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新能源汽車構(gòu)造與檢修(微課版)新能源汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)配套教材新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·汽車類主編余紅燕新能源汽車結(jié)構(gòu)認(rèn)知新能源汽車高壓系統(tǒng)與安全防護(hù)動(dòng)力電池系統(tǒng)原理與檢修驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)原理與檢修目錄CONTENTS01020304汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修05充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修06新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)07任務(wù)1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)2空調(diào)系統(tǒng)檢修汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修Part05空調(diào)制冷系統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)0102任務(wù)一空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知空調(diào)采暖系統(tǒng)03電動(dòng)空調(diào)的控制原理04比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)055.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知一、空調(diào)制冷系統(tǒng)新能源汽車空調(diào)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),主要包括制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、電子膨脹閥等組成;制熱系統(tǒng)由PTC加熱器、加熱器水泵、加熱芯體、鼓風(fēng)機(jī)、PTC溫度傳感器等組成。(一)空調(diào)壓縮機(jī)純電動(dòng)汽車的空調(diào)壓縮機(jī)為電動(dòng)壓縮機(jī),其使用動(dòng)力電池作為動(dòng)力來(lái)源。純電動(dòng)汽車將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)及空調(diào)控制單元結(jié)合為一體,其最常用的是渦旋式壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)具有振動(dòng)小、噪聲低、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高等優(yōu)點(diǎn)。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知一、空調(diào)制冷系統(tǒng)(二)冷凝器冷凝器是用于將制冷劑所含熱量釋放,并將制冷劑由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)的熱交換器。冷凝器安裝在車輛的前部,風(fēng)扇將風(fēng)吹過(guò)散熱裝置,以利于排出熱量。來(lái)自壓縮機(jī)的制冷劑以高溫高壓的氣態(tài)形式從頂部進(jìn)入冷凝器。經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí),制冷劑釋放所含的大量熱量并凝集在底部。在冷凝器出口,制冷劑處于高壓中溫液態(tài)。(三)電子膨脹閥電子膨脹閥的作用是使從冷凝器過(guò)來(lái)的高溫高壓液體制冷劑通過(guò)膨脹閥的節(jié)流降壓成容易蒸發(fā)的低溫低壓霧狀制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器,即分開(kāi)了制冷劑的高壓側(cè)和低壓側(cè)。電子膨脹閥利用被調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號(hào),控制施加于電子膨脹閥上的電壓或電流,進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)供液量的目的。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知一、空調(diào)制冷系統(tǒng)(四)蒸發(fā)器蒸發(fā)器是一個(gè)熱交換器,減壓后的制冷劑以液/氣態(tài)進(jìn)入蒸發(fā)器,蒸發(fā)器中的制冷劑吸收進(jìn)入車內(nèi)的外部空氣的熱量,制冷劑蒸發(fā)。在蒸發(fā)器出口處,制冷劑呈低壓低溫氣態(tài)。在蒸發(fā)器處安裝有溫度傳感器來(lái)測(cè)量蒸發(fā)器溫度,當(dāng)蒸發(fā)器溫度低于一定溫度時(shí),空調(diào)停止運(yùn)轉(zhuǎn),防止蒸發(fā)器結(jié)霜、結(jié)冰。當(dāng)蒸發(fā)器溫度高于一定溫度時(shí),空調(diào)系統(tǒng)才能重新接通;因此該溫度傳感器是空調(diào)電氣控制系統(tǒng)的一個(gè)保護(hù)性傳感元器件。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知二、空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的作用是將經(jīng)過(guò)冷卻或加熱的空氣通過(guò)特定的送風(fēng)管道送到駕駛室內(nèi)相應(yīng)的位置??照{(diào)送風(fēng)系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管道、風(fēng)門(mén)和出風(fēng)口等組成??照{(diào)控制器一般與空調(diào)面板集成一體,控制電機(jī)調(diào)節(jié)和系統(tǒng)中的各個(gè)風(fēng)門(mén),使其按需移動(dòng)到各種位置,引入內(nèi)部或外部的空氣通過(guò)不同的送風(fēng)管道,實(shí)現(xiàn)各種送風(fēng)模式。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知三、空調(diào)采暖系統(tǒng)新能源汽車沒(méi)有傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),沒(méi)有熱源,靠電加熱器的熱能來(lái)采暖。在空調(diào)的暖風(fēng)部分,熱源為PTC加熱電阻。有的新能源車型,使用PTC熱敏電阻加熱冷卻液作為熱源。PTC熱敏電阻作為發(fā)熱源,具有節(jié)能、恒溫、安全和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。PTC熱敏電阻是PTC加熱器最重要的元器件,PTC指正溫度系數(shù)。PTC熱敏電阻是有著正溫度系數(shù)的電阻器,即電阻隨著外界溫度的升高而增大。粘接式陶瓷PTC加熱器由多個(gè)陶瓷PTC芯片和鋁波紋散熱片組成,采用耐高溫樹(shù)脂膠,將多個(gè)陶瓷PTC芯片粘接在一起。此PTC加熱器散熱性好,電氣性能穩(wěn)定。金屬管狀PTC加熱器由鎳鐵合金絲和鋁散熱片組成,采用鎳鐵合金絲作為發(fā)熱管,外部鑲鋁散熱片,散熱效果好。為了使用時(shí)更加安全可靠,此PTC加熱器通常與溫度控制器、熱熔斷器配套使用。PTC控制模塊采集加熱請(qǐng)求,同時(shí)根據(jù)整車控制器或壓縮機(jī)控制器控制信號(hào)、PTC總成內(nèi)部傳感器溫度反饋等信號(hào)綜合控制PTC的通斷。PTC控制模塊采集信息內(nèi)容包括風(fēng)速、冷暖程度設(shè)置、出風(fēng)模式、加熱器起動(dòng)請(qǐng)求、環(huán)境溫度。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知四、電動(dòng)空調(diào)的控制原理(一)空調(diào)控制方式在某新能源車型中,整車控制器(VCU)控制空調(diào)功能的開(kāi)啟與關(guān)閉。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至ON擋后,按下AC按鈕,表示空調(diào)制冷功能請(qǐng)求輸出。此時(shí),VCU會(huì)接到AC請(qǐng)求信號(hào),同時(shí)開(kāi)關(guān)上的工作狀態(tài)指示燈點(diǎn)亮,VCU根據(jù)內(nèi)部程序控制制冷系統(tǒng)工作。還有的新能源車型由空調(diào)控制器控制空調(diào)系統(tǒng)工作。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知四、電動(dòng)空調(diào)的控制原理(二)冷卻風(fēng)扇的控制策略冷卻風(fēng)扇的控制與制冷劑管路壓力有關(guān),冷卻風(fēng)扇的工作條件如下:(1)開(kāi)啟條件:高低壓開(kāi)關(guān)閉合,并且有AC請(qǐng)求信號(hào)開(kāi)啟或電池制冷請(qǐng)求信號(hào)開(kāi)啟。(2)關(guān)閉條件:高低壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)或AC請(qǐng)求關(guān)閉。(3)關(guān)閉延時(shí)控制:待機(jī)模式下,高低壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)請(qǐng)求關(guān)閉,冷卻風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)閉。開(kāi)機(jī)模式下,高低壓開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),冷卻風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)閉。若高低壓開(kāi)關(guān)閉合,關(guān)閉AC請(qǐng)求,則冷卻風(fēng)扇延時(shí)5s關(guān)閉。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知四、電動(dòng)空調(diào)的控制原理(三)與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)的控制器通信1.空調(diào)控制器與PTC控制器通信根據(jù)CAN報(bào)文協(xié)議,在冷暖調(diào)節(jié)(即屏幕顯示)至暖區(qū)四擋時(shí),空調(diào)控制器發(fā)出PTC控制器使能命令;當(dāng)環(huán)境溫度高于35℃時(shí),不允許PTC控制器加熱器工作;收到整車控制器停機(jī)命令后,不允許起動(dòng)PTC控制器加熱器,若已經(jīng)起動(dòng),即時(shí)停止PTC控制器工作;在PTC控制器起動(dòng)狀態(tài)下,若乘員關(guān)閉空調(diào),則風(fēng)機(jī)延時(shí)5s后停機(jī),同時(shí)風(fēng)向調(diào)整至吹足,此延時(shí)狀態(tài)僅用于PTC控制器散熱,顯示屏在關(guān)機(jī)時(shí)刻即關(guān)閉。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知四、電動(dòng)空調(diào)的控制原理(三)與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)的控制器通信2.空調(diào)控制器與壓縮機(jī)控制器之間的通信空調(diào)控制器與壓縮機(jī)控制器通過(guò)500K_CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互。在按下AC制冷功能按鍵后起動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī),同時(shí)點(diǎn)亮指示燈。此功能起動(dòng)后自動(dòng)聯(lián)動(dòng)內(nèi)循環(huán),僅在冷暖調(diào)節(jié)至相應(yīng)區(qū)間后可起動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。指示燈表示目前處于制冷狀態(tài),不表示實(shí)際空調(diào)壓縮機(jī)工作狀態(tài)(即空調(diào)壓縮機(jī)由于蒸發(fā)溫度、管路壓力故障、移出相應(yīng)冷暖調(diào)節(jié)區(qū)間、整車控制器停機(jī)命令等因素停機(jī)或暫時(shí)停機(jī)時(shí),此按鍵指示燈不熄滅),直至乘員手動(dòng)關(guān)閉;在待機(jī)狀態(tài)下,操作此按鍵可喚醒空調(diào),同時(shí)起動(dòng)制冷功能。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知四、電動(dòng)空調(diào)的控制原理(三)與空調(diào)系統(tǒng)有關(guān)的控制器通信3.空調(diào)控制命令根據(jù)CAN報(bào)文協(xié)議,控制空調(diào)壓縮機(jī)需同時(shí)發(fā)出使能、目標(biāo)轉(zhuǎn)速兩項(xiàng)命令。目標(biāo)轉(zhuǎn)速根據(jù)制冷程度選擇分別對(duì)應(yīng)3500r/min(最冷)、2500r/min、2000r/min、1500r/min,冷暖調(diào)節(jié)為中間狀態(tài)或制暖狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)停機(jī);蒸發(fā)溫度目標(biāo)值上、下限分別為1℃、4℃;當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí),不允許空調(diào)壓縮機(jī)工作;收到整車控制器停機(jī)命令后不允許起動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī),若已經(jīng)起動(dòng),即時(shí)停止空調(diào)壓縮機(jī)工作。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(一)比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)純電動(dòng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)以比亞迪海豚車型為例,主要由空調(diào)壓縮機(jī)(最大功率為6kW)、電子風(fēng)扇、電機(jī)散熱器、車外冷凝器、車內(nèi)冷凝器與蒸發(fā)器、動(dòng)力電池直冷/直熱板(車內(nèi))、氣液分離器、熱管理集成模塊等組成,如圖所示。純電動(dòng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑為R134,其中熱管理集成模塊上集成了6個(gè)電磁閥(SOV閥)、3個(gè)電子膨脹閥(EXV)及9個(gè)制冷劑管接頭??照{(diào)壓縮機(jī)是純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心部件之一,用于驅(qū)動(dòng)制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)。電子風(fēng)扇用于輔助散熱,確保熱泵空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電機(jī)散熱器負(fù)責(zé)散發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。車外冷凝器和車內(nèi)冷凝器分別負(fù)責(zé)在車外和車內(nèi)對(duì)制冷劑進(jìn)行冷卻,使其從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),釋放熱量。車內(nèi)蒸發(fā)器負(fù)責(zé)在車內(nèi)對(duì)制冷劑進(jìn)行蒸發(fā),吸收熱量,實(shí)現(xiàn)制冷效果。動(dòng)力電池直冷/直熱板是比亞迪海豚車型熱泵空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì),可以直接對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行冷卻或加熱,確保動(dòng)力電池在最佳溫度范圍內(nèi)工作。氣液分離器用于分離制冷劑中的氣體和液體,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。熱管理集成模塊集成了多個(gè)電磁閥、電子膨脹閥以及制冷劑管接頭,用于控制制冷劑在系統(tǒng)中的流動(dòng)和分配。板式換熱器用于在不同流體之間進(jìn)行熱量交換,提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)的效率。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(一)比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)此外,比亞迪海豚車型熱泵空調(diào)系統(tǒng)還采用了集成化設(shè)計(jì),將大部分控制組件集成在閥島結(jié)構(gòu)中,以降低裝配難度和提高生產(chǎn)效率。該系統(tǒng)還支持多種工作模式,如熱泵采暖、空調(diào)制冷、電池冷卻和加熱等,以滿足不同的駕駛需求。熱管理集成模塊是熱泵空調(diào)系統(tǒng)的核心部件之一,安裝位置在前艙右側(cè)。在比亞迪EV車型上,熱管理集成閥組上總共有6個(gè)SOV閥、3個(gè)EXV和3個(gè)CV(單向閥),而比亞迪DM-i車型的熱管理集成閥組上,總共有7個(gè)SOV閥(電磁閥)、4個(gè)EXV(電子膨脹閥)和3個(gè)CV(單向閥),用于制冷劑回路模式切換。圖所示為比亞迪EV車型熱管理集成模塊。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理比亞迪純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種高效節(jié)能裝置,既可制冷又可制熱,工作原理主要基于逆卡諾循環(huán),逆卡諾循環(huán)用于從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鬟f熱量,即熱泵的工作原理。1.制冷原理空調(diào)壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出,制冷劑在壓縮機(jī)中經(jīng)過(guò)壓縮,排出高溫高壓氣體制冷劑到冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時(shí)液化而進(jìn)行熱交換(釋放熱量),熱量被車外的空氣帶走。高壓液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓,低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進(jìn)行熱交換(吸收熱量),蒸發(fā)器附近被冷卻的空氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)吹入車廂;氣態(tài)的制冷劑又被壓縮機(jī)抽走,如此使制冷劑進(jìn)行封閉的循環(huán)流動(dòng),不斷地將車廂內(nèi)的熱量排到車外,使車廂內(nèi)的溫度降至適宜的溫度。熱泵空調(diào)制冷時(shí),制冷電磁閥及制冷電子膨脹閥工作。從壓縮機(jī)出來(lái)的高溫高壓制冷劑,經(jīng)過(guò)制冷電磁閥后進(jìn)入車外冷凝器,與室外空氣進(jìn)行熱交換后變?yōu)楦邏褐袦匾簯B(tài),經(jīng)過(guò)制冷電子膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入車內(nèi)蒸發(fā)器,吸收車內(nèi)熱量后液態(tài)制冷劑變成低壓低溫氣態(tài)回流至壓縮機(jī),完成制冷循環(huán)。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理2.制熱原理空調(diào)制熱系統(tǒng)采用熱泵或風(fēng)PTC供熱??照{(diào)制熱系統(tǒng)主要由風(fēng)PTC、壓縮機(jī)、氣液分離器、熱管理集成模塊、熱交換器、采暖硬管、鼓風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管道及控制機(jī)構(gòu)等組成。供暖暖風(fēng)機(jī)組的殼體與蒸發(fā)器殼體制成一體,鼓風(fēng)機(jī)和送風(fēng)管道等與空調(diào)制冷系統(tǒng)共用。壓縮機(jī)在工作時(shí),壓縮機(jī)排出管排出的高溫高壓氣態(tài)冷媒通過(guò)采暖硬管進(jìn)入室內(nèi)冷凝器,通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)吹出的空氣將高溫高壓冷媒的熱量散發(fā)到乘員艙或前風(fēng)窗玻璃上,用以提高車廂內(nèi)溫度和除霜,在室內(nèi)冷凝器中散熱過(guò)后的低溫低壓液態(tài)冷媒經(jīng)熱管理集成模塊從環(huán)境中(或電機(jī)電控冷卻液中)吸熱后成為氣態(tài)冷媒,再經(jīng)過(guò)氣液分離器進(jìn)入壓縮機(jī)中,如此循環(huán),實(shí)現(xiàn)暖風(fēng)供熱。熱泵空調(diào)制熱時(shí),采暖電子膨脹閥及采暖電磁閥工作。從壓縮機(jī)出來(lái)的高溫高壓制冷劑進(jìn)入車內(nèi)冷凝器并放熱,放熱后制冷劑冷卻成高壓中溫的液體,經(jīng)過(guò)采暖電子膨脹閥節(jié)流后進(jìn)入車外冷凝器,吸收車外環(huán)境的熱量后液態(tài)制冷劑變成低壓低溫氣態(tài),再經(jīng)過(guò)采暖電磁閥回流至壓縮機(jī),完成制熱循環(huán)。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理3.電池?zé)峁芾砉δ茈姵責(zé)峁芾砉δ馨姵乩鋮s、電池加熱和電池內(nèi)循環(huán),這也是熱泵空調(diào)系統(tǒng)的主要功能。熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特性有電池直冷/直熱;非極低溫度,降低空調(diào)能耗;極低溫環(huán)境下,輔以電機(jī)無(wú)功和低壓PTC低效產(chǎn)熱。常用功能有:熱泵制熱、空調(diào)制冷、電池冷卻、電池加熱、制冷及電池冷卻同開(kāi)、采暖及電池加熱同開(kāi)、除濕等。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理4.比亞迪海豚車型熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理(1)空調(diào)采暖。當(dāng)車輛低溫行駛(或停車)時(shí),打開(kāi)空調(diào)系統(tǒng)采暖,熱泵空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟空調(diào)壓縮機(jī),采暖電子膨脹閥工作,水源換熱電磁閥及空調(diào)采暖電磁閥均打開(kāi),制冷劑通過(guò)車內(nèi)冷凝器放熱,通過(guò)板式換熱器吸收驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器等電驅(qū)動(dòng)單元的熱量??照{(diào)采暖時(shí),制冷劑的流動(dòng)路線為:壓縮機(jī)→車內(nèi)冷凝器→采暖電子膨脹閥→水源換熱電磁閥→板式換熱器→空調(diào)采暖電磁閥→氣液分離器→壓縮機(jī)。(2)動(dòng)力電池加熱。電池電子膨脹閥開(kāi)啟工作,電池加熱電磁閥、水源換熱電磁閥和空調(diào)采暖電磁閥均打開(kāi),制冷劑通過(guò)板式換熱器吸收電驅(qū)動(dòng)單元余熱,加熱動(dòng)力電池直冷/直熱板。電池加熱時(shí),制冷劑的流動(dòng)路線為:壓縮機(jī)→電池加熱電磁閥→電池包換熱器→電池電子膨脹閥→單向閥1→水源換熱電磁閥→板式換熱器→空調(diào)采暖電磁閥→氣液分離器→壓縮機(jī)。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理4.比亞迪海豚車型熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理(3)空調(diào)采暖和動(dòng)力電池同時(shí)加熱。當(dāng)車輛低溫行駛或低溫充電時(shí),若需要同時(shí)給乘員艙采暖和動(dòng)力電池加熱,熱泵空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟空調(diào)壓縮機(jī),采暖電子膨脹閥和電池電子膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟工作,水源換熱電磁閥、電池加熱電磁閥及空調(diào)采暖電磁閥均打開(kāi),吸收電驅(qū)動(dòng)單元余熱,車內(nèi)冷凝器和動(dòng)力電池直冷/直熱板放熱,若有必要,可以開(kāi)啟PTC加熱器輔助加熱。(4)空調(diào)制冷。當(dāng)車輛高溫行駛(或停車)時(shí),打開(kāi)空調(diào)系統(tǒng)制冷,熱泵空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟空調(diào)壓縮機(jī),制冷電子膨脹閥工作,空調(diào)制冷電磁閥及空氣換熱電磁閥均打開(kāi),制冷劑通過(guò)車外冷凝器放熱,車內(nèi)蒸發(fā)器吸收車內(nèi)熱量??照{(diào)制冷時(shí),制冷劑的流動(dòng)路線為:壓縮機(jī)→車內(nèi)冷凝器→空調(diào)制冷電磁閥→空氣換熱電磁閥→車外換熱器→單向閥5→制冷電子膨脹閥→車內(nèi)蒸發(fā)器→單向閥4→氣液分離器→壓縮機(jī)。5.1空調(diào)系統(tǒng)認(rèn)知五、比亞迪熱泵空調(diào)系統(tǒng)(二)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工作原理4.比亞迪海豚車型熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理(5)動(dòng)力電池冷卻。充電(特別是大功率充電)時(shí),為了防止動(dòng)力電池溫度過(guò)高,熱泵空調(diào)工作,對(duì)動(dòng)力電池直接冷卻;車輛行駛時(shí),當(dāng)動(dòng)力電池溫度高于設(shè)定值時(shí),熱泵空調(diào)也開(kāi)始工作。此時(shí),電池電子膨脹閥開(kāi)啟工作,空調(diào)制冷電磁閥、空氣換熱電磁閥和電池冷卻電磁閥均打開(kāi),制冷劑通過(guò)車外換熱器放熱,通過(guò)動(dòng)力電池直冷/直熱板吸熱。動(dòng)力電池冷卻時(shí),制冷劑的流動(dòng)路線為:壓縮機(jī)→車內(nèi)冷凝器→空調(diào)制冷電磁閥→空氣換熱電磁閥→車外換熱器→單向閥5→單向閥2→電池電子膨脹閥→電池包換熱器→電池冷卻電磁閥→單向閥3→氣液分離器→壓縮機(jī)。(6)空調(diào)制冷和動(dòng)力電池同時(shí)冷卻。車輛充電或者行駛時(shí),若同時(shí)需要車內(nèi)制冷以及動(dòng)力電池冷卻,熱泵空調(diào)工作,此時(shí)電池電子膨脹閥和制冷電子膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟工作,空調(diào)制冷電磁閥、空氣換熱電磁閥和電池冷卻電磁閥均打開(kāi)??照{(diào)系統(tǒng)故障診斷原理空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)0102任務(wù)二空調(diào)系統(tǒng)檢修制冷系統(tǒng)故障排查簡(jiǎn)要流程03新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析045.2空調(diào)系統(tǒng)檢修一、空調(diào)系統(tǒng)故障診斷原理空調(diào)系統(tǒng)故障包括CAN通信故障、欠壓故障、過(guò)壓故障、過(guò)熱報(bào)警、過(guò)流保護(hù)。(1)CAN通信故障。當(dāng)空調(diào)控制器接收到來(lái)自CAN總線的控制指令時(shí),控制器將根據(jù)控制指令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中要不斷地接收到來(lái)自CAN總線的信息,若EAS在5s內(nèi)未接收到有效的CAN指令,則認(rèn)為CAN通信故障,壓縮機(jī)將執(zhí)行停機(jī)操作。(2)欠壓故障。當(dāng)空調(diào)控制器輸入電壓低于220V(DC)時(shí),進(jìn)入欠壓故障模式,控制器通過(guò)CAN信息將故障信息上傳。(3)過(guò)壓故障。當(dāng)空調(diào)控制器輸入電壓大于420V(DC)時(shí),進(jìn)入過(guò)壓故障模式,控制器通過(guò)CAN信息將故障信息上傳。(4)過(guò)熱報(bào)警。控制器通過(guò)內(nèi)部傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)IGBT的工作溫度。當(dāng)IGBT的工作溫度高于90℃時(shí),控制器將給出停機(jī)指令,壓縮機(jī)停止工作并將過(guò)熱報(bào)警信息通過(guò)CAN總線上傳。(5)過(guò)流保護(hù)。當(dāng)控制器在運(yùn)行過(guò)程中,如果載荷超過(guò)系統(tǒng)最大帶載能力或出現(xiàn)較大擾動(dòng)時(shí),造成系統(tǒng)輸出相電流變大。當(dāng)相電流達(dá)到硬件設(shè)定值時(shí),觸發(fā)硬件過(guò)流保護(hù)功能,控制器立刻停止運(yùn)行并通過(guò)CAN通信上報(bào)故障信息。5.2空調(diào)系統(tǒng)檢修二、空調(diào)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)在維修空調(diào)系統(tǒng)時(shí)要注意以下事項(xiàng):(1)壓縮機(jī)絕緣電阻值為20MΩ。(2)高壓部件安全操作。(3)拆解后及時(shí)密封各管路開(kāi)口,防止水或濕空氣進(jìn)入系統(tǒng)。(4)冷凍油(壓縮機(jī)潤(rùn)滑油)為POE68,與傳統(tǒng)燃油汽車(PAG冷凍油)不同,勿混用。(5)連接安裝各管路接口時(shí)注意管口清潔,O形圈涂抹冷凍油。(6)制冷劑加注量要按要求。(7)制冷劑噴出時(shí)注意個(gè)人防護(hù),避免接觸凍傷、吸入及誤入眼睛。0102壓縮機(jī)故障PTC控制器故障(1)首先確認(rèn)操作正常。(2)檢查系統(tǒng)壓力是否正常。(3)檢查空調(diào)系統(tǒng)的電路是否存在短路、斷路、插接器接觸不良的現(xiàn)象。(4)若均正常,可懷疑空調(diào)控制面板或整車控制器有故障,檢查空調(diào)壓縮機(jī)控制信號(hào)是否正常。(5)無(wú)法檢查出外圍故障,則可認(rèn)定為壓縮機(jī)自身故障。(1)首先確認(rèn)操作正常。(2)檢查系統(tǒng)連接是否正常,是否存在插接器漏插等現(xiàn)象。(3)檢查高壓保險(xiǎn)絲(即高壓電輸入PTC控制器)是否正常。(4)建議通過(guò)故障診斷儀進(jìn)行故障提示。5.2空調(diào)系統(tǒng)檢修三、制冷系統(tǒng)故障排查簡(jiǎn)要流程5.2空調(diào)系統(tǒng)檢修四、新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析(一)空調(diào)壓縮機(jī)常見(jiàn)故障故障現(xiàn)象原因及判斷檢測(cè)及排除措施驅(qū)動(dòng)控制器不工作,壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)起動(dòng)聲音,電源電流無(wú)變化①12V(DC)控制電源未接通驅(qū)動(dòng)控制器;②控制電源電壓不足或超壓;③接插件端子接觸不良或松脫①檢查驅(qū)動(dòng)控制器控制電源插頭端子是否松脫;②檢查控制電源到驅(qū)動(dòng)控制器之間的導(dǎo)線是否存在斷路;③測(cè)量控制電源電壓是否達(dá)到要求[對(duì)12V(DC)控制電源驅(qū)動(dòng)控制器,控制電源至少高于9V(DC),不得高于15V(DC)]驅(qū)動(dòng)控制器工作正常,壓縮機(jī)工作不正常壓縮機(jī)發(fā)出異常聲音①電機(jī)缺相;②冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作,系統(tǒng)壓差過(guò)大,電機(jī)負(fù)載過(guò)大①檢查驅(qū)動(dòng)控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線,保證其接觸良好及導(dǎo)通;②保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作,待系統(tǒng)壓力平衡后再次起動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制器工作正常,壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)起動(dòng)聲音,電源電流無(wú)變化,各端口電壓正常驅(qū)動(dòng)控制器未接收到空調(diào)系統(tǒng)的AC開(kāi)關(guān)信號(hào)①檢查AC開(kāi)關(guān)是否有故障;②檢查與AC開(kāi)關(guān)相連的導(dǎo)線是否斷路;③AC開(kāi)關(guān)連接方式是否正確驅(qū)動(dòng)控制器工作正常,壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)無(wú)起動(dòng)聲音,電源電流無(wú)變化,高壓端口電壓不足或無(wú)供電欠壓保護(hù)起動(dòng)①檢查驅(qū)動(dòng)控制器主電源輸入接口處的接插器端子是否松脫;②主電源到驅(qū)動(dòng)控制器之間的導(dǎo)線是否斷路,控制主電源輸入的繼電器是否正常工作驅(qū)動(dòng)控制器自檢正常,壓縮機(jī)不工作壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)有輕微抖動(dòng),電源電流有變化,隨后降為0①冷凝器風(fēng)機(jī)未正常工作,系統(tǒng)壓差過(guò)大,電機(jī)負(fù)載過(guò)大導(dǎo)致的過(guò)流保護(hù)起動(dòng);②電機(jī)缺相導(dǎo)致的過(guò)流保護(hù)起動(dòng)①保證冷凝器風(fēng)機(jī)正常工作,待系統(tǒng)壓力平衡后再次起動(dòng);②檢查驅(qū)動(dòng)控制器與電機(jī)連接的三相插頭及相關(guān)導(dǎo)線,保證其接觸良好及導(dǎo)通5.2空調(diào)系統(tǒng)檢修四、新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析(二)PTC加熱器常見(jiàn)故障故障現(xiàn)象原因及判斷檢測(cè)及排除措施PTC不工作起動(dòng)功能設(shè)置后,仍為涼風(fēng)①冷暖模式設(shè)置不正確;②PTC本體斷路;③PTC控制回路斷路;④內(nèi)部短路燒毀高壓保險(xiǎn)①檢查冷暖設(shè)置是否選擇較暖方向;②斷開(kāi)高壓插件后測(cè)量高壓正負(fù)電阻是否正常;③斷開(kāi)低壓插件后測(cè)量?jī)蓸O間是否導(dǎo)通;④更換PTC及高壓保險(xiǎn)PTC過(guò)熱出風(fēng)溫度異常升高或從空調(diào)出風(fēng)口嗅到塑料焦糊氣味PTC控制模塊損壞粘連,不能正常斷開(kāi)關(guān)閉制熱功能,斷電檢查PTC加熱器及PTC控制模塊5.2空調(diào)系統(tǒng)檢修四、新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析(三)檢修空調(diào)系統(tǒng)新能源汽車構(gòu)造與檢修(微課版)新能源汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)配套教材新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·汽車類主編余紅燕新能源汽車結(jié)構(gòu)認(rèn)知新能源汽車高壓系統(tǒng)與安全防護(hù)動(dòng)力電池系統(tǒng)原理與檢修驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)原理與檢修目錄CONTENTS01020304汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修05充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修06新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)07任務(wù)1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理任務(wù)2充電系統(tǒng)故障案例解析充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修Part06新能源汽車充電系統(tǒng)概述慢速充電系統(tǒng)0102任務(wù)一充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理快速充電系統(tǒng)03充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件04比亞迪充電新技術(shù)056.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理一、新能源汽車充電系統(tǒng)概述(一)新能源汽車充電系統(tǒng)的概念及要求新能源汽車充電系統(tǒng)是維持新能源汽車運(yùn)行的能源補(bǔ)給設(shè)施,是從供電電源提取能量對(duì)動(dòng)力電池充電時(shí)使用的有特定功能的電力轉(zhuǎn)換裝置,主要包括交流(慢速)充電系統(tǒng)和直流(快速)充電系統(tǒng)。新能源汽車對(duì)充電系統(tǒng)的基本要求如下:(1)安全性。(2)易用性。(3)經(jīng)濟(jì)性。(4)高效性。(5)低污染。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理一、新能源汽車充電系統(tǒng)概述(二)新能源汽車充放電速率的表示方法新能源汽車的動(dòng)力電池充放電速率對(duì)電池的性能影響很大,動(dòng)力電池的充放電速率有C率和時(shí)率兩種表示方法。(1)C率。C率又稱倍率,是指動(dòng)力電池在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值,即:C率=充放電電流(A)/額定容量,其數(shù)值為動(dòng)力電池額定容量的倍數(shù)。例如,額定容量為100A·h的動(dòng)力電池用20A放電時(shí),其放電倍率為0.2C。動(dòng)力電池放電C率是表示放電快慢的一種量度。所用的容量1h放電完畢,稱為1C放電;5h放電完畢,則稱為1/5C=0.2C放電。(2)時(shí)率。時(shí)率又稱小時(shí)率,是動(dòng)力電池以一定的電流放完其額定容量所需要的小時(shí)數(shù),即時(shí)率(h)=電池的額定容量(A·h)/規(guī)定的充放電電流(A)。一、新能源汽車充電系統(tǒng)概述(二)新能源汽車充放電速率的表示方法新能源汽車的動(dòng)力電池充放電速率對(duì)電池的性能影響很大,動(dòng)力電池的充放電速率有C率和時(shí)率兩種表示方法。(1)C率。C率又稱倍率,是指動(dòng)力電池在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值,即:C率=充放電電流(A)/額定容量,其數(shù)值為動(dòng)力電池額定容量的倍數(shù)。例如,額定容量為100A·h的動(dòng)力電池用20A放電時(shí),其放電倍率為0.2C。動(dòng)力電池放電C率是表示放電快慢的一種量度。所用的容量1h放電完畢,稱為1C放電;5h放電完畢,則稱為1/5C=0.2C放電。(2)時(shí)率。時(shí)率又稱小時(shí)率,是動(dòng)力電池以一定的電流放完其額定容量所需要的小時(shí)數(shù),即時(shí)率(h)=電池的額定容量(A·h)/規(guī)定的充放電電流(A)。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理一、新能源汽車充電系統(tǒng)概述(三)充電模式充電模式(ChargingModes)即連接新能源汽車到供電網(wǎng)(電源)給新能源汽車供電的方法。新能源汽車充電模式分為四種。模式1(Mode1):將新能源汽車連接到供電網(wǎng)(電源)時(shí),在電源側(cè)使用了符合GB/T2099.1—2021和GB/T1002—2021要求的插頭/插座,在電源側(cè)使用了相線、中性線和接地保護(hù)的導(dǎo)體。模式2(Mode2):將新能源汽車連接到供電網(wǎng)(電源)時(shí),在電源側(cè)使用了標(biāo)準(zhǔn)插頭/插座,在電源側(cè)使用了相線、中性線和接地保護(hù)的導(dǎo)體,并且在充電連接時(shí)使用了纜上控制與保護(hù)裝置(IC-CPD)。這種模式是指采用交流適配器將電網(wǎng)(一般為家用電220V插座)與車上充電設(shè)備(一般為車載充電機(jī))進(jìn)行連接。模式3(Mode3):將新能源汽車連接到供電網(wǎng)(電源)時(shí),使用了專用供電設(shè)備,將新能源汽車與交流電網(wǎng)直接連接,并且在專用供電設(shè)備上安裝了控制導(dǎo)引裝置。新能源汽車供電設(shè)備具有一個(gè)及以上可同時(shí)使用的模式3連接點(diǎn)(供電插座)時(shí),每一個(gè)連接點(diǎn)應(yīng)具有專用保護(hù)裝置,并確??刂茖?dǎo)引功能可獨(dú)立運(yùn)行。模式4(Mode4):將新能源汽車連接到供電網(wǎng)(電源)時(shí),使用了帶控制導(dǎo)引功能的直流供電設(shè)備。這種模式是指采用了直流充電樁連接車輛進(jìn)行充電。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理一、新能源汽車充電系統(tǒng)概述(四)充電連接方式連接方式(TypeofConnection):使用電纜和連接器將新能源汽車接入供電網(wǎng)的方法。新能源汽車傳導(dǎo)式連接方式主要有連接方式A、連接方式B、連接方式C。連接方式A(CaseAConnection):將新能源汽車與供電網(wǎng)/供電設(shè)備連接時(shí),使用和新能源汽車永久連接在一起的帶有標(biāo)準(zhǔn)插頭/供電插頭的電纜組件。連接方式B(CaseBConnection):將新能源汽車與供電網(wǎng)/供電設(shè)備連接時(shí),使用帶有車輛插頭和標(biāo)準(zhǔn)插頭/供電插頭的獨(dú)立的可拆卸電纜組件。連接方式C(CaseCConnection):將新能源汽車與供電網(wǎng)連接時(shí),使用和供電設(shè)備永久連接在一起的帶有車輛插頭的電纜組件。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理二、慢速充電系統(tǒng)慢速充電(慢充)系統(tǒng)通過(guò)慢速充電線束(家用慢速充電線束或充電樁慢速充電線束)與220V家用交流插座或交流充電樁相連為動(dòng)力電池進(jìn)行充電。慢速充電系統(tǒng)將220V交流電轉(zhuǎn)換為直流電,以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的電能補(bǔ)給。(一)慢速充電系統(tǒng)的組成慢速充電系統(tǒng)主要由供電設(shè)備(交流充電樁或家用交流電源)、車載充電機(jī)、慢充充電接口、充電槍、充電線束、高壓控制盒、動(dòng)力電池等部件組成。交流充電樁是采用有線傳輸方式為具有車載充電機(jī)的新能源汽車提供交流電能,提供人機(jī)操作界面和交流充電接口,并具備相應(yīng)保護(hù)功能的專用裝置。交流充電樁應(yīng)用在各種大、中、小型新能源汽車充電站,其特點(diǎn)是充電功率較小,電池充電時(shí)間較長(zhǎng),可充分利用低谷時(shí)段充電。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理二、慢速充電系統(tǒng)(二)慢速充電接口慢速充電接口適用于新能源汽車傳導(dǎo)充電,其接口功能定義執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》(GB/T20234.2—2015)規(guī)定。比亞迪秦EV車型的慢充接口位于傳統(tǒng)燃油汽車的油箱口部位,打開(kāi)充電口蓋后可以看到兩個(gè)充電口保護(hù)蓋,250V32A為慢充接口,電插頭為7孔式。額定電壓/V額定電流/A2501632觸頭編號(hào)功能定義單相額定電壓和電流三相額定電壓和電流L1交流電源250V10A/16A/32A440V16A/32A/63AL2備用觸頭440V16A/32A/63AL3備用觸頭440V16A/32A/63AN中線250V10A/16A/32A440V16A/32A/63APE連接供電設(shè)備和車輛底盤(pán)地線CC充電連接確認(rèn)0~30V2A0~30V2ACP充電控制確認(rèn)0~30V2A0~30V2A6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理二、慢速充電系統(tǒng)(三)慢速充電系統(tǒng)的工作原理1.慢速充電系統(tǒng)對(duì)充電條件的要求交流充電樁對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行能量補(bǔ)充時(shí),慢速充電系統(tǒng)對(duì)充電條件有如下要求:(1)充電線連接確認(rèn)信號(hào)正常。(2)充電機(jī)供電電源正常(包括220V和12V)及充電機(jī)工作正常。(3)充電喚醒信號(hào)輸出正常(12V)。(4)充電樁、VCU、BMS之間通信正常。(5)動(dòng)力電池電芯溫度為0~45℃。(6)電池單體最高電壓與最低電壓差小于0.3V。(7)電池單體最高溫度與最低溫度差小于15℃。(8)絕緣性能大于20MΩ。(9)實(shí)際電池單體最高電壓不大于電池單體額定電壓0.4V。(10)高低壓電路連接正常。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理二、慢速充電系統(tǒng)(三)慢速充電系統(tǒng)的工作原理2.慢速充電系統(tǒng)的工作過(guò)程交流充電樁(或家用16A供電插座)提供的交流電,經(jīng)車載充電機(jī)整流、濾波、升壓后轉(zhuǎn)換為高壓直流電壓,通過(guò)高壓控制盒連接到動(dòng)力電池。(1)交流供電。將充電槍連接到交流充電樁(或家用16A供電插座),充電樁向新能源汽車輸入交流電。(2)充電喚醒。充電槍通過(guò)CC連接確認(rèn)信號(hào)后,車載充電機(jī)通過(guò)硬線向VCU、BMS發(fā)出充電喚醒信號(hào)、連接確認(rèn)信號(hào)。VCU喚醒儀表顯示連接狀態(tài)。(3)BMS檢測(cè)充電需求。BMS首先檢測(cè)動(dòng)力電池有無(wú)充電需求,計(jì)算需要的充電電流。(4)BMS發(fā)送充電指令。檢測(cè)完畢后,BMS會(huì)將充電指令發(fā)送給車載充電機(jī),由VCU發(fā)出指令,并由動(dòng)力電池管理模塊控制閉合動(dòng)力電池正、負(fù)主繼電器,開(kāi)始充電。(5)充電過(guò)程。車載充電機(jī)開(kāi)始工作,將外部供電設(shè)備提供的220V交流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池的高壓直流電儲(chǔ)存到動(dòng)力電池組件中。(6)停止充電。當(dāng)BMS檢測(cè)到充電完成后,發(fā)送指令給車載充電機(jī),此時(shí),車載充電機(jī)停止工作,動(dòng)力電池組件斷開(kāi)繼電器。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理三、快速充電系統(tǒng)(一)快速充電系統(tǒng)的組成快速充電系統(tǒng)主要由快速充電樁(直流充電樁)、快充接口、高壓控制盒、動(dòng)力電池、VCU、高壓線束和低壓控制線束等組成。(二)快充接口直流充電樁的充電接口是充電樁與新能源汽車快充接口進(jìn)行物理連接,完成充電和控制引導(dǎo)的連接器。直流充電樁與新能源汽車的充電接口功能定義執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》(20234.3—2015)的規(guī)定。以比亞迪秦EV車型為例,打開(kāi)充電蓋口后可以看到750V200A為快充接口,電插頭為9孔式。額定電壓/V額定電流/A7501252506.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理三、快速充電系統(tǒng)(三)快速充電系統(tǒng)的工作原理在工作過(guò)程中,VCU是快速充電系統(tǒng)的主控模塊。(1)直流供電。將充電槍連接到直流充電樁,充電樁將向新能源汽車提供高壓直流電。(2)充電喚醒。將充電槍由直流充電樁連接至車輛快充接口后,VCU通過(guò)CC線判斷充電接口已經(jīng)正確連接,并啟用喚醒線路喚醒車輛內(nèi)部充電系統(tǒng)電路及部件。(3)BMS檢測(cè)充電需求。檢測(cè)動(dòng)力電池有無(wú)充電需求。(4)BMS發(fā)送充電指令。VCU通過(guò)輸出高壓接觸器接通指令至高壓控制盒,實(shí)現(xiàn)直流充電樁與動(dòng)力電池之間高壓電路的接通,開(kāi)始充電。(5)充電過(guò)程。充電過(guò)程中,充電樁將外部供電設(shè)備提供的高壓直流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池的高壓直流電儲(chǔ)存到動(dòng)力電池組件。同時(shí),VCU向儀表輸出正在充電的顯示信息。(6)停止充電。當(dāng)BMS檢測(cè)到充電完成后,發(fā)送指令給VCU,此時(shí),快速充電系統(tǒng)停止工作,動(dòng)力電池組件斷開(kāi)繼電器。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(一)充電機(jī)的分類充電機(jī)按照安裝位置的不同分為車載充電機(jī)和地面充電機(jī);按照連接方式的不同分為傳導(dǎo)式充電機(jī)和感應(yīng)式充電機(jī)。1.車載充電機(jī)車載充電機(jī)固定安裝在新能源汽車上,當(dāng)需要充電時(shí)通過(guò)電纜與地面交流電源連接完成充電。由于只需將車載充電機(jī)的插頭插接到停車場(chǎng)及其附近的交流電源插座或?qū)S玫某潆姌渡霞纯蛇M(jìn)行充電,因此車載充電機(jī)又稱交流充電機(jī)。車載充電機(jī)具有為新能源汽車動(dòng)力電池安全、自動(dòng)充滿電的能力,依據(jù)BMS提供的數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù),執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,完成充電過(guò)程。2.地面充電機(jī)地面充電機(jī)又稱直流充電機(jī),是指采用直流充電模式為新能源汽車動(dòng)力電池進(jìn)行充電的充電機(jī)。直流充電模式是以充電機(jī)輸出的可控直流電源直接對(duì)動(dòng)力電池總成進(jìn)行充電。地面充電機(jī)安裝在固定的地點(diǎn),充電機(jī)的交流輸入電源已事先連接完成。充電機(jī)的直流輸出端在充電操作時(shí)再與新能源汽車連接。地面充電機(jī)的功率較高,可以提供幾百千瓦的充電功率,可以為新能源汽車進(jìn)行快速充電。車載充電機(jī)與地面充電機(jī)均屬于傳導(dǎo)式充電機(jī)。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(一)充電機(jī)的分類3.感應(yīng)式充電機(jī)感應(yīng)式充電機(jī)利用電磁感應(yīng)耦合方式向新能源汽車傳輸電能,兩者之間沒(méi)有實(shí)際的物理連接。感應(yīng)式充電機(jī)分為地面部分和車載部分。它利用高頻變壓器將公用電網(wǎng)和新能源汽車隔離,高頻變壓器的一方繞組裝在離車的充電機(jī)上,充電機(jī)將50Hz的電能轉(zhuǎn)換為高頻電能,通過(guò)裝在新能源汽車上的另一方繞組將電能傳送給新能源汽車。在整流電路的作用下,將高頻電流變換成能夠?yàn)閯?dòng)力電池充電的直流電。由于感應(yīng)式充電機(jī)與新能源汽車之間沒(méi)有任何金屬的接觸,即沒(méi)有接觸式充電必需的插頭插座,使新能源汽車的充電更加安全可靠。但是由于變壓器的損耗,使其充電效率略低于傳導(dǎo)式充電機(jī)。如果將感應(yīng)式充電機(jī)的變壓器原邊繞組埋設(shè)在一段路面下,而副邊繞組裝在新能源汽車車體之下,當(dāng)新能源汽車從這段路面駛過(guò)時(shí),在電磁感應(yīng)的作用下,可以為新能源汽車快速充電,這種充電方式就是所謂的移動(dòng)式感應(yīng)充電。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(二)車載充電機(jī)的功能1.提供直流電源車載充電機(jī)最主要的功能是將外部提供的交流電(220V),通過(guò)整流、升壓轉(zhuǎn)換成動(dòng)力電池充電所需的穩(wěn)定的高壓直流電,為動(dòng)力電池充電,保證車輛正常行駛;此外,在充電過(guò)程中,還為低壓系統(tǒng)提供低壓電源(一般為12V)。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(二)車載充電機(jī)的功能2.保護(hù)車載充電機(jī)提供保護(hù)功能,包括過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)溫、欠電壓等多種保護(hù)功能,能夠在充電系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)切斷供電,在充電完成后自動(dòng)切斷輸出。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(二)車載充電機(jī)的功能3.通信車載充電機(jī)的通信系統(tǒng)將充電狀態(tài)發(fā)送給BMS,BMS通過(guò)通信系統(tǒng)控制車載充電機(jī)的工作狀態(tài),可以將內(nèi)部故障信息發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(三)車載充電機(jī)的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)1.車載充電機(jī)的作用(1)充電功能:車載充電機(jī)的主要作用是將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,從而為新能源汽車的動(dòng)力電池充電。在比亞迪秦PLUSEV車型中,車載充電機(jī)與其他七個(gè)部件整合在一起,形成一個(gè)緊湊而高效的系統(tǒng)。(2)兼容性:八合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在不同溫度環(huán)境下穩(wěn)定工作,尤其在低溫條件下表現(xiàn)出色,這對(duì)于車載充電機(jī)在冬季的使用非常重要。2.車載充電機(jī)的結(jié)構(gòu)(1)整體結(jié)構(gòu):八合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、電機(jī)控制器、PDU、DC/DC變換器、車載充電機(jī)(OBC)、VCU、BMS等多種功能模塊集成在一起,形成了一個(gè)緊湊的系統(tǒng)。這種高集成度設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了車輛內(nèi)部的空間布局。(2)熱管理系統(tǒng):逆變器和OBC-DC/DCMOSFET上使用SiC技術(shù),在關(guān)鍵區(qū)域放置導(dǎo)熱墊、絕緣片和水冷系統(tǒng)等,有效提升了熱管理效果。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(三)車載充電機(jī)的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)3.車載充電機(jī)的工作原理車載充電機(jī)的功能是調(diào)整輸出電壓。它采用功率半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān)元器件,通過(guò)周期性通斷開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)元器件的占空比。車載充電機(jī)在接收到CC、CP信號(hào)后被喚醒,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電口溫度,同時(shí)發(fā)送充電連接信號(hào)喚醒電池管理器,電池管理器和車載充電機(jī)與外部充電設(shè)備通信確定充電功率后,車載充電機(jī)把交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電。(1)功率轉(zhuǎn)換:車載充電機(jī)通過(guò)將來(lái)自充電樁的交流電轉(zhuǎn)換成電池能夠接受的直流電,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電。這個(gè)過(guò)程涉及復(fù)雜的電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù),需要確保轉(zhuǎn)換效率和輸出的穩(wěn)定性。(2)充電管理:充電機(jī)的工作受到電池管理系統(tǒng)(BMS)的嚴(yán)格控制,確保在安全范圍內(nèi)進(jìn)行充電,防止過(guò)充或欠充。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理四、充電系統(tǒng)關(guān)鍵部件(三)車載充電機(jī)的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)4.車載充電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)。高集成度:通過(guò)集成多個(gè)功能模塊,減少了體積和重量,節(jié)省了材料和裝配成本。高效能:系統(tǒng)集成了最新的電力電子技術(shù)和高效散熱方案,提升了整體工作效率,降低了能量損耗。環(huán)境適應(yīng)性:特別是在低溫環(huán)境下依然能夠高效工作,保證了車輛在冬天的充電性能。(2)缺點(diǎn)。維護(hù)復(fù)雜性:高度集成的設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致一旦某個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)和更換變得更加復(fù)雜和成本高昂。高故障率:高度集成方法雖然具有明顯的優(yōu)勢(shì),但也伴隨著一定的挑戰(zhàn),如熱管理和電磁干擾(EMI)問(wèn)題,以及可能的高故障率。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理五、比亞迪充電新技術(shù)(一)比亞迪直流轉(zhuǎn)交流快充轉(zhuǎn)接頭優(yōu)勢(shì):(1)無(wú)須車輛改造:使用這種轉(zhuǎn)接頭不需要對(duì)車輛進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)上的改造或調(diào)整,即可實(shí)現(xiàn)直流充電,這為車主提供了極大的便利。(2)提高充電效率:通過(guò)直流快充,車輛可以在更短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的電能,這對(duì)于提高新能源汽車的使用效率和縮短充電等待時(shí)間非常有幫助。常溫下,SOC85%之前,唐DM-i車型使用快充轉(zhuǎn)接頭的快充功率是15kW左右;SOC在85%~95%范圍時(shí)充電功率是10kW左右,使用直流轉(zhuǎn)交流快充轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行充電的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于使用傳統(tǒng)交流充電方式,大大縮短了充電時(shí)間,提高了充電效率。(3)適應(yīng)不同的充電環(huán)境:由于公共充電設(shè)施中直流充電樁的比例逐漸增加,擁有一個(gè)能夠適配直流充電的轉(zhuǎn)接頭,可以使混合動(dòng)力車輛更好地利用這些資源。(4)成本效益:相比于為車輛增加一個(gè)直流充電口,使用轉(zhuǎn)接頭的成本更低,且易于普及和推廣。6.1充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理五、比亞迪充電新技術(shù)(二)比亞迪雙槍超充技術(shù)優(yōu)勢(shì):(1)兼容性強(qiáng):雙槍超充技術(shù)能夠兼容當(dāng)前廣泛的750V公共快充樁,并通過(guò)雙升壓充電技術(shù),兼容市場(chǎng)上早期建設(shè)的500V低壓快充樁,實(shí)現(xiàn)高低壓兼容。(2)充電效率高:通過(guò)雙槍超充技術(shù),充電電流翻倍,達(dá)到最大充電能力。(3)智能動(dòng)態(tài)分流:控制系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)判斷過(guò)流風(fēng)險(xiǎn),并根據(jù)充電樁的實(shí)際輸出能力對(duì)雙槍電流進(jìn)行智能動(dòng)態(tài)分配,確保充電過(guò)程的安全性。(4)靈活性高:雙槍超充技術(shù)在單槍充電模式下與單槍車輛無(wú)異,而在雙槍超充模式下,車輛能根據(jù)自身需求智能調(diào)用第二把充電槍的輸出能力,實(shí)現(xiàn)整車充電電流翻倍。慢充系統(tǒng)故障案例解析快充系統(tǒng)故障案例解析0102任務(wù)二充電系統(tǒng)故障案例解析6.2充電系統(tǒng)故障案例解析一、慢充系統(tǒng)故障案例解析(一)指示燈都不亮的檢修方法當(dāng)出現(xiàn)車載充電機(jī)的電源指示燈、工作指示燈和故障指示燈均不亮?xí)r,可按照下述方法及步驟進(jìn)行檢修。(1)測(cè)量充電樁端充電插頭的N端子和車輛端的N端子是否導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。(2)測(cè)量充電樁端充電插頭的L端子和車輛端的L端子是否導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。(3)測(cè)量充電樁端充電插頭的PE端子和車輛端的PE端子是否導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。(4)測(cè)量充電樁端充電插頭的CP端子和車輛端的CP端子是否導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。(5)測(cè)量充電樁端充電插頭的CP端子和PE端子是否導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。(6)測(cè)量充電線車輛端充電插頭的CC端子和PE端子的阻值,16A充電線阻值應(yīng)為(680±3%×680)Ω,32A充電線阻值應(yīng)為(220±3%×220)Ω;否則,應(yīng)更換充電線總成。需要注意的是,在測(cè)量充電線電阻時(shí),充電插頭的解除鎖止按鍵需保持在彈起狀態(tài)。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析一、慢充系統(tǒng)故障案例解析(一)指示燈都不亮的檢修方法(7)如果充電線狀態(tài)正常,但起動(dòng)充電程序后,充電器指示燈仍舊都不亮,應(yīng)首先檢查插接器端子無(wú)燒蝕、虛接故障。繼續(xù)對(duì)充電線束進(jìn)行檢測(cè),測(cè)量充電接口L端子與充電線束充電器插接器1端子應(yīng)導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω,如果不符合標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)更換充電線束。(8)測(cè)量充電口N端子與充電線束充電器插接器2端子應(yīng)導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;如果不符合標(biāo)準(zhǔn),則更換充電線束。(9)測(cè)量充電口PE端子與充電線束充電器插接器3端子應(yīng)導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;如果不符合標(biāo)準(zhǔn),則更換充電線束。(10)測(cè)量充電口CC端子與充電線束充電器插接器5端子應(yīng)導(dǎo)通,阻值應(yīng)小于0.5Ω;如果不符合標(biāo)準(zhǔn),則更換充電線束。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析一、慢充系統(tǒng)故障案例解析(二)無(wú)充電電流的檢修方法當(dāng)出現(xiàn)車載充電機(jī)的電源指示燈和工作指示燈均正常點(diǎn)亮,但無(wú)充電電流的故障現(xiàn)象時(shí),應(yīng)檢查動(dòng)力電池的狀態(tài)。首先確保高壓線束插接器連接牢固,在充電狀態(tài)下,連接診斷儀,并進(jìn)入動(dòng)力電池充電狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)力電池充電狀態(tài)界面顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行以下檢查和分析。(1)檢查車輛端充電插頭解除鎖止按鍵是否卡滯、是否完全復(fù)位。(2)檢查高壓控制盒內(nèi)的車載充電機(jī)的熔斷器是否損壞;如損壞,則更換。(3)檢查高壓線束高壓控制盒插接器的E端子和車載充電機(jī)插接器的B端子的導(dǎo)通情況,在正常情況下,其對(duì)應(yīng)阻值應(yīng)小于0.5Ω;如不符合標(biāo)準(zhǔn),則更換慢充線束總成。(4)檢查高壓線束高壓控制盒插接器的F端子和車載充電機(jī)插接器的A端子的導(dǎo)通情況,在正常情況下,其阻值應(yīng)小于0.5Ω;如不符合標(biāo)準(zhǔn),則更換慢充線束總成。(5)恢復(fù)車輛高壓線束,在確保安全的情況下,測(cè)量充電時(shí)高壓線束車載充電機(jī)插接器A、B端子之間的電壓,如果電壓與動(dòng)力電池低壓一致,則說(shuō)明車載充電機(jī)損壞,應(yīng)更換。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析一、慢充系統(tǒng)故障案例解析(三)無(wú)動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)的檢修方法喚醒信號(hào)及儀表充電指示燈是否點(diǎn)亮。(1)如果充電指示燈未點(diǎn)亮,則檢查前機(jī)艙低壓電器盒FB02熔絲是否損壞。如損壞,則需對(duì)低壓電機(jī)線束進(jìn)行檢測(cè);如未損壞,則檢查熔絲低壓供電情況。(2)如果低壓供電無(wú)電壓,則測(cè)量熔絲盒的供電端子與FB02熔絲是否導(dǎo)通。如不導(dǎo)通,則更換低壓電器盒;如導(dǎo)通,則檢查低壓主熔絲。(3)如果低壓供電有電壓,則檢測(cè)FB02熔絲與熔絲盒背面A6插接器的A8端子導(dǎo)通情況。如不導(dǎo)通,則更換低壓電器盒;如導(dǎo)通,則檢查低壓電機(jī)線束。(4)檢測(cè)低壓電機(jī)線束前機(jī)艙低壓電器盒黑色插接器J6的A8端子與車載充電機(jī)的低壓插接器16端子的導(dǎo)通情況。如不導(dǎo)通,則檢查線束,進(jìn)行線束修復(fù)或更換;如導(dǎo)通且插接器端子良好,則繼續(xù)檢測(cè)喚醒信號(hào)。(5)檢測(cè)低壓線束車載充電機(jī)的低壓插接器15端子與VCU插接器的113端子的導(dǎo)通情況。如不導(dǎo)通,則檢查線束,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換;如導(dǎo)通且插接器端子良好,則繼續(xù)檢測(cè)喚醒信號(hào)。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析一、慢充系統(tǒng)故障案例解析(三)無(wú)動(dòng)力電池?cái)?shù)據(jù)的檢修方法(6)連接好低壓線束,在充電狀態(tài)下測(cè)量VCU插接器113端子的電壓情況。如無(wú)電壓,則更換充電器;如VCU插接器113端子有電壓,且線束恢復(fù)后仍然沒(méi)有充電指示,則檢查充電連接確認(rèn)信號(hào)。(7)連接好低壓線束,在充電狀態(tài)下測(cè)量VCU插接器36端子的電壓情況,正常情況下,該電壓應(yīng)低于0.5V;否則,應(yīng)檢查充電線束和車載充電機(jī)。(8)檢查動(dòng)力電池喚醒信號(hào),檢測(cè)整車控制器插接器81端子與動(dòng)力電池低壓插接器C端子的導(dǎo)通情況。如不導(dǎo)通,則檢查線束,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換;如導(dǎo)通,則繼續(xù)檢查線束。(9)檢查動(dòng)力電池總負(fù)繼電器控制信號(hào)。檢測(cè)整車控制器插接器97端子與動(dòng)力電池低壓插接器F端子的導(dǎo)通情況,如不導(dǎo)通,則檢查線束,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換;如導(dǎo)通,則繼續(xù)檢查線束。(10)線束安裝好,在充電狀態(tài)下,檢測(cè)動(dòng)力電池低壓插接器C端子的喚醒信號(hào)電壓,正常情況下該電壓值應(yīng)為12V(與低壓電池電壓一致)。否則,應(yīng)檢查整車控制器供電情況,讀取整車控制器故障碼。如果動(dòng)力電池低壓插接器C端子無(wú)喚醒信號(hào)電壓,則更換整車控制器。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析二、快充系統(tǒng)故障案例解析(一)充電插頭連接類故障1.充電插頭與充電樁端連接不可靠的故障現(xiàn)象充電樁連接充電插頭后,充電樁端儀表顯示充電插頭未連接,用萬(wàn)用表測(cè)量CC1與PE之間的電壓不是4V左右。當(dāng)發(fā)生上述故障現(xiàn)象時(shí),請(qǐng)按圖所示的流程進(jìn)行逐一排查。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析二、快充系統(tǒng)故障案例解析(一)充電插頭連接類故障2.充電插頭與車端連接不可靠的故障現(xiàn)象車鑰匙置于OFF擋,連接充電插頭后,充電樁端儀表顯示充電樁已連接,車端儀表充電連接指示燈未點(diǎn)亮;車鑰匙置于ON擋,儀表充電連接指示燈依然未點(diǎn)亮。當(dāng)發(fā)生上述故障現(xiàn)象時(shí),請(qǐng)按圖所示的流程進(jìn)行逐一排查。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析二、快充系統(tǒng)故障案例解析(二)無(wú)法喚醒類故障1.BMS未被喚醒若BMS未被喚醒,表現(xiàn)為BMS無(wú)報(bào)文發(fā)出,可能的原因需逐項(xiàng)排查,其診斷流程如圖所示。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析二、快充系統(tǒng)故障案例解析(二)無(wú)法喚醒類故障2.MCU未被喚醒若MCU未被喚醒,表現(xiàn)為MCU無(wú)報(bào)文發(fā)出,可能的原因需逐項(xiàng)排查,其診斷流程如圖所示。二、快充系統(tǒng)故障案例解析(二)無(wú)法喚醒類故障2.MCU未被喚醒若MCU未被喚醒,表現(xiàn)為MCU無(wú)報(bào)文發(fā)出,可能的原因需逐項(xiàng)排查,其診斷流程如圖所示。6.2充電系統(tǒng)故障案例解析二、快充系統(tǒng)故障案例解析(三)繼電器故障繼電器故障主要包括快充繼電器故障以及高壓繼電器故障。下面對(duì)快充繼電器故障需排查的內(nèi)容以及診斷流程做簡(jiǎn)要介紹,如圖所示。新能源汽車構(gòu)造與檢修(微課版)新能源汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)配套教材新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·汽車類主編余紅燕新能源汽車結(jié)構(gòu)認(rèn)知新能源汽車高壓系統(tǒng)與安全防護(hù)動(dòng)力電池系統(tǒng)原理與檢修驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)原理與檢修目錄CONTENTS01020304汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修05充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及檢修06新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)07任務(wù)1車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述任務(wù)2車聯(lián)網(wǎng)與新能源汽車新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)Part07車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)介車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)0102任務(wù)一車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)037.1車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述一、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)介通信技術(shù)的快速發(fā)展和持續(xù)創(chuàng)新推動(dòng)了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。自20世紀(jì)70年代第一代移動(dòng)通信技術(shù)誕生以來(lái),從最初的1G技術(shù),到后來(lái)的2G、3G和4G通信技術(shù)的研究及商業(yè)應(yīng)用,每一代技術(shù)的誕生都為車聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了新的可能和機(jī)遇。目前的5G通信技術(shù)已商業(yè)應(yīng)用,5G通信技術(shù)以超高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、極低的延遲和強(qiáng)大的連接能力,為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的舞臺(tái),使得車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)更加高效、安全,為智能交通系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。車聯(lián)網(wǎng)主要有兩個(gè)技術(shù)發(fā)展方向:一是車載通信及網(wǎng)絡(luò),包含車載自組網(wǎng)、2G、3G、4G、LTE-V和5G通信技術(shù),以及車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)這些通信技術(shù),車輛能夠?qū)崟r(shí)交換位置、速度、行駛方向等信息,提高道路安全,減少交通擁堵,實(shí)現(xiàn)智能交通管理。二是智能駕駛技術(shù),包括高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(AdvancedDriver-AssistanceSystems,ADAS)和自動(dòng)駕駛技術(shù)。通過(guò)集成多種傳感器(如雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)等)和算法,車輛能夠感知周圍環(huán)境,做出決策,并在必要時(shí)自動(dòng)駕駛。這兩個(gè)方向相輔相成,共同推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)更加安全、高效、智能的交通系統(tǒng)提供支持。7.1車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述一、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)介2020年,世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》,提出了在2035年之前智能網(wǎng)聯(lián)汽車的主要發(fā)展路線、發(fā)展前景以及戰(zhàn)略目標(biāo),為智能車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)一步指明了方向。它指出,未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展包括4個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn):2020年,安全輔助駕駛系統(tǒng)和網(wǎng)聯(lián)輔助信息相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)車輛的部分自動(dòng)駕駛功能,車輛具備初級(jí)網(wǎng)聯(lián)功能;2025年左右,有條件地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用,并向高度自動(dòng)化駕駛技術(shù)升級(jí)過(guò)渡;2030年,實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化駕駛技術(shù)的大范圍應(yīng)用,主要應(yīng)用場(chǎng)景為高速公路以及城市主要道路;2035年,徹底實(shí)現(xiàn)車輛的完全自動(dòng)駕駛。《國(guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)(2023版)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)由工業(yè)和信息化部與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合修訂發(fā)布,其重點(diǎn)內(nèi)容包括:(1)技術(shù)邏輯架構(gòu):《指南》設(shè)計(jì)了“三橫二縱”的技術(shù)邏輯架構(gòu),涵蓋了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通用規(guī)范、核心技術(shù)與關(guān)鍵產(chǎn)品應(yīng)用;(2)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建:構(gòu)建了包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)、技術(shù)、產(chǎn)品、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系;(3)高質(zhì)量發(fā)展:指南強(qiáng)調(diào)智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的重要引擎;(4)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)發(fā)展:當(dāng)前我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段,技術(shù)加速迭代演進(jìn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷深化,行業(yè)監(jiān)管需求迫切;(5)標(biāo)準(zhǔn)化工作要求:對(duì)新形勢(shì)下的標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了更高的要求,以適應(yīng)技術(shù)深度融合和跨領(lǐng)域協(xié)同的發(fā)展特點(diǎn);(6)重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制:《指南》提出要加大在功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全、操作系統(tǒng)等重點(diǎn)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)研制力度;(7)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào):積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的協(xié)調(diào)制定,推進(jìn)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的宣貫實(shí)施;(8)融合發(fā)展:加快新能源汽車與信息通信、智能交通、智慧城市等的融合發(fā)展,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。一、車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)介2020年,世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會(huì)發(fā)布了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》,提出了在2035年之前智能網(wǎng)聯(lián)汽車的主要發(fā)展路線、發(fā)展前景以及戰(zhàn)略目標(biāo),為智能車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)一步指明了方向。它指出,未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展包括4個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn):2020年,安全輔助駕駛系統(tǒng)和網(wǎng)聯(lián)輔助信息相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)車輛的部分自動(dòng)駕駛功能,車輛具備初級(jí)網(wǎng)聯(lián)功能;2025年左右,有條件地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用,并向高度自動(dòng)化駕駛技術(shù)升級(jí)過(guò)渡;2030年,實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化駕駛技術(shù)的大范圍應(yīng)用,主要應(yīng)用場(chǎng)景為高速公路以及城市主要道路;2035年,徹底實(shí)現(xiàn)車輛的完全自動(dòng)駕駛?!秶?guó)家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)(2023版)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)由工業(yè)和信息化部與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合修訂發(fā)布,其重點(diǎn)內(nèi)容包括:(1)技術(shù)邏輯架構(gòu):《指南》設(shè)計(jì)了“三橫二縱”的技術(shù)邏輯架構(gòu),涵蓋了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的通用規(guī)范、核心技術(shù)與關(guān)鍵產(chǎn)品應(yīng)用;(2)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建:構(gòu)建了包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車基礎(chǔ)、技術(shù)、產(chǎn)品、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系;(3)高質(zhì)量發(fā)展:指南強(qiáng)調(diào)智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的重要引擎;(4)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)發(fā)展:當(dāng)前我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段,技術(shù)加速迭代演進(jìn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷深化,行業(yè)監(jiān)管需求迫切;(5)標(biāo)準(zhǔn)化工作要求:對(duì)新形勢(shì)下的標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了更高的要求,以適應(yīng)技術(shù)深度融合和跨領(lǐng)域協(xié)同的發(fā)展特點(diǎn);(6)重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制:《指南》提出要加大在功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全、操作系統(tǒng)等重點(diǎn)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)研制力度;(7)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào):積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的協(xié)調(diào)制定,推進(jìn)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的宣貫實(shí)施;(8)融合發(fā)展:加快新能源汽車與信息通信、智能交通、智慧城市等的融合發(fā)展,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。7.1車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述二、車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)(一)車聯(lián)網(wǎng)定義車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在汽車及交通行業(yè)的一種細(xì)分應(yīng)用,綜合利用了通信技術(shù)、控制技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、高精度定位技術(shù)以及信息安全技術(shù)。車輛通信技術(shù)(Vehicle-to-Everything,V2X)涉及車輛與外部環(huán)境的通信,包括實(shí)現(xiàn)車輛與車輛(Vehicle-to-Vehicle,V2V)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)、車輛與行人(Vehicle-to-Pedestrian,V2P)以及車輛與網(wǎng)絡(luò)(Vehicle-to-Network,V2N)之間的信息交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的智能化管理,達(dá)到“車—路—人—云”的感知協(xié)同化發(fā)展。車聯(lián)網(wǎng)以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車云網(wǎng)為基礎(chǔ)(三網(wǎng)融合),搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器和執(zhí)行器,融合定位技術(shù)、信息處理技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和智能決策控制技術(shù),構(gòu)建高度協(xié)同的車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。二、車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)(一)車聯(lián)網(wǎng)定義車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
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