【02】1-2充电桩的安装与调试

12任务二充电桩的安装与调试情感.掌握充电桩的技术要求和基本参数；3.掌握充电桩的使用管理规定。2.能够对新安装的充电桩进行调试。1.培养勤于思考、举一反三的学习习惯；2.培养良好的团队合作精神。充电桩的技术要求和基本参数讲授法、自主学习法、探究法、小组讨论法教材、网络资源、教学视频、相关PPT，多媒体教室任务二充电桩的安装与调试[知识学习1.直流式充电桩的安装与调试2.交流式充电桩的安装与调试[技能训练]1.安装调试案例教学过程主主要教学内容及步骤教师活动学生活动教学目标2章节动力不足，动力蓄电池报警显示电量不足，需要桩，需要立即安装，为客户进行充电。【二】新授任务二充电桩的安装与调试知识目标充电桩的技术要求和基本参数；3.掌握充电桩的使用管理规定。力目标2.能够对新安装的充电桩进行调试。一、充电电源的发展现状和趋势目前，新能源汽车充电电源主要采用高频开关电源以提供新能源汽车充电所需的电能。而对充电电源的研究，目前主要呈现集成化、高密度化，高频化和智能化的特点。前两项主要是对充1.充电电源主功率电路充电电源主功率电路一般包括整流桥、高频小功率充电电源，一般采用二极管整流桥对输入的额定电压为220V的单相交流电整流，其高频谐振新能源汽车充电系统主功率电路图。4个功成全桥逆变电路，逆变电路实现了电压的DC/AC变换，并使器件工作在高频条件下，减小了开关损耗、EMI噪声。寄生电容管的设计实现了开关器的转换效率；LLC谐振电路由电容与两电感串使开关管的开关控制频率在极小的变化范围内就在全负载范围内的ZVS；非接触式感应电能传输电路的实现主要依靠高频耦合磁线圈。它解决了传统导线直接接触式供电在安全性和可靠性方面的视频标和趋势讲解听讲、思考听讲、思考听讲、思考培养对本节课内容学习对充电电源的发展现状和趋势有总体认知3因而新能源汽车领域具有广泛的应用前景。近年来，随着材料科学、电力电子器件、功率变换和控制技术的发展，非接触式感应电能传输技术的已经成为了现实。二极管整流桥的输出具有很大的电压纹波和电流纹波。而新能源汽车的动力蓄电池组对充电电流纹波极其敏感，因而需要设计滤波电路以减用电感与电容并联，滤除高次谐波，是目前最为常用的滤波方式。并联级联越多，对高次谐波的抑制能力越强，实际应用中常根据设计要求，设计合适的级联数和电感、电容参数。功率电路图2.充电控制技术目前对于全桥变换器的控制方式最为常用的容来实现ZVS，器件应力小、控制中的超前臂开关功率管和滞后臂开关功率管分别互补导通，并且各自导通接近180(为实现开关管的ZVS，常设置一定的死区时间)，通过控制斜对角的两开关管的导通时刻差电角度(即移相角)可达到调整输出电压范围的目的。在该控制43．数字化控制系统新能源汽车充电系统的控制系统大都是由数字部件和模拟部件组成的混合系统，而全数字控制系统已成为当前发展的方向。传统的数字控制系统通常以单片机或微机为核心，而由信号处理相对于单片机或微机具有更高的精度和速度，它的逻辑判断能力更为丰富。其丰富的数字输入输信口、专用PWM输出口等，可以实现复杂的控制规律，可简化控制系统的硬件设计，使得整个控制系统体积减小，重量减轻，能耗降低，可靠性提高。由DSP构成的控制系统是成为5二、交流充电桩工作原理交流充电桩的输入端连接到交流电网上，输出端安装充电插头，与新能源汽车对接，为其提供电能补给和其他相关的服务。交流充电桩在整三、交流充电桩结构图1.桩体讲解、分析听讲、思考了解交流充按照安装使用的方式以及占用空间大小的不电桩结构图同，桩体可以具有落地式以及壁挂式两种不同的外观类型。落地式充电桩一般用于安装在大型的停车场或者路边停车位等空间较为宽敞的地方，安装方式为地面式安装，设备所占据的体积和空间都比较大，如图所示。壁挂式充电桩一般用于6a)落地式充电桩b)壁挂式充电桩2.电气模块电气模块负责控制充电桩电能输出的断开和导通，当发生紧急情况时，还能够及时的断开电能输出，保护充电桩和人员安全。一般在电气模块中，使用交流接触器作为负责电源导通或者关。交流接触器内部有导线线圈，规则的缠绕在静铁芯上；动铁芯通过弹簧固定，与动触片和辅电路导通，线圈上有电流通过，静铁芯便会产生电磁吸力。此时，动铁芯受到该吸力，并克服弹簧的反作用力，带动动触片移动，闭合开关，导通电源和负载电路。开关K断开后，静铁芯上的电磁吸力便会消失，动铁芯在弹簧的作用力下复位，同时，与之联动的动触片也与主触点分开，电路。73.计量模块计量模块用于监测交流充电桩实时的电压、电流、输出电能以及输出功率等数据，目前使用较为普遍的是智能电表。智能电表不仅具有普通并且与控制器进行双向数据通信。同时，在计量模块内使用智能电表还可以提高设备的自动化程4.账务管理模块账务管理模块根据当前实时电价和已消耗电量等数据计算本次消费金额并收取费用、打印账单。完成账务管理任务需要控制器和嵌入式打印机共同配合。充电桩采取梯形电价政策，控制器计算本次的消费金额并完成收费，打印机与控制器进行通信，控制器将消费信息发送至打印机，本次充电的账单详情。5.人机交互模块人机交互模块主要负责与用户的“沟通”，一般使用触摸屏作为载体，来实现这一功能。用户根据自身需要进行某些功能的选择，同时充电桩可以实时的显示充电过程中的详细信息。人机交互界面是实现自主充电的关键要素，用户通过显示屏上的提示与功能选择，可以设定个性化的充电方案，以此满足不同类型用户的需求。8充电桩的五个主要模块在控制器的控制下有序的工作，具有充电过程监测、电路保护监测、实行分时电价、记录并保存所有的充电状态和充四、交流充电接口充电桩与新能源汽车充电接口对接之后，通过电缆进行传导式的电能传输，给车载电池进行掌握交流充电能补给。为了保证在充电过程中的人员和设备讲解、分析听讲、思考电接口安全，同时统一不同厂商生产的充电设备，交流充电桩需要使用专用的充电接口。现行国家标准《新能源汽车传导充电用连接装置》中的第2部分“交流充电接口”中明确规定了新能源汽车传导充电用的交流充电接口的各项参数指标要求。该标准对充电对接口的整体设寸等都做了详细的定义与说明。在交流充电桩这一侧的接口包含有7个触头，触头的布置方式如示。9表1-2交流充电接口触头的电气参数及功能在充电设备端口的对接和断开过程中，为保障设备和人员的安全，设计了不同触头的连接顺序。端口对接时，首先需要接通5号触头，即保护接地触头，保障设备与已经接地。然后再接通7号触头和6号触头，即控制导引触头和充电连接确认触头，确认对接口连接正常。接口需要断开时，触头的断开顺序与连接过程正好相反。先将控制导引触头和充电连接确认触头断开连接，然后再断开保护地触头。具体的线路连接状况如五、控制引导电路充电设备与车载充电机的对接口在连接之后，连接的双方都需要能够读取到对接口当前连料例举直观认识控制引导电路接状态的数据。控制引导就是充电设备与新能源汽车之间通信和连接的过程，是确保充电设备与新能源汽车之间稳定连接和安全充电的关键要根据现行国标《新能源汽车传导充电用连接装置》中关于交流充电对接装置的相关规定，充电桩需使用控制引导电路。通过该电路实时的获取对接口当前的连接状态，并计算额定电流等参。车辆插座部分以及新能源汽车部分所组成。在图2-6中，开关K表示充电桩内部与交流接触器联连接或者断开的开关。充电插头内部还设置有开锁止同时也闭合，禁止车辆在充电过程中移动。S3是新能源汽车车辆内部用于控制装置的开关。当充电插头与车辆插座相对接后，相当于供没有连接成功，引导电路处于断开状态。当两个引导电路处于导通状态，接口已经连接成功。当充电插头和车辆插座确认连接成功之后，侧，最终传送至车载充电机。充电机接收该PWM信号，并分析计算供电装置可以输出的最大电流和功率。同时车载充电机进行自检功能，并闭合开当充电插头和车辆插座连接成功，且车载电池准备好充电之后，供电控制装置控制充电开关K闭合，然后启动充电。如果充电完成或者充电过程中连接装置断开，则系统立即控制交流接触器断开，切断充电开关K回路，停止充电，保障六、充电桩的选址布置1.充电站选址1)充电站的选址应结合城市新能源汽车发展规划统筹考虑，并与配电网现状和近远期规划相密切结合，以充电站对供电可靠性的要求，以及电网对充电站电能质量控制的要求。电电源端，并便于供电电源线路的进出。3)公共充电站应选择在进出车便利的场所。宜选择在城市次干道路旁，不宜选择在支路和交叉道路路口附近。充电站进出口宜与城市次干道设置在供电部门维修基地等附近。给排水、消防等市政公用设施。6)充电站应满足环境保护和消防安全的要求，与其他建筑物、构筑物之间的防火间距应满的有关要求。7)充电站不应设在有爆炸危险环境场所的正GB爆炸和火灾危险环境场所电力8)充电站不应设在有剧烈振动或高温的场9)充电站不应设在浴室或其他经常积水场所的正下方，安装电气设备的功能用房不应与上述场所贴邻。10)充电站不应设在室外地势低洼、易积水的场所和易发生次生灾害的地点。解听讲、思考解充电桩充电站宜预留一定的备用场地。2.充电站布置(1)总体布置1)充电站的总体布置应满足便于新能源汽车的出入及停放，保障站内人员和设施的安全。2)充电区的入口和出口至少应有两条车道与站外道路连接，充电站应设置缓冲距离或缓冲地3)充电区单车道宽度不应小于3.5m，双车道宽度不应小于6m。转弯半径按照新能源汽车停车位充电时不应妨碍站内其他车辆的充电与通护站内充电设施、方便进站充电的新能源汽车驾(2)电气布置适用的原则，并便于安装、操作、搬运、检修、宜设在建筑物的首层，便于运输和安装。靠近。电机可安装在同一房间。或变压器与低压开关柜设置在同一房间，变压器应选用干式，且外壳防护等级不低于IP20。电机可设置在户外组合式成套配电站中，其基础应适当抬高，以利于通风和防水。6)变压器室不宜与监控室贴邻布置或位于正下方，不能满足时应采取防止电磁干扰措施。3.充电站安全防护(1)消防及安全充电站的建(构)筑物构外民用建(构)筑物及各类厂房、库房、堆场、储罐之间的防火间距应满足GB50016-2006《建筑设计防火规范》的有关规定。充电站电力设备的消防安全要求应满足DL二级电力用户的充电站宜设置火灾自动报警系统设计规范》的有关规定。充电站应设置灭火剂，灭火剂的选用应能提高灭火的有效性、降低对设备和人员的影响。充电站内应设置消防砂坑(库)，消防用砂电缆在室外进入建筑物内的入口处，以及电缆在穿越各房间隔墙、楼板的孔洞在线路敷设完毕后，应采用防火封堵材料进行封堵。充电站防治白蚁的措施应按照国家及地方相(2)噪声限值充电站的噪声限值不应超过标识。所有标识的颜色代码、尺寸、内容等应符合Q/CSG10001-2004《变电站安键环设施标准》相解根据任务要求，每六人一组，每组选出一名组长，组长对小组成员进行任务分配。以小组为单位，根据实训室的充电桩的配置，对完成以下1.典型纯电动汽车交流充电桩的安装与调试1.安装前准备1)充电桩施工图纸的学习、核查；；4)施工现场的准备：临时用电、作业现场、施工要求、施工小组建设、施工进度表、完工验2.线管敷设工艺线管敷设工艺流程：明管敷设→支吊架加工接→地线连接。的表面防腐与桥架一致，加工应平直，无明显扭(2)支吊架位置测量及固定电缆管道支架、方便的敷设电缆及其固定安置接头。吊装线槽的接的钢结构上的支吊架，焊接不少于两个边，必须牢固，焊接处应及时除去焊渣，补漆。(3)明敷不宜敷设在热力管道、热力设备、净距应满足以下要求。管道穿过不同区域之间的墙、板孔洞处，应采用非燃性材料严密堵塞。管道水平敷设时距离地面的高度一般不低于2.5m，垂直敷设时距离地面1.8m以下部分应采取保护(4)暗敷线管至地下构筑物基础，不得小于0mm；电缆管深度与建筑物、构筑物表面的距离不应小于楼板穿管时，穿管内径不应小于电缆外径的1.5当无规定时，接地体顶面埋设深度不应小于架及其支吊架全长不小于两处与接地(PE)或接零(PEN)干线相连接，非镀锌桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线，接地线最小允许截面积不帽或防松垫圈的连接固定螺栓。3.设备安装→充电桩固定安装(1)基座制作基础采用水泥一次浇筑成型，和预留进出线孔。在满足地基稳定和变形要求的前提下，当上层地基的承载力大于下层土时，宜利用上层土作持力层。除岩石地基外，基础埋深(2)配电箱(柜)、充电桩搬运清扫道路，排除障碍物，保证道路平整畅通。吊装时，应使用设备自设吊环，无吊环时应吊挂四角主要承力要注意设备的外观、漆层无损伤，不能损伤设备的元器件和线路，保证设备的整洁干净。设备内部的电线接线压接牢固、可靠，二次线接线正确牢固，导线与端子排连接紧密，标示要清晰、齐充电桩安装：充电桩定位，按充电桩外形尺寸进行测量放线定位，把充电桩牢固的安装在做充电桩内要保持配线的整齐，回路编号齐全，以及标示正周围介质不含有腐蚀金属的破坏绝缘的有害气体及电介质软件界