新能源汽車檢查與維護(hù) 課件 項(xiàng)目三學(xué)習(xí)情境三 車身電氣系統(tǒng)的維護(hù)與小總成更換 任務(wù)一充電系統(tǒng)的維護(hù)與小總成更換

項(xiàng)目三整車常規(guī)維護(hù)與小總成更換蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)習(xí)情境三整車底盤系統(tǒng)的維護(hù)與小總成更換03學(xué)習(xí)目標(biāo)1能夠描述新能源汽車充電系統(tǒng)的組成2能夠描述新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理3能夠正確進(jìn)行充電操作并熟悉充電操作的注意事項(xiàng)4能夠正確檢測(cè)慢充系統(tǒng)和快充系統(tǒng)5能在工作結(jié)束后按照7S管理規(guī)定整理、恢復(fù)作業(yè)場(chǎng)地，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣6能夠在工作過程中，與小組其他成員合作，具備團(tuán)隊(duì)合作和安全操作的意識(shí)任務(wù)一充電系統(tǒng)的維護(hù)與小總成更換一、新能源汽車充電系統(tǒng)的功能

充電系統(tǒng)是新能源汽車主要的能源補(bǔ)給系統(tǒng)。對(duì)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：（1）根據(jù)動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)控制充電的啟動(dòng)和停止，當(dāng)動(dòng)力電池充滿后自動(dòng)應(yīng)停止充電。（2）將市電進(jìn)行電力變換為電動(dòng)汽車充電，供給與動(dòng)力電池額定條件相對(duì)應(yīng)的電力。（3）根據(jù)動(dòng)力電池的電量、溫度，控制充電電流的調(diào)節(jié)和電池的加熱。（4）可根據(jù)充電時(shí)長(zhǎng)的需求來選擇充電模式。二、新能源汽車充電系統(tǒng)的組成

新能源汽車充電系統(tǒng)主要由充電樁、充電線束、車載充電機(jī)、高壓控制盒、動(dòng)力電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器、低壓蓄電池以及各種高壓線束和低壓控制線束等組成。二、新能源汽車充電系統(tǒng)的組成1.充電樁

充電樁作為新能源汽車充電系統(tǒng)的配套設(shè)施，有交流充電樁和直流充電樁。交流電動(dòng)汽車充電樁，俗稱“慢充”，其常見的有三種形式:家用車庫壁掛式充電樁，停車位樁體式充電樁和家用插座交流充電器。直流電動(dòng)汽車充電樁，俗稱“快充”，可以為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置。

直流充電樁壁掛式

樁體式

家用插座式交流充電樁二、新能源汽車充電系統(tǒng)的組成2.車載充電機(jī)

車載充電機(jī)（簡(jiǎn)稱OBC）又稱為交流充電機(jī)，它是新能源汽車慢充充電系統(tǒng)的重要組成部分。車載充電機(jī)可將民用交流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力蓄電池所需要的高壓直流電，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力蓄電池的電量補(bǔ)充。車載充電機(jī)主要安裝在整車前機(jī)艙內(nèi)。部分廠家將車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、高壓控制盒集成為一體（稱PDU）。為了保持車載充電機(jī)中各電子元件不被燒壞，因此外部有直流輸出端子、交流輸入端子、低壓通信端子和散熱片及散熱風(fēng)扇。車載充電機(jī)安裝位置車載充電機(jī)外部結(jié)構(gòu)二、新能源汽車充電系統(tǒng)的組成3.高壓配電盒

新能源汽車的各高壓總成部件，需要一個(gè)電力分配裝置，就像居民家中的配電箱。新能源汽車的電力分配裝置稱為高壓控制盒（簡(jiǎn)稱HCU），又稱為高壓配電盒。二、新能源汽車充電系統(tǒng)的組成4.DC-DC轉(zhuǎn)換器DC-DC轉(zhuǎn)換器將動(dòng)力蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓14V直流電，給整車低壓用電系統(tǒng)供電及低壓蓄電池充電。DC/DC變換器具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)。車輛上除高壓系統(tǒng)以外，所有的用電設(shè)備和控制器（包括高壓系統(tǒng)控制器）均由低壓蓄電池供電。因此需要DC/DC變換器對(duì)低壓蓄電池充電。三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)

目前給動(dòng)力電池進(jìn)行補(bǔ)給的技術(shù)主要是充換電技術(shù)。充換電技術(shù)分為充電技術(shù)和換電技術(shù)，充電技術(shù)是指采用交流充電樁、車載充電機(jī)、非車載充電機(jī)等充電設(shè)備直接對(duì)電動(dòng)汽車車載動(dòng)力電池進(jìn)行充電，換電技術(shù)是指用充滿電的動(dòng)力電池組更換車上需要充電的動(dòng)力電池組，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車能源的快速補(bǔ)給。交流充電技術(shù)和直流充電技術(shù)需要通過導(dǎo)線和充電插口與車輛進(jìn)行連接，稱為接觸式充電，無線充電技術(shù)則不需要通過任何物體與車輛進(jìn)行連接，稱為非接觸式充電。三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)充電技術(shù)與換電技術(shù)的優(yōu)劣對(duì)比三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)交流充電過程示意圖1.交流充電

交流充電，可稱之為“慢充”。是交流電220V進(jìn)入車載充電機(jī)，經(jīng)其轉(zhuǎn)換后輸出直流電,對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電的方式,一般充電時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5～10h。所以交流充電需要在電動(dòng)汽車上裝配車載充電機(jī)將地面交流電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換為直流電對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電的裝置。三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)2.直流充電

直流充電也稱為快速充電或應(yīng)急充電，一般充電時(shí)間在0.5~1h就能完成基本充滿的目標(biāo)。其充電方式主要是通過地面充電裝置(直流充電樁)將交流電網(wǎng)電能（380V）轉(zhuǎn)化為直流電后通過充電連接器對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。直流充電方式是以直流電作為電能通過專用直流充電口直接儲(chǔ)存到動(dòng)力電池內(nèi)，因此不經(jīng)過車載充電機(jī)，充電速度自然就快了不少。直流充電適用于在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)汽車充入大量電能，主要針對(duì)長(zhǎng)距離旅行或需要進(jìn)行快速補(bǔ)充電能的情況進(jìn)行充電。直流充電過程示意圖三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)3.無線充電無線充電不再需要電源插座或充電電纜，無線充電方式共有三種：電磁感應(yīng)式充電、磁場(chǎng)共振充電和無線電波式充電。三、新能源汽車充電系統(tǒng)的充換電技術(shù)4.充換電技術(shù)

換電技術(shù)是一種動(dòng)力電池快速更換的方式，即在動(dòng)力電池更換站內(nèi)將用電量充足的動(dòng)力電池替換電量不足的動(dòng)力電池。這樣，可有效克服現(xiàn)階段動(dòng)力電池性能的限制，為電動(dòng)汽車運(yùn)行的運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。根據(jù)應(yīng)用車型的不同，電池更換技術(shù)可分為商用車換電技術(shù)乘用車換電技術(shù)，兩側(cè)更換、后備箱更換基本上是半自動(dòng)為主，底盤換電速度很快，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)換電，目前底盤換電時(shí)間可控制在3分鐘之內(nèi)。四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理1.交流充電工作原理

（1）充電樁與充電槍連接

充電樁端PE首先接觸，隨后充電樁端LN端子連接，接著充電樁端CC、CP端子連接。檢測(cè)點(diǎn)4與接地導(dǎo)通，充電樁端通過CC信號(hào)確認(rèn)充電槍已連接。四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理1.交流充電工作原理（2）車輛端慢充口與充電槍連接。PE先接觸，之后LN端子接觸，接著CC、CP端子接觸，S3開關(guān)處于斷開狀態(tài)，檢測(cè)點(diǎn)3會(huì)檢測(cè)到與接地之間的電阻為RC+R4的阻值時(shí)，判斷為充電槍為半連接狀態(tài)。當(dāng)車輛端慢充口與充電槍完全連接時(shí)，S3開關(guān)（車端充電槍解鎖按鍵彈起）閉合,檢測(cè)點(diǎn)3會(huì)檢測(cè)到與接地之間的電阻為RC的阻值時(shí)，判斷為充電槍為完全連接狀態(tài)。。四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理1.交流充電工作原理（3）確認(rèn)充電連接裝置完全連接

開關(guān)S1與供電控制裝備12V電源端連接。充電槍兩端均都與充電樁和充電口連接完成，則接通從供電控制裝備到車身接地電路，電路為供電控制裝備12V→開關(guān)S1→R1→二極管D1→R3→接地。此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)1檢測(cè)到電壓約為9V，充電樁檢測(cè)到充電槍已連接。然后車輛控制裝置將開關(guān)S1由12V常電端轉(zhuǎn)換到PWM端連接。PWM端發(fā)出9V的占空比電壓信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)點(diǎn)1和檢修點(diǎn)2均有9V占空比信號(hào)時(shí)，車輛控制裝備確認(rèn)充電連接完成，充電設(shè)備進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài).四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理1.交流充電工作原理

(4）請(qǐng)求充電

車載充電機(jī)會(huì)根據(jù)動(dòng)力電池的充電需求，當(dāng)動(dòng)力電池和車載充電機(jī)均無故障時(shí)，車載充電機(jī)會(huì)閉合S2繼電器。充電樁端檢測(cè)點(diǎn)1會(huì)從9VPWM波信號(hào)變?yōu)?VPWM波信號(hào)，充電樁檢測(cè)到該信號(hào)確認(rèn)車輛準(zhǔn)備就緒，請(qǐng)求充電。四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理1.交流充電工作原理

(5）充電開始

充電樁檢測(cè)到請(qǐng)求充電后，閉合K1K2繼電器給車輛端供電。四、新能源汽車充電系統(tǒng)的充電原理2.直流充電工作原理

直流充電樁與車輛的典型電路原理圖如下圖所示。電路圖中的輔助電源和非車載充電機(jī)控制器集成在快充樁內(nèi)。電阻R2、R3和開關(guān)S安裝在快充槍內(nèi)，開關(guān)S為常閉開關(guān)。電阻R4安裝在車輛快充口內(nèi)。車輛控制器大部分車型為VCU有些車型將其集成在電源管理系統(tǒng)中，可以控制開關(guān)K5、K6的通斷。開關(guān)K5、K6安裝在高壓控制盒內(nèi)。電阻R1、R2、R3、R4、R5的電阻值為1000Ω。五、新能源汽車充電操作及相關(guān)注意事項(xiàng)1.直流和交流充電樁的使用步驟（1）車輛停放平穩(wěn)，將電動(dòng)汽車的電源檔位退至“OFF”檔（起動(dòng)開關(guān)按鈕上的綠燈不亮），拉緊駐車制動(dòng)器。（2）打開電動(dòng)汽車充電蓋板（慢充口一般位于左后輪側(cè)，快充口一般位于車輛前格柵位置），具體見下圖所示。慢充口和快充口位置五、新能源汽車充電操作及相關(guān)注意事項(xiàng)1.直流和交流充電樁的使用步驟（3）檢查充電槍有無破損現(xiàn)象，連接車輛與充電樁。首先，雙手緊握充電槍，右手大拇指按下充電槍上的紅色按鈕，拔下充電槍。然后，一手緊握充電槍手柄，一手拉充電槍電纜線。最后，把充電槍口對(duì)齊充電口，插入充電口，聽到”咔”的響聲，代表卡扣已經(jīng)卡到卡槽中，確認(rèn)已連接完成。具體操作見下圖。五、新能源汽車充電操作及相關(guān)注意事項(xiàng)1.直流和交流充電樁的使用步驟（4）檢測(cè)儀表上充電槍連接指示燈是否點(diǎn)亮.（5）刷卡選擇充電模式，啟動(dòng)充電，觀察儀表充電界面顯示內(nèi)容是否正常。（6）停止充電。動(dòng)力蓄電池電量充滿后，行車電腦的顯示屏自動(dòng)點(diǎn)亮，蜂鳴器鳴叫提示電量已經(jīng)充滿，10s后屏幕熄滅。（7）拔下充電槍，插回到充電盒或充電柜上。（8）關(guān)閉直流充電電口蓋。（9）充電完成五、新能源汽車充電操作及相關(guān)注意事項(xiàng)2.充電注意事項(xiàng)（1）雷雨天氣不能進(jìn)行戶外充電；（2）不要用濕手或站在水里去連接、斷開充電槍；（3）不建議使用快速充電將動(dòng)力蓄電池充至滿電；（