU）等部件相連。充電時，OBC向VCU發(fā)出充電請求，VCU喚醒BMS來控制充電電路。BMS的電源電路和通信線路圖如圖4-9所示。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件4、整車控制器（VCU）整車控制器（VCU）是整車控制系統(tǒng)的核心，承擔車輛各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與管理、故障診斷、安全監(jiān)控、駕駛?cè)艘鈭D解析等任務(wù)。吉利帝豪EV450整車控制器通過CA66、CA67兩個低壓控制接口與車輛其他系統(tǒng)相連，進行信號采集和通信。在交流慢充系統(tǒng)中，VCU發(fā)送充電、放電和智能充電等指令，連接信號確認后，整車處于禁止行車狀態(tài)，VCU交出控制權(quán)，由電池管理系統(tǒng)（BMS）和車載充電機（OBC）共同完成充電過程。充電結(jié)束，車輛控制權(quán)重新回到VCU管理范圍中。4.1.2交流慢充系統(tǒng)的零部件4、整車控制器（VCU）吉利帝豪EV450整車控制器CA67VCU的結(jié)構(gòu)及連接器管腳如圖4-10所示。VCU連接器管腳定義如表4-4所示(見本書98)。VCU的電源電路和通信電路如圖4-11所示(見本書99)。交流慢充系統(tǒng)工作電路如圖4-12所示。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理該電路由充電樁控制器，接觸器K1和K2，電阻R1、R4、RC，二極管VD1，開關(guān)S1、S2、S3，車載充電機和整車控制器組成。電阻RC安裝在充電槍上，開關(guān)S1為供電設(shè)備內(nèi)部開關(guān)，S2為車輛內(nèi)部開關(guān)。在車輛接口和供電完全連接后，如果車載充電機自檢無故障，并且動力電池組處于可充電狀態(tài)，則S2閉合。開關(guān)S1為充電槍的內(nèi)部常閉開關(guān)，與充電槍上的下壓按鈕聯(lián)動（用于觸發(fā)機械鎖止裝置），按下按鈕的同時，S3處于斷開狀態(tài)。交流慢充系統(tǒng)工作電路如圖4-12所示。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理當車輛處于交流充電模式時，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），確認連接無誤后通過CAN通信網(wǎng)絡(luò)通知整車控制器（VCU），VCU喚醒BMS、BMS向車載充電機發(fā)送指令充電，同時閉合主繼電器，動力電池開始充電。當充電槍與慢充接口斷開時，充電樁控制器自動切斷慢充充電樁至充電槍的電路。01充電過程4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流慢充的過程如下：（１）車輛插頭與車輛插座插合，VCU通過檢測點3（CC引線端）與PE之間的阻值來判斷充電槍與充電插座是否完全連接。未連接時，S3處于閉合狀態(tài)，CC未連接，檢測點３與PE之間的電阻值為無限大；半連接時，S3處于開路狀態(tài)，CC已連接，檢測點３與PE之間的電阻值為R4+RC；完全連接時，S3處于閉合狀態(tài)，CC已連接，檢測點３與PE之間的電阻值為RC。（２）車輛準備就緒。在車載充電機自檢完成后，在沒有故障的情況下，車載充電機通過CAN向整車控制器（VCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)出充電請求，BMS檢查電池組處于可充電狀態(tài)時，控制開關(guān)S1閉合，車輛處于“充電請求”或“可充電”狀態(tài)。01充電過程4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流慢充的過程如下：（３）供電設(shè)備（慢充充電樁）準備就緒。供電控制裝置通過測量檢測點1的電壓值判斷供電插頭和供電插座是否完全連接，當檢測點1的峰值電壓為6V時（見表4-5），充電樁控制器通過閉合接觸器K1和K2使交流供電回路導(dǎo)通。檢測點1的峰值電壓/V充電和插座連接狀態(tài)S2S1檢測點2是否可充電12未連接斷開＋12V無電壓否9連接斷開PWM有占空比信號否6連接閉合PWM有占空比信號是01充電過程4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流慢充的過程如下：（４）開始充電。車輛控制裝置通過測量檢測點3（CC引線端）與PE之間的電阻值，來確認當前車輛充電系統(tǒng)的額定充電電流，通過判斷檢測點２的PWM信號占空比確認供電設(shè)備的最大可供電能力。充電過程中，車載充電機最大允許輸入電流值取決于充電樁的可供電能力、充電線纜載流值和車載充電機額定電流的最小值。充電過程中VCU和BMS不斷監(jiān)測檢測點2和3的狀態(tài)，確保滿足預(yù)設(shè)的充電條件。（５）充電結(jié)束或停止控制。充電過程中，當達到車輛設(shè)置的結(jié)束條件或者駕駛員對車輛實施了停止充電的指令時，車輛控制裝置（VCU和BMS）斷開開關(guān)S2，并使車載充電機處于停止充電狀態(tài)，當交流充電樁檢測到S2開關(guān)斷開時，在100ms內(nèi)通過斷開接觸器K1和K2，切斷交流供電回路；超過3S未檢測S2斷開，可以強制帶載斷開接觸器K1和K2，切斷交流供電回路。01充電過程4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流慢充的過程如下：（６）非正常條件下充電結(jié)束或停止控制。在充電過程中，通過檢測PE與檢測點3之間的電阻值來斷充電槍與慢充插座的連接狀況。如判斷開關(guān)S3由閉合變?yōu)閿嚅_，則車輛控制裝置控制車載充電機在100ms內(nèi)停止充電，然后斷開S2。在充電過程中，車輛控制裝置對檢測點2的PWM信號進行檢測，當信號中斷時，車輛控制裝置控制車載充電機在3s內(nèi)停止充電，然后斷開S2；在充電過程中，如果檢測點1的電壓值為12V、9V或其他非6V的狀態(tài)，則供電控制裝置在100m內(nèi)斷開交流供電回路。在充電過程中，交流充電樁還能提供計費服務(wù)的功能，通過聯(lián)網(wǎng)記賬、智能IC卡虛擬計費實現(xiàn)結(jié)算。一般交流慢充13~14h可充滿。01充電過程4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流慢充的過程如下：（６）非正常條件下充電結(jié)束或停止控制。在充電過程中，通過檢測PE與檢測點3之間的電阻值來斷充電槍與慢充插座的連接狀況。如判斷開關(guān)S3由閉合變?yōu)閿嚅_，則車輛控制裝置控制車載充電機在100ms內(nèi)停止充電，然后斷開S2。在充電過程中，車輛控制裝置對檢測點2的PWM信號進行檢測，當信號中斷時，車輛控制裝置控制車載充電機在3s內(nèi)停止充電，然后斷開S2；在充電過程中，如果檢測點1的電壓值為12V、9V或其他非6V的狀態(tài)，則供電控制裝置在100m內(nèi)斷開交流供電回路。在充電過程中，交流充電樁還能提供計費服務(wù)的功能，通過聯(lián)網(wǎng)記賬、智能IC卡虛擬計費實現(xiàn)結(jié)算。一般交流慢充13~14h可充滿。為防止車輛充電過程中充電槍丟失，車輛具有充電槍鎖止功能，充電槍插入充電接門后，只要駕駛員按下智能鑰匙閉鎖按鈕，充電槍防盜功能將開啟，BCM收到智能鑰匙的關(guān)閉信號后通過CAN總線將該信號傳遞到車載充電機，車載充電機控制充電槍鎖止電機鎖止充電槍，此時充電槍無法拔出，如要拔充電槍，需先按下智能鑰匙解鎖按鈕，解鎖充電槍。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理01充電過程03安全防護措施完備充電樁具有過負荷、過電流、過溫、防雷及交直流漏電保護功能。02硬件設(shè)計符合功能完善理念電氣回路應(yīng)包括防雷器、交流熔斷器、空氣開關(guān)（帶漏電保護）、交流接觸器、充電連接器、急停按鈕等元器件，且材料配件選用阻燃材料。01高安全性、可靠性交流充電樁作為電動汽車電能補給的一種重要方式，通常安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以固定在地面或墻壁上，為各種型號的電動汽車充電。充電樁應(yīng)該滿足以下技術(shù)要求：1）交流充電樁技術(shù)要求充電樁殼體堅固，防護等級達標（室內(nèi)IP32，室外IP54），防潮濕、防霉變、防銹（防氧化）。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點0205性能優(yōu)化升級充電樁配置具有嵌入式芯片的主控制器，支持電動汽車充電卡支付、通信協(xié)議、充電接口管理、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、預(yù)約充電等功能的優(yōu)化升級。04友好的人機交互交流充電樁作為電動汽車電能補給的一種重要方式，通常安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以固定在地面或墻壁上，為各種型號的電動汽車充電。充電樁應(yīng)該滿足以下技術(shù)要求：1）交流充電樁技術(shù)要求充電樁界面顯示信息完備、充電流程簡易、操作簡單、控制方便且具有較強的容錯性。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點0203人機交互功能交流充電樁可顯示運行狀態(tài)信息，具有手動輸入和控制功能。02遠程通信功能交流充電樁具備與上級監(jiān)控管理系統(tǒng)通信的功能。01控制導(dǎo)引功能交流充電樁的系統(tǒng)簡單、占地面積小、操作方便，應(yīng)具備以下功能：2）交流充電樁功能要求交流充電樁具備與電動汽車之間傳輸信號或通信的功能。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點0205鎖止功能交流充電樁采用連接方式Ａ或連接方式Ｂ時，在額定電流大于16A的情況下，供電插座應(yīng)安裝鎖止裝置，可避免充電過程中拔出供電插頭。04計量計費功能交流充電樁的系統(tǒng)簡單、占地面積小、操作方便，應(yīng)具備以下功能：2）交流充電樁功能要求公用型充電樁應(yīng)具有對充電電能量進行計量的功能，計量功能應(yīng)符合GB/T28569《電動汽車交流充電樁電能計量》的要求。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點0207安全防護功能交流充電樁具備過負荷保護、短路保護、過壓、欠壓、過流、漏電保護功能，確保充電樁安全可靠運行。06急停功能交流充電樁的系統(tǒng)簡單、占地面積小、操作方便，應(yīng)具備以下功能：2）交流充電樁功能要求交流充電樁具備顯示、操作等必需的人機接口，以及防止誤操作的措施。充電樁可安裝急停裝置來切斷供電設(shè)備和電動汽車之間的聯(lián)系，以防電擊、起火或爆炸。啟動急停裝置時應(yīng)切斷充電樁的動力電源輸入。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點0209交流充電樁具備充電接口的連接狀態(tài)判斷、控制導(dǎo)引等完善的安全保護控制邏輯。08交流充電樁設(shè)置刷卡接口交流充電樁的系統(tǒng)簡單、占地面積小、操作方便，應(yīng)具備以下功能：2）交流充電樁功能要求支持RFID卡、IC卡等常見的刷卡方式，并可配置打印機，提供票據(jù)打印功能。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點02安全保護控制邏輯02交流充電設(shè)備的制造和安裝成本較低，可單獨或配合直流充電機廣泛配置于居民小區(qū)，停車場或充電站。01交流充電技術(shù)也稱常規(guī)充電或慢速充電，需外部提供220V或380V交流電源向電動汽車車載充電機供電，再由車載充電機為動力蓄電池充電。交流充電技術(shù)有以下特點：3）交流充電技術(shù)特點交流充電電流一般較小，大多為15A，充電時間較長。4.1.3交流慢充系統(tǒng)的工作原理交流（慢充）充電樁的要求及特點024.1.4我國充電接口標準充電接口和充電協(xié)議的匹配是新能源汽車使用充電樁充電時必須具備的基本條件，在執(zhí)行新國標之前，國內(nèi)存在三種充電標準：第一種是舊國標GB/T20234，規(guī)定了交流與直流接口的標準，但由于標準的不完善，廠商執(zhí)行并不規(guī)范；第二種是名為CCS聯(lián)合充電系統(tǒng)（CombinedChargingSystem）的歐式標準，CCS標準充電接口如圖4-13所示；第三種是特斯拉自有充電體系的標準，僅服務(wù)于特斯拉車型。4.1.4我國充電接口標準充電接口和充電協(xié)議的匹配是新能源汽車使用充電樁充電時必須具備的基本條件，在執(zhí)行新國標之前，國內(nèi)存在三種充電標準：第一種是舊國標GB/T20234，規(guī)定了交流與直流接口的標準，但由于標準的不完善，廠商執(zhí)行并不規(guī)范；第二種是名為CCS聯(lián)合充電系統(tǒng)（CombinedChargingSystem）的歐式標準，CCS標準充電接口如圖4-13所示（右圖）；第三種是特斯拉自有充電體系的標準，僅服務(wù)于特斯拉車型。4.1.4我國充電接口標準由于充電接口標準不一，導(dǎo)致充電樁的普及難度大大增加，而且用戶尋找配套充電樁的難度也大大增加，嚴重影響了新能源汽車未來的推廣和銷售。為此，國家在大力發(fā)展充電樁建設(shè)的同時，2011年推出了CB/T20234-2011推薦性標準，替換了部分GB/T20234-2006中的內(nèi)容。目前我國關(guān)于充電樁的最新的標準是GB/T20234--2015，標準規(guī)定：交流額定電壓不超過690V，頻率為50Hz，額定電流不超過250A；直流額定電壓不超過1000V，額定電流不超過400A，并于2016年1月1日正式實行，要求國內(nèi)銷售的新能源汽車都要采用符合新標準的充電接口和充電協(xié)議。4.1.4我國充電接口標準即2016年1月1日以后生產(chǎn)的新能源汽車，充電接口都要執(zhí)行統(tǒng)一的標準，主要標準有：GB/T20234.1—2015電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第１部分：通用要求；GB/T20234.2—2015電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第２部分：交流充電接口；GB/T20234.3—2015電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第３部分：直流充電接口。練習(xí)題1、簡述交流慢充系統(tǒng)的組成及作用。2、簡述交流慢充系統(tǒng)工作時，充電電流流過的路徑。3、隨車充電設(shè)備充電和交流充電樁充電各有什么優(yōu)缺點？4.2.1交流慢充線束常見的檢查內(nèi)容4.2.2慢充線束的結(jié)構(gòu)4.2.3慢充線束的設(shè)計要求新能源汽車充電系統(tǒng)原理與檢修了解純電動汽車交流慢充線束常見的檢查內(nèi)容；了解純電動汽車交流慢充線束的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求；掌握吉利帝豪EV450或北汽EV200慢充線束更換的方法和流程。學(xué)習(xí)目標交流慢充線束新能源汽車一體化汽車實訓(xùn)教室，配備如下實訓(xùn)設(shè)備、儀器儀表等。（１）設(shè)備：純電動吉利帝豪EV450／北汽EV200汽車、舉升機、交流充電樁等。（２）工具量具設(shè)備：絕緣工具、絕緣手套、萬用表、檢測儀等。（３）輔助工具：二氧化碳滅火器、手電筒、抹布。（４）其他材料：教材、課件、電動汽車使用手冊等。學(xué)習(xí)準備交流慢充線束4.2.1交流慢充線束常見的檢查內(nèi)容電動汽車交流慢充系統(tǒng)主要由交流充電口、交流充電槍鎖止電機、動力電池、車載充電機、充電口照明燈等部件及相關(guān)線束構(gòu)成。動力線束（高壓配電）布置圖如圖4-15所示。線束連接器對應(yīng)名稱如表4-6所示（見本書P104）。純電動汽車在使用的過程中，零件的老化、灰塵的積累等會對交流充電系統(tǒng)正常工作產(chǎn)生影響。因此，需對慢充電系統(tǒng)進行不定期的檢查。檢查的主要內(nèi)容如下：（１）檢查充電機能否正常工作。（２）檢查充電插座處是否有灰塵、接觸不良等情況，充電插座與充電槍連接是否有松動現(xiàn)象。（３）檢查充電高低壓線束是否有破損現(xiàn)象。（４）檢查充電機冷卻液管路是否正常、是否有漏液現(xiàn)象。（５）檢查慢充口照明燈能否正常工作。（６）檢查慢充口卡扣蓋是否正常。對于檢查出的問題要及時進行維修。若發(fā)現(xiàn)交流充電線束隨著時間的使用有老化破損現(xiàn)象，則要立即進行更換新的。4.2.1交流慢充線束常見的檢查內(nèi)容慢充線束來是連接交流充電口和車載充電機的高壓線束，市電經(jīng)過慢充線束傳輸至充電機中。慢充線束需要承受較高的電壓和電流，在一般的電動汽車上，充電線束按額定電壓值600V設(shè)計；而如果在商用車和公共汽車上使用，額定電壓值則高達1000V，根據(jù)功率要求，慢充線束使用時的額定電流值可達到250~450A。為適用于較大的電壓、電流，要求慢充線束具有較好的絕緣能力。慢充線束表面附有較厚的橙色絕緣套，兩端有連接器，在線束外圍纏繞橙色波紋保護管，其結(jié)構(gòu)如圖4-15所示。在使用和維護過程中，注意不要損壞其絕緣結(jié)構(gòu)，防止漏電事故。若連接器松動、線束表面破損、線束絕緣電阻值達不到20ＭΩ的，則須及時更換新的。4.2.2慢充線束的結(jié)構(gòu)近年來，各式各樣的新能源汽車已經(jīng)陸續(xù)走進我們的日常生活，電動汽車電機控制器、電機、充電機等零部件之間由慢充線束連接。電動汽車慢充線束在設(shè)計時的要求如下：（１）電壓。通常汽車電纜的結(jié)構(gòu)按照600V額定電壓值設(shè)計；如果在商用車或公交車上使用，額定電壓值可以達到1000V。目前內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車所有的電纜設(shè)計為60V額定電壓值。（２）電流。慢充線束連接電池、逆變器和電動機，需傳輸高電流。根據(jù)系統(tǒng)組件的功率要求，該電流值達250~450A。這么高的電流在常規(guī)驅(qū)動的車輛上是很難找到的。4.2.3慢充線束的設(shè)計要求近年來，各式各樣的新能源汽車已經(jīng)陸續(xù)走進我們的日常生活，電動汽車電機控制器、電機、充電機等零部件之間由慢充線束連接。電動汽車慢充線束在設(shè)計時的要求如下：（３）溫度。高電流傳輸導(dǎo)致高功耗組件發(fā)熱，因此慢充線束必須能承受較高的溫度。相比之下，傳統(tǒng)汽車通常使用慢充線束的額定溫度為105℃，但電動汽車應(yīng)達到125℃或150℃。（４）工作壽命。通常在指定的溫度等級下慢充線束的使用壽命為3000ｈ，在高壓應(yīng)用領(lǐng)域要求超過3000ｈ，在規(guī)定的溫度下累計運行時間則達到12000ｈ。4.2.3慢充線束的設(shè)計要求近年來，各式各樣的新能源汽車已經(jīng)陸續(xù)走進我們的日常生活，電動汽車電機控制器、電機、充電機等零部件之間由慢充線束連接。電動汽車慢充線束在設(shè)計時的要求如下：（５）屏蔽效果。其實慢充線束的本身并不需要屏蔽，因為不像同軸電纜那樣傳輸數(shù)據(jù)，但是需要防止或減少系統(tǒng)中開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻輻射通過線束影響到周邊部件。（６）柔韌性?；旌蟿恿ζ嚨拈_發(fā)在很多情況下是在原來已經(jīng)設(shè)計裝載汽油發(fā)動機和它的組件的空間加入了更多的電氣組件、電纜和連接器等部件，導(dǎo)致電纜彎曲半徑過小，易于折斷。為了解決這個問題，高壓電纜高柔韌性是至關(guān)重要的。4.2.3慢充線束的設(shè)計要求近年來，各式各樣的新能源汽車已經(jīng)陸續(xù)走進我們的日常生活，電動汽車電機控制器、電機、充電機等零部件之間由慢充線束連接。電動汽車慢充線束在設(shè)計時的要求如下：（７）耐彎曲。如果電動機位于靠近車輛的運動部位，容易導(dǎo)致連接的高壓電纜連續(xù)振動，所以要求要設(shè)計成能承受高的循環(huán)彎曲應(yīng)力，以確保良好的彎曲耐力。（８）標識。因為高電壓的應(yīng)用風(fēng)險大，各種標準均定義高壓電纜必須在視覺上與普通汽車電纜區(qū)分，指定表面必須是鮮艷的橙色。同時還要印制警示內(nèi)容和特殊標記，如“小心！高壓600V”警示語、高電壓的閃電標識等。4.2.3慢充線束的設(shè)計要求練習(xí)題1、交流慢充線束的上游與哪些元件相連接？下游又與哪些元件相連接？2、如何判斷交流慢充線束的絕緣性能？3、交流慢充系統(tǒng)的連接器有哪些？4.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障4.3.2故障診斷思路4.3.3交流慢充系統(tǒng)充電故障的檢修新能源汽車充電系統(tǒng)原理與檢修了解交流慢充系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象。掌握交流慢充系統(tǒng)故障排除的思路和方法。能夠解決常見的交流慢充系統(tǒng)故障。學(xué)習(xí)目標交流慢充系統(tǒng)常見故障的檢修新能源汽車一體化汽車實訓(xùn)教室，配備如下實訓(xùn)設(shè)備、儀器儀表等。（１）設(shè)備：純電動吉利帝豪EV450／北汽EV200汽車、舉升機、交流充電樁等。（２）工具量具設(shè)備：絕緣工具、絕緣手套、萬用表、檢測儀等。（３）輔助工具：二氧化碳滅火器、手電筒、抹布。（４）其他材料：教材、課件、電動汽車使用手冊等。學(xué)習(xí)準備交流慢充系統(tǒng)常見故障的檢修4.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障車輛無法充電01本小節(jié)以北汽EV200車輛為例，介紹電動汽車在使用的過程中，交流慢充系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障現(xiàn)象、可能原因以及故障診斷與排除、故障分析。故障現(xiàn)象：車輛在使用充電樁充電時，充電樁指示燈亮，充電器電源工作燈亮，車輛無法充電。可能原因：動力電池控制器故障、動力電池故障、通信故障。故障診斷與排除：根據(jù)上述故障現(xiàn)象，充電樁和充電器工作指示燈正常，檢查對象應(yīng)為通信和動力電池內(nèi)部。用故障檢測儀檢測故障碼及數(shù)據(jù)流，讀出故障碼：P1048（SOC過低保護故障）、P1040（電池單體電壓欠壓故障）、P1046（電池電壓不均衡保護故障）、P0275（電池電壓不均衡保護故障）；讀出數(shù)據(jù)流：動力電池單體電芯最低電壓為2.56Ｖ、動力電池單體電芯最高電壓為3.2V，單體電芯電壓差大于500mV時動力電池管理系統(tǒng)（BMS）啟動充、放電保護而無法充電，更換動力電池單體電芯，動力電池故障解除，車輛恢復(fù)充電。4.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障車輛無法充電01本小節(jié)以北汽EV200車輛為例，介紹電動汽車在使用的過程中，交流慢充系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障現(xiàn)象、可能原因以及故障診斷與排除、故障分析。故障分析：通過以上故障診斷與排除過程，總結(jié)以下動力電池具備充電的條件。（１）充電樁與充電器或快充樁與動力電池的通信要匹配。（２）車載充電器要能正常工作、無故障。（３）整車控制器與充電器、動力電池控制器的通信要正常。（４）喚醒信號要正常。（５）整車控制器和動力電池控制器的信號要正常。（６）單體電芯之間電壓差小于５００ｍＶ。（７）高壓電路無絕緣故障。（８）動力電池內(nèi)部溫度在充電的溫度范圍內(nèi)。故障現(xiàn)象：車輛在使用充電樁充電時，出現(xiàn)充電樁跳閘，充電器無法充電?？赡茉颍撼潆娖鲀?nèi)部短路。故障診斷與排除：檢查充電樁交流220V電壓、充電樁CP線與充電器連接正常，再檢查充電線束、高壓線束、充電器、動力電池的絕緣均正常，更換充電器，故障排除。故障分析：因為此車的故障現(xiàn)象是充電樁跳閘，說明喚醒信號和互鎖電路正常，所以基本可以斷定是充電器內(nèi)部短路故障。充電時充電樁跳閘024.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障4.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障充電器指示燈不亮03故障現(xiàn)象：車輛在使用充電樁充電時，儀表充電指示燈不亮，車輛無法進行交流充電?？赡茉颍撼潆娖鲀?nèi)部故障、充電喚醒信號中斷或互鎖電路故障。故障診斷與排除：檢查低壓熔斷絲盒內(nèi)的電池充電熔斷絲和充電器低壓電源，用萬用表直流電壓擋測量充電器低壓電源正常，再檢查充電系統(tǒng)連接插件無退針、銹蝕現(xiàn)象，更換充電器，故障排除。故障分析：檢查充電器低壓供電正常，而充電工作指示燈都不亮，基本確定為充電器內(nèi)部故障。充電指示燈正常，但充電電流為0A，車輛無法進行交流充電?？赡茉颍撼潆娋€斷路不通，或者充電輸出回路開路。故障診斷與排除：用萬用表檢查車輛充電相關(guān)繼電器、線路、動力電池、車載充電機、充電輸出線是否斷路，輸出線根部或插頭外是否斷線，零件接口是否松動或損壞，12V低壓蓄電池長時間使用是否出現(xiàn)充電輸出電壓不足現(xiàn)象。如果充電機、整流電路、動力電池、BMS等組件正常，就說明是充電樁故障。故障分析：故障現(xiàn)象說明充電器內(nèi)部電路工作基本正常。充電器指示燈正常但無法充電044.3.1交流慢充系統(tǒng)常見的故障4.3.2故障診斷思路（１）驗證故障。將交流充電槍插入充電座中，觀察儀表盤顯示狀況，確認充電指示燈是否工作，是否有充電電流顯示。（２）進行基本檢查。對于交流慢充系統(tǒng)可能發(fā)生故障的部位進行基本檢查；對慢充系統(tǒng)充電座、充電槍、交流慢充線束、車載充電機和動力電池之間的線束進行檢查，查看是否有管腳接觸、線路破損等情況發(fā)生。（３）使用故障診斷儀檢查。用故障診斷儀查看能否讀取相關(guān)故障代碼及故障說明，縮小故障范圍。（４）檢查交流慢充系統(tǒng)的車載充電機、ＢＭＳ等零部件供電、接地、充電喚醒信號及通信是否正常；根據(jù)電路圖，檢查車載充電機保險、線束、１２Ｖ電源、接地及慢充喚醒信號是否正常，ＢＭＳ能否正常工作，１２Ｖ喚醒信號是否正常，整車控制器、動力電池等部件的ＣＡＮ線是否正常；檢查動力電池低壓控制端搭鐵及ＶＣＵ控制搭鐵是否正常。（５）檢查高壓電路是否正常。如果低壓電路正常，充電仍無法完成，則逐步檢查交流慢充接口、車載充電機、動力電池間的高壓線束是否正常；如還不能排除，則應(yīng)考慮車載充電機、動力電池內(nèi)部出了故障。4.3.2故障診斷思路4.3.3交流慢充系統(tǒng)充電故障1）故障診斷儀檢測車載交流充電機低壓電源故障及充電機內(nèi)部故障會造成車輛儀表顯示報警標識，用故障診斷儀可迅速檢測出故障。常見診斷故障代碼（DTC）如表4-7所示（見本書P108）。2）故障排除對于這類故障，一般診斷和排除流程如下：（１）用診斷儀訪問車載充電機，查看是否有DTC，如有，則根據(jù)DTC提示的相關(guān)信息和故障范圍進行檢查維修（見表4-6，本書P104）。（２）用萬用表測量蓄電池電壓，與標準電壓值進行比較（標準值：11~14V），若達不到要求，則對蓄電池充電或者更換蓄電池。（３）檢查車載充電機供電是否正常，接好相關(guān)線路。吉利帝豪EV450車載充電機低壓系統(tǒng)電路簡圖如圖4-16所示（見本書109）。充電機低壓電源故障或充電機故障的檢修014.3.3交流慢充系統(tǒng)充電故障3）根據(jù)電路檢查（１）檢查EF27保險是否熔斷，若熔斷則更換保險，正常則繼續(xù)進行以下步驟。（２）檢查車載充電機供電是否正常。斷開車載充電機線束連接器BV10，接通開關(guān)電源。測量車載充電機線束連接器BV10的4號端子對車身接地的電壓，和蓄電池電壓標準值（11~14V）進行比較。若電壓值異常則進一步檢查充電機低壓電源線束，如正常，則繼續(xù)進行下面的步驟。吉利帝豪EV450車載充電機低壓連接器BV10引腳圖如圖4-17所示。充電機低壓電源故障或充電機故障的檢修014.3.3交流慢充系統(tǒng)充電故障3）根據(jù)電路檢查（３）檢查車載充電機接地相關(guān)線路。測量車載充電機線束連接器BV10的6號端子與車身接地之間的電阻值，和電阻標準值（小于1Ω）進行比較。電阻值若異常，則維修或更換充電機接地線束；若正常，則繼續(xù)進行下面步驟。（４）更換車載充電機。更換車載充電機后，接通開關(guān)電源，確認功能是否正常。充電機低壓電源故障或充電機故障的檢修01車載充電機通信故障的檢修02常見車載充電機通信故障代碼見表4-8所列。4.3.3交流慢充系統(tǒng)充電故障故障診斷代碼說明故障診斷代碼說明U007300CNA總線開關(guān)U015587與組合儀表通信丟失U011287高壓電池控制器通信丟失U012287與車身穩(wěn)定系統(tǒng)通信丟失U021487與PEPS控制器通信丟失U014687與網(wǎng)絡(luò)通信丟失（１）用診斷儀訪問車載充電機，查看是否有DTC，有則根據(jù)表4-7（見本書P108）所列DTC提示進行檢測維修。（２）檢查充電機低壓電源故障，對蓄電瓶電壓、EF27保險、充電機供電線束、接地線束進行檢查，并和標準值進