新能源汽车结构与检修课件教案3.3车辆充电系统

3.3车辆充电系统授课题目3.3车辆充电系统教学目标应知了解电动汽车慢充系统的工作原理了解电动汽车快充系统的工作原理应会1•具备资料查询、收集和整理能力能在实车或台架上正确进行充电操作能完成车载充电机的更换工作教学重点内容教学方法1•了解电动汽车慢充系统的工作原理2.了解电动汽车快充系统的工作原理任务驱动法、现场教学法、实践操作法教学难点内容突破方法1•具备资料查询、收集和整理能力能在实车或台架上正确进行充电操作能完成车载充电机的更换工作通过教师与学生的互动与学生自主的反复练习课堂类型理实一体授课地点教学方法案例分析法、任务驱动法、现场教学法、实践操作法课时4授课班级实施时间备课时间教学过程时间分配内容/项目/情景教学活动形式教学目标6S管理进入实训室门□的检查：工作服穿戴是否整齐食品包装盒不能带入实训室

实训室的检查检查学生是否随手丢垃圾实训操作时是否规范离开实训室：1•做到整理；整顿；清扫工作教师

讲授注重培养学生的素养培养学生具有6S管理的理念教师

讲授注重培养学生的素养培养学生具有6S管理的理念约15王先生的车突然无法正常充电，给4S店打电话请求救援。分钟王先生：电动汽车的充电系统是如何工作的呢，我的车为啥突然就不能充电了呀？1、提通过提1、提通过提问引出问题入并将学2、通生回答过提问题的出问答案引题引发更多入案学生讨例,并论，将学且收生注意集随力吸引机抽到本节取的课要讲2-3的内容名学上来，从生回而提高答的学生学答案习积极性和学习效率二、讲授新课:3.1充电系统动力电池充电系统是新能源汽车的电能补给系统，主要分为常规充电（俗称慢充）和快速充电（俗称快充）两种方式。新能源电动汽车的充电系统包括慢充电插孔、快充电插孔、车载充电机、高压控制盒、充电连接线以及相关的控制单元等部件。K-K+AI4U•®电机■IX-碘進允电I】*■WTHK-K+AI4U•®电机■IX-碘進允电I】*■WTH充电控制策略新能源电动汽车的充电控制策略通常为预充T恒流T涓流（恒压）T结束，如图3-20所示。预充电过程不是每次充电时都有，当电池单体电压低于2.7V时，如果直接进入恒流充电会损害电池，此时自动开启预充模式，电压升高至一定值以后转为恒流充电模式。恒流充电是指以恒定的电流充电至70〜80%电池电量，此时电压达到最高限制电压，然后转为涓流充电模式。涓流充电是以30%的时间充入10%的电量，之后充电过程结束。—电压—电压U电溉A凰直钮.电.电压......:•磊电流设定巒预充电I恒痂充电消施充电充电鰭束预充电I恒痂充电消施充电充电鰭束时间快充慢充快充为大功率直流充电，通常1小时之内可以充满电池的80%容量；慢充是指交流充电，充电过程需6〜8小时。•电动汽车充电快慢与充电机功率、电池充电特性和温度等因素紧密相关。在当前动力电池技术水平下，即使快充也需要30分钟以上才能充到电池容量的80%,超过80%以后为了保护动力电池的安全，充电电流必须变小。^3-11国内常见电动玄车充国怙卑时间序号聿T3慢扫1扑即h慎:充MftFh纹挣1!怙"1；\ri5ii.g13023D31ID円ifilfrtiiIKV52Jjno4折马吒1*“0ILj21KJ5网宀31.5-2ZKI占熾威dl古•、宮LS]HQf|C]t卜:刃K1.3JiKiS川療山IIKL5]HQ•JEDh10X1

MX电口駅1.i«ttl3.竝tiie3.2慢充系统MX电口駅1.i«ttl3.竝tiie慢充系统是使用普通的交流220V单相民用电，通过车载充电机将交流电变换为高压直流电，从而给动力电池充电。车载充电机采用高频开关电源技术，由BMS控制智能充电，无需人工看守。保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热、输出短路、反接等多种保护功能，当充电系统出现异常会及时切断供电。新能源电动汽车慢充电插孔端子如图3-21所示。充电功率取决于车载充电机功率，目前主流有2KW，3.3KW,6.6KW慢充电插座匚p壮制推认践慢充电插座慢充充电锁止充电准接确认N-交流电晾天线L-交谎电艦零线P傑护接地｛搭铁）慢充充电锁止（1）车载充电机工作车载充电机内部可分主电路、控制电路、线束及标准件三部分。主电路前端将交流电转换为恒定电压的直流电,主电路后端为DC/DC变换器，将前端转出的直流高压电变换为合适的电压及电流供给动力电池。长城WEYP8车载充电机车载充电机工作原理（1）车载充电机工作车载充电机的工作均由BMS发出指令进行控制，包括工作模式指令、动力电池允许最大电压、充电允许最大电流、加热状态的电流值等。充电机通过CAN总线与车辆进行通信，通信内容包括动力蓄电池单体、模块和总成的相关技术参数，充电过程中电池的状态参数，充电机工作状态参数以及车辆基本信息等。充电前系统会自动检测箱体内部的电池温度，若温度高于55°C或低于0°C时，电池管理系统将自动切断充电回路，此时无法充电。若有低于0C的温度点，则启动加热模式,加热继电器闭合进行加热，待所有电芯温度点都高于5°C时停止加热，然后启动充电程序，充电过程中充电桩电流显示为12A〜13A。（1）车载充电机工作加热状态时充电机停止充电，此时BMS闭合负极继

电器和加热继电器，通过电热元件给动力电池包内的电芯进行加热，加热电流由充电机向加热元件直接供电。慢充电状态时动力电池高压正负继电器闭合，车载充电机首先判断其输出端的电压值，当检测到电压值满足充电要求后，充电机将闭合其输出端继电器并开始工作。慢充电工作流程见表3-11。aLL序号车裁充电机msVOJ,悦去r敌锹捋帘1220V上电铮机216「低压认电齐畔诗昭令唤NS!3捌#拓燃井机行曲:訊碱程BMS粗側电地拭岳护啦送111赫春4接枕抬夺井停止工作bustan就it温度¥建送梓止抬令5播低拓夺泮帆ti充咚庞捏BMS特充电机反锻石境.送充电抬令6擔枚船督亦停止工作BMM监控电池狀击井肚送完成搖令5E咸充电后1分駢内揑制充电特机（2）车载充电机接线端子识别奇瑞新能源eQi车载充电机

北汽EV160车载充电机比亚迪e6车载充电机3.3快充系统快充系统使用工业380V三相电通过功率变换后，将直流高压大电流通过高压动力电缆直接向动力电池进行充电，在快充过程中电流显示值通常在13.2A〜46.2A之间。快充系统主要部件包括快充桩、快充电插孔、车内高压线束、高压配电盒以及动力电池等。快充桩安装在固定的充电场所，与380V交流电源连接。电流经过PFC功率因数模块、DC-AC逆变模块、高频变压器、AC-DC整流器后，与电动汽车快充电插孔相连接。新能源汽车快充充电的电流大小受动力电池内部温度的影响，当电池温度小于5°C时停止充电，5〜15°C时充电电流为20A左右，15〜45C时充电电流为50A左右，大于45C时停止充电。当车辆充电时启动钥匙位于OFF档位，充电枪连接正常后，首先充电桩发出12V低压电信号唤醒整车控制器VCU,此时仪表盘充电插头指示灯点亮，表示充电枪连接正常。整车控制器VCU输出12V低压电信号，唤醒动力电池管理系统和DC/DC，动力电池内部自检合格后通过CAN线向充电桩发出充电请求信号开始充电。充电过程中主控盒与从控盒采集的电池电压和温度等信息，通过CAN总线与整车控制器VCU和充电机通讯，充电机随时调节充电电流和电压，保证充电数据的安全合理。当充电结束拔出充电枪后，整车控制器控制车辆的高压系统下电。换电技术提出的背景：目前新能源电动汽车动力电池的能量密度和续航里程还不能满足大部分车主的长途行驶，充电的时间又太长，充电基础设施也不算很完善，使电动汽车的使用和推广受到严重限制。因此，有些汽车厂商提出可以像更换手机电池那样的快速更换新能源汽车的动力电池。换电技术特点：可以在几分钟之内完成亏电和满电的动力电池更换作业，这一操作过程主要是利用专业设备自动完成的，虽然解决了充电慢的问题，但是动力电池的结构设计和换电站建设也给广大汽车制造商增加了很大的成本。要求具备快速换电功能的动力电池采用模块化设计，具有通用性和互换性，方便安装与拆卸。电池箱体外壳特点：设有固定销锁止机构、螺栓锁止机构、导向机构、动力电池电源线插座、电池管理系统通讯线插座以及位置传感器等部件。动力电池快速插接件如图3-30所示（北汽EU260换电版车型）动力电池快速插接件拓展阅读无线充电技术电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场的形式将电能传输给运行在地而上一定范围内的车辆接收端电能拾取机构，进而给车载储能设备供电，可使电动汽车搭载少量电池组，延长其续航里程，同时电能补给变更加安全、便捷。动态无线供电技术的主要参数指标有电能传输距离、功率、效率、藕合机构侧移适应能力、电磁兼容性等。因而，开发大功率、高效率、强侧移适应能力、低电磁辐射、成本适中的动态无线供电系统，成为国内外各大研究机构当前的主要研究热点。电妙汽书无霞充恵原现翱学生相互监督完成操作学生相互监督完成操作三、学生分组操作・1、高压防护作业及场地隔离・2、车辆高压电断电及验电操作・3、车载充电机拆检填写P67的任务实施记录单四、本课小结・1、电动汽车的充电方式及区别・2、慢充及快充工作原理・3、慢充及快充插座接口与连接方式・4