新能源汽车充电系统原理与检修刘祖其部分习题答案

1.1新能源汽车发展概述练习题1、什么是新能源汽车？参考答案：言之有理即可。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构、技术原理先进的汽车。2017年1月6日工业和信息化部（简称工信部）发布的第39号部令《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》第三条，对新能源汽车进行了定义：采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。2、电动汽车可以分为哪三类？参考答案：言之有理即可。电动汽车可以分为以下三类：混合动力电动汽车（HEV）：这种类型的电动汽车通常同时使用内燃机和电动机作为动力源。内燃机主要在高速公路行驶时提供动力，而电动机则主要用于城市和低速行驶。纯电动汽车（BEV）：这种类型的电动汽车完全由可充电电池提供动力源，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等。纯电动汽车对环境的影响相对较小，被广泛看好，但当前技术尚不成熟。燃料电池电动汽车（FCEV）：这种类型的电动汽车利用氢气等燃料和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源。此外，电动汽车还可以根据其是否依赖内燃机以及动力来源是否是可充电电池进一步分类。在每种类型的电动汽车中，还可以根据其具体的技术和设计进一步分类。3、纯电动汽车的基本构成及工作原理是什么？参考答案：言之有理即可。纯电动汽车可以通过家用电源（普通插座）、专用充电桩或者特定的充电场所进行充电，还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，满足日常的行驶需求，大大提高其经济效益。纯电动汽车与内燃机汽车的最明显区别，是用电动机驱动装置和蓄电池组件替代内燃机和燃料箱。纯电动汽车的电力动力系统主要由电动机驱动系统、储能系统（动力电池组）、辅助系统三个部分组成。其中电动机驱动系统由控制器（电机控制器）、电力电子变换器（逆变器／ＤＣＤＣ）、电动机、机械传动装置、驱动轮组成；储能系统由储能单元、能量管理与分配单元组成；辅助系统由整车控制器、舒适系统、辅助电源组成。纯电动汽车的优点是技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方就能够充电；缺点是蓄电池单位重量储存的能量太少，电动车的电池较贵，特别是充电后续航距离短，不能跑长途。4、新能源汽车主要有哪些类型？各自有什么特点？参考答案：言之有理即可。新能源汽车主要分为以下几类：1、纯电动汽车：纯电动汽车是以可充电电池（如锂离子电池）为动力源，通过电动机驱动车辆行驶的汽车。纯电动汽车的特点是零排放、低噪音、低能耗和高能量密度。2、混合动力电动汽车：混合动力电动汽车是同时使用内燃机和电动机作为动力源的汽车。它具有较高的能量密度和低排放，同时能够在不同行驶状态下选择不同的动力源，实现更好的燃油经济性和排放性能。3、燃料电池电动汽车：燃料电池电动汽车是利用燃料电池产生电能并驱动电动机行驶的汽车。燃料电池电动汽车的排放物为水蒸气，具有零排放、高能量密度和短充电时间等优点。4、插电式混合动力电动汽车：插电式混合动力电动汽车是一种同时具有内燃机和电动机作为动力源，并可以通过外接电源进行充电的汽车。它具有较高的能量密度和低排放，同时能够在不同行驶状态下选择不同的动力源，实现更好的燃油经济性和排放性能。5、增程式电动汽车：增程式电动汽车是一种以内燃机为基础，同时配备电动机驱动的汽车。它的特点是可以在行驶过程中通过内燃机进行充电，从而延长续航里程。各类新能源汽车的特点如下：1、纯电动汽车：零排放、低噪音、低能耗和高能量密度。2、混合动力电动汽车：高能量密度和低排放，同时能够在不同行驶状态下选择不同的动力源，实现更好的燃油经济性和排放性能。3、燃料电池电动汽车：零排放、高能量密度和短充电时间。4、插电式混合动力电动汽车：高能量密度和低排放，同时能够在不同行驶状态下选择不同的动力源，实现更好的燃油经济性和排放性能。5、增程式电动汽车：可以延长续航里程，同时具有内燃机和电动机的优点。5、我国新能源汽车目前发展的特点有哪些？参考答案：言之有理即可。随着我国对环境保护政策的加强，我国越来越重视新能源汽车的发展，由于科技和产业变革，新能源汽车已经成为汽车产业转型升级的中坚力量，新能源汽车行业也迎来了前所未有的发展机遇，正从萌芽期向成长期迈进，其保有量在5年间增长了9倍多。2020年11月，国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，要求深入实施发展新能源汽车国家战略，推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展，加快建设汽车强国。目前国内新能源汽车行业的上市企业有比亚迪股份有限公司、浙江吉利控股集团有限公司、上海汽车集团股份有限公司、广州汽车集团股份有限公司、北汽蓝谷新能源科技股份有限公司、中国长安汽车集团股份有限公司等。1、续航里程2012年5月18日上午9时，在四川新纪元公司厂区举行了“四川造”电动汽车试验运营启动仪式。在活动起航现场，一台改装后的纯电动汽车，携带重量符合国家工信部标准（电池质量占整车比重的25％以下）的新型锂电池，通过三电动力总成创新集成，一次充电工况可运行1000kｍ以上。该车运行时间从5月18日上午9点31分开始，5月19日凌晨3点17分结束，历时17小时46分钟，合计工况运营1011km，耗电85kＷ·ｈ，挑战工况运营1000kｍ成功。本次测试完美书写了“长续航”“电池寿命长”“安全性能优”“系统集成强”“中国芯”的技术风采。2、电池在新能源汽车的成本中，电池成本通常要占到40％左右，再加上占10％左右的电机和10％左右的电控成本，“三电”共占电动汽车成本的60％左右，如图1-17所示。因此，提升电池技术对新能源汽车来说非常重要。3、电机基本完成国产化目前我国新能源汽车的电机基本完成了国产替代，且集成化程度越来越高。电机驱动系统是新能源汽车三大核心部件之一，是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与机械传动机构两个部分。电动机驱动系统主要由电机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。新能源汽车的电机通过从电池中获取有限的能量产生动作，所以要求其在各种环境下的效率都要很高，在性能上要比一般工业用的电机更加严格。电动汽车专用的电机需要满足高速化、小型轻量化、高效性（一次充电后的续驶里程长）、低速大转矩情况下大范围内的恒定输出特性、寿命长以及高可靠性、低噪声和成本低廉等性能。未来新能源汽车的电机驱动系统将朝着小型轻量化、高效性、更出色的转矩特性、使用寿命长、可靠性高、电机控制器实现数字化、控制精度高、噪声低、价格低廉的方向发展。4、电控系统核心模块IGBT电控系统核心模块采用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。从功能上来说，IGBT就是一个电路开关，优点就是用电压控制，饱和压降小、耐压高，可在几十到几百伏量级电压、几十到几百安量级电流的强电上应用。新能源汽车电控系统包括三部分，分别是整车控制器、电机控制器和电池控制器。其中新能源整车控制器和电池控制器相对成熟，电机控制器相对落后，主要是因为核心部件IGBT国内能生产的企业只有中车时代和比亚迪两家，90%以上依靠进口。IGBT模块成本占据电控系统成本的40%以上，如果加上充电系统中的IGBT，则成本占比更高。IGBT模块主要包括母排电极、键合引线、芯片、焊层、衬板和基板几大部分，各个部分之间采用的连接技术构成了IGBT模块封装的关键技术。5、智能网联智能网联汽车是车联网与智能车的有机结合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终替代人来操作的新一代汽车，它将改变驾驶员的主导地位。智能网联汽车实现了车内网、车外网、车际网的无缝连接，具备信息共享、复杂环境感知、智能化决策等功能，是AI、信息通信、大数据、云计算等战略性高新技术的支撑点和战略制高点。2021年7月13日，中国互联网协会发布了《中国互联网发展报告（2021）》，在车联网领域，2020年智能网联汽车的销量超过了303万辆，同比增长了107％。车联网为汽车工业产业的升级提供了驱动力，已被提到国家战略的高度，我国车联网标准体系建设已经基本完成。现在大部分汽车品牌都在向智能网联发展，如大众、雪佛兰、起亚、福特、本田、别克、飞思卡尔等。国家非常重视发展智能网联汽车，2021年7月27日，工信部、公安部、交通运输部印发了《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》的通知。6、充电桩充电桩是新能源汽车行业发展的基石，随着电动车的不断放量，充电桩作为配套设施必须跟上。2021年9月10日，中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布8月充电桩运营数据。数据显示，2021年8月比2021年7月公共充电桩增加了3.44万台，8月同比增长了66.4％。综上所述，由于新能源汽车的发展受到诸多现实因素和技术要求的限制，以目前的技术条件来看，想要实现新能源汽车的全方位大发展，还有待新的突破。当前普遍认为，汽车工业的发展主要集中在纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车三类新能源汽车上，所有新能源汽车都要向轻量化和智能化方向发展。1.2新能源汽车的结构、工作原理和基本操作练习题1、与传统汽车相比，电动汽车特有哪些部件？作用是什么？参考答案：言之有理即可。电动汽车相较于传统汽车，其特有部件主要包括电动机、逆变器、电池和电池充电器。电动机：作为电动汽车的重要部件，电动机负责执行车辆的动力输出功能。在市场上，电动汽车的电动机可以是直流或交流的，而交流电机通常更为常见。逆变器：这个设备的主要功能是将直流电转换为交流电，以便为电动机供电。逆变器还可以通过调节交流电的频率来改变电机的转速。电池和电池充电器：电动汽车中的电池是储存电能以供车辆行驶的部件。电池充电器则负责为电池充电，它具有监控电池温度的功能，以帮助延长电池的使用寿命。通常，电动汽车中的电池类型是锂电池，因为这种电池的放电率较低，对环境的影响也较小。除此之外，电动汽车还有控制器这个特有部件，它被比作电动汽车的“大脑”。控制器会根据车辆的运行状态和驾驶者的意图来控制电动机的运行，以实现车辆的加速、减速和停车等动作。总的来说，这些特有部件的存在使得电动汽车在运行过程中具有零排放、低噪音、低能耗和高能量密度等优点，相较于传统汽车有着明显的优势。2、吉利帝豪EV450纯电动汽车与北汽EV200纯电动汽车各有什么特点？参考答案：言之有理即可。吉利帝豪EV450和北汽EV200都是纯电动汽车，但它们各自具有不同的特点。总体来说，帝豪EV450在续航里程和电池性能方面表现更为出色，而北汽EV200在空间和操控方面可能更具优势。首先，帝豪EV450拥有国际领先的三电技术，采用宁德时代三元锂电池，综合工况续驶里程可达400km以上，60km/h等速续航里程超过450km。它搭载的ITCS2.0电池智能温控管理系统，确保了在零下30°到50°温度区间，都可正常、高效充电，确保电池性能，解决了极端天气出行难题。其次，帝豪EV450的电机性能也十分出色，它搭载了高效永磁电机，最大功率为30/53kW。此外，帝豪EV450还配备了全新的Tricore调节平台，双核64位核心处理系统，使得车辆具有更高效的安全保障和电动车策略优化。北汽EV200在空间和操控方面可能更具优势。然而，关于北汽EV200的续航里程、电池性能以及其他详细技术规格的信息并未提供，因此无法进行详细的比较。总的来说，吉利帝豪EV450和北汽EV200都是优秀的纯电动汽车，它们具有各自的特点。选择哪款车主要取决于个人的需求和偏好。3、纯电动汽车的基本构成及工作原理是什么？参考答案：言之有理即可。纯电动汽车的基本构成和工作原理可以概括如下：基本构成：电力驱动系统：包括电动机、逆变器和控制器。电动机负责驱动车辆行驶，逆变器将直流电转换为交流电，控制器则根据车辆的运行状态和驾驶者的意图来控制电动机的运行。电源系统：包括电池和电池充电器。电池储存电能以供车辆行驶，电池充电器则负责为电池充电。辅助系统：包括电动助力转向系统、制动系统和空调系统等，这些系统由电动机驱动，为车辆提供各种辅助功能。工作原理：纯电动汽车的工作原理是利用电力驱动系统将电能转化为机械能，从而驱动车辆行驶。在行驶过程中，车辆的加速、减速和停车等动作都是由控制器根据车辆的运行状态和驾驶者的意图来控制的。同时，电源系统和辅助系统也会参与工作，为车辆提供电能和辅助功能。纯电动汽车的电力驱动系统和电源系统是核心部分，它们的工作原理与传统汽车有所不同。纯电动汽车使用电动机代替了传统汽车的发动机，使用电池代替了传统汽车的油箱，从而实现了零排放、低噪音、低能耗和高能量密度等优点。1.3动力电池及电池管理系统练习题1、简述动力蓄电池的组成。参考答案：言之有理即可。动力蓄电池主要由正极、负极、电解质和隔膜等组成。其中，正极是电池单体中的一个重要部分，通常由锂离子或镍氢化物等材料制成，它能够接受电子并吸收电解液中的离子形成正极离子。负极则是电池单体中的另一个重要部分，通常由碳材料制成，能够释放电子并吸收电解液中的离子形成负极离子。电解质是电池中的导电介质，起到传递离子和形成电场的作用。隔膜则是用来隔离正负极，防止短路和自放电，同时允许离子通过。此外，动力蓄电池通常由多个电池单体组成，每个电池单体又由正极、负极、隔膜和电解液等组件构成。2、简述动力蓄电池的充放电过程。参考答案：言之有理即可。动力蓄电池的充放电过程可以概括如下：充电过程：在充电开始时，电动汽车需要与充电桩或电站连接，通过外部电源向车辆的电池组传输电能。在充电过程中，电池管理系统（BMS）起着核心的监测和控制作用，密切关注电池的各项参数，如电压、电流和温度等。当电池内部的化学反应开始发生改变时，电子从负极流向正极，而锂离子则从正极移向负极。这个过程实际上是一个能量储存的过程，将电能转化为化学能。充电速率的快慢取决于电池的设计和充电电源的功率。快速充电设施可以在短时间内给电动汽车充入更多的电能，从而达到较高的电量水平（例如，30分钟内达到80%）。不过，这也需要做好对电池温度的监控，以防止过热带来的损害。放电过程：放电过程是动力蓄电池为车辆提供动力的过程。在放电过程中，电池内部的化学反应会逆向进行，电子从正极流向负极，而锂离子则从负极移向正极。这个过程实际上是一个能量释放的过程，将化学能转化为电能。通过电力驱动系统，这些电能被转化为机械能，从而驱动车辆行驶。同时，这个过程也会产生热量，需要适当的冷却系统来防止过热。总之，动力蓄电池的充放电过程是一个复杂的电化学过程，需要电池管理系统进行监测和控制，以确保电池的安全和稳定运行。3、简述电池管理系统（BMS）的构成。参考答案：言之有理即可。电池管理系统（BMS）主要由以下几部分构成：硬件部分：包括电池模组管理单元（BMU）、电池簇管理单元（BCMS）、电池管理控制器（BMSC）、HMI（人机界面）以及直流检测单元（DMU）等。软件部分：包括数据采集模块、充电控制模块、均衡模块、功率计算模块、数据显示模块和存储通信模块等。BMS主要管理和保护电池组的使用。其中，数据采集模块负责收集电池的各种状态参数，如电流、电压和温度等；充电控制模块根据采集的数据进行自动充电，包括预充电、恒流充电、恒压充电三个阶段；均衡模块在适当的时间通过15W开关电源对单个电池进行均衡和充电，使电池组中的电池更加平衡和一致；功率估算单元主要分析采集的状态参数，并根据研究实验获得的电量去估算当前的电池功率；数据显示单元采用图形液晶显示，显示电池电压、充放电电流、剩余电量、电池温度和充电时间；存储通信单元通过存储芯片定时存储充放电信息（电压、电流、充放电时间等），并可通过串口与计算机通信，在计算机上显示充放电信息。此外，BMS还具有EMS/SCADA等上位机主站软件管理和调度功能，采用树形管理模式进行电池管理。4、电池管理系统（BMS）的功能是什么？参考答案：言之有理即可。电池管理系统（BMS）的主要功能是智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。具体来说，BMS的功能包括：电池物理参数实时监测：包括电池电压、电池极柱温度、电池回路电流、电池组端电压等。电池状态估计：通过监测到的数据，对电池的状态进行评估，如剩余电量、健康状况等。在线诊断与预警：对电池故障进行诊断，包括传感器故障、网络故障、电池故障等，并提前预警。充、放电与预充控制：根据电池的状态和充电需求，控制电池的充电和放电过程。均衡管理和热管理：通过特定的算法，对电池进行均衡控制，使电池达到一致性；同时监控电池的温度，防止过热。网络功能：包括在线标定和健康，在线程序下载等，可以实现与外部设备的通信和控制。故障保护和告警：在发现故障时，BMS会采取相应的保护措施，如切断高压来保护电池不受损害，同时上报故障给整车控制器和充电机。充电控制：根据电池的状态和充电需求，控制充电机的输出，实现慢充和快充的控制。电池一致性控制：通过采集单体电压信息和使用均衡方式，使电池达到一致性。热管理功能：根据电池的温升情况，决定是否开启加热或冷却。总的来说，BMS是一个负责监控和管理电池系统的关键子系统，它的工作直接关系到电动汽车的安全、可靠和高效运行。2.1新能源汽车高压电的危害与防护练习题1、我国如何规定新能源汽车的电压安全等级？参考答案：言之有理即可。我国将新能源汽车的电压安全等级分为两个级别，A级和B级。A级是较为安全的电压等级，在直流中，最大工作电压应小于或等于60V；在交流中，最大工作电压应低于30V。维护人员不需要采取特殊的防电保护措施。B级对人体会产生伤害，被认为是高压。在该电压下必须采取必要的防护设备对维护人员进行保护。这是为了确保新能源汽车在使用过程中不会对维护人员造成伤害，同时也能保障新能源汽车的安全运行。2、新能源汽车高压电有哪些危害？参考答案：言之有理即可。新能源汽车的高压电具有以下危害：电击危险：人体接触到高压电时，会发生电击，导致人体麻痹、心跳骤停、呼吸停止等严重后果。起火爆炸危险：电池温度过高或发生短路等异常情况时，会引发电池起火或爆炸。化学品泄漏危险：电池内部的化学物质如果泄漏出来，会对人的健康和环境造成危害。因此，针对新能源汽车高压安全设计，可以采取以下措施：避免在充电、放电过程中使用手机等电子设备，以免引发火灾。不要随意拆卸电池，以免引发短路，导致火灾或爆炸。不要在高温、高湿、高海拔等环境下让电池长时间工作，以免引起过热。定期检查电池的状态，发现异常情况及时处理。应该做好防护措施，比如佩戴防静电手套、穿防护服等。3、在新能源汽车维护和使用中如何做好安全防护？参考答案：言之有理即可。在新能源汽车维护和使用中，做好安全防护至关重要。以下是一些建议：定期检查和维护电池及充电设备，确保其处于良好的工作状态。在使用充电设备时，应遵循正确的充电程序和操作流程，避免过充、过放和短路等情况。在行驶过程中，应避免急加速、急刹车和高温行驶等高风险操作，以减少电池负荷和损耗。在进行维修和更换电池时，应佩戴适当的防护设备和工具，如防静电手套、绝缘工具等。避免在充电、行驶和维修过程中使用手机等电子设备，以免引发火灾或其他安全事故。在遇到紧急情况时，应立即停车并关闭电源，寻求专业人员帮助。在使用过程中，应保持车辆整洁和干燥，避免积水、潮湿和腐蚀等对车辆和电池的影响。在购买新能源汽车时，应选择正规品牌和渠道，购买符合国家安全标准的产品。总之，新能源汽车的安全防护需要从多个方面入手，包括电池及充电设备的维护、正确的使用操作、维修和更换电池时的防护措施、紧急情况的处理等。只有全面考虑并采取相应的措施，才能确保新能源汽车的安全运行和使用。4、简述高压禁用操作流程。参考答案：言之有理即可。高压禁用操作流程包括以下步骤：确保车辆已经停止运行并且车钥匙已经拔出。将车辆处于安全的停放位置，并且车辆周围没有其他人员。打开车辆的前盖，找到高压电汇流排。找到高压电汇流排上的切断开关，该开关通常是一个红色的手柄，可以通过将其向下拉动来切断高压电。切断高压电后，等待一段时间以确保电容器中的电量已经完全消失。这通常需要等待至少5分钟。在维修或保养完成后，需要将高压电系统重新连接。连接高压电汇流排之前，需要先检查所有连接器是否牢固。同时，需要确保在重新连接高压电之前，车辆的钥匙已经拔出。2.2电动汽车高压操作设备的使用练习题1、简述汽车故障诊断仪的功能及应用。参考答案：言之有理即可。汽车故障诊断仪是一种用于检测、诊断和修复汽车故障的设备。它具有多种功能，包括读取故障码、清除故障码、读取发动机动态数据流、示波功能、元件动作测试、匹配、设定和编码等功能。此外，汽车故障诊断仪还具有英汉辞典、计算器及其他辅助功能。这些功能使得汽车故障诊断仪在汽车维修中具有广泛的应用。例如，通过读取故障码，可以快速确定汽车的故障部位和原因，从而缩短维修时间。同时，清除故障码可以帮助恢复汽车的正常性能。读取发动机动态数据流可以实时监测发动机的工作状态，帮助判断故障原因。示波功能可以显示汽车运行的状态数据及故障信息，方便维修人员做出准确的判断。元件动作测试可以测试汽车各部件的性能，帮助确定故障部位。匹配和设定功能可以帮助调整汽车的各种参数，恢复汽车的性能。总的来说，汽车故障诊断仪在汽车维修中具有重要的作用，可以快速、准确地检测和修复汽车故障，提高维修效率和准确性，保障汽车的安全运行。2、普通万用表有哪些功能？参考答案：言之有理即可。普通万用表是一种多功能、多量程的测量仪表，可以用来测量电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管、开关、LED灯、芯片等电路板上的元件。它具有测量电压、电流和电阻等多种功能，有的万用表还可以测量晶体管的主要参数以及电容器的电容量等。万用表可以用来维修电路，测量电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管、开关、LED灯、芯片等电路板上的元件，通过测量它们的元件值和正常电压、电流，从而判定故障点，进一步的维修故障点，使产品启动运行正常。常见的万用表有指针式万用表和数字式万用表。指针式多用表是一表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式万用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。总的来说，普通万用表是一种非常实用的工具，在维修电路和检测电子元件方面具有广泛的应用。3、汽车专用万用表与普通万用表有什么区别？参考答案：言之有理即可。汽车专用万用表与普通万用表的区别如下：测量精度：汽车专用万用表具有更高的测量精度，能够更准确地测量汽车电路中的电压、电流和电阻等参数。测量范围：汽车专用万用表的测量范围比普通万用表更宽，能够测量更大或更小的电压、电流和电阻等参数。特殊功能：汽车专用万用表具有一些特殊功能，例如能够测量脉冲波形、点火线圈的闭合角、转速、传感器输出的电信号频率等，这些是普通万用表所不具备的。接口：汽车专用万用表通常具有更多的接口，可以适应不同的汽车电路测试需求。安全性：汽车专用万用表在设计和制造时通常会更加注重安全性，例如具有过载保护、短路保护等功能，以避免在测试过程中对电路或设备造成损坏。总的来说，汽车专用万用表是针对汽车电路的特点和测试需求进行设计和制造的，具有更高的测量精度、更宽的测量范围、更多的特殊功能、更多的接口以及更高的安全性等特点，适用于汽车维修和检测等领域。而普通万用表则适用于一般的电子电路测试。3.1充电桩的结构与工作原理练习题1、常规充电的优点和缺点是什么？参考答案：言之有理即可。1、常规充电的优点主要包括：充电设备成本较低，安装和维护成本相对较低。充电时间相对较长，但可以在夜间进行充电，有利于降低电网峰值压力，提高电力资源的利用效率。充电电流和功率相对较小，对电池的损耗较小，延长电池的使用寿命。适用于需要续驶里程较大的电动汽车，可以满足车辆一天运营需要。充电站规模较大，可以同时为多辆电动汽车进行充电。2、常规充电的缺点主要包括：充电时间相对较长，对于需要快速充电的车辆来说可能无法满足需求。充电地点相对固定，需要配备专门的充电场所，增加了成本。2、慢充电系统是由哪些零件组成的？参考答案：言之有理即可。慢充电系统主要由以下部件组成：交流充电桩（车外部件）：作为慢充系统的核心部件，负责提供充电电源，通常采用三相交流电。充电口：位于车辆底部，通过电缆与交流充电桩相连，是车辆接受充电的接口。车载充电机：位于车辆内部，负责将交流电转换为直流电，供给电池充电。高压盒：用于高压电路的分配和管理，连接车载充电机、电池、电机等高压部件。动力电池：作为储能单元，接受充电并存储电能以供车辆使用。BMS（电池管理系统）：通过慢充CAN将动力电池充电接受能力的数据发送至车载充电机，控制充电电流和电压，保护电池并提高充电效率。分控盒和电压采集线：协助BMS监控电池的电压和电流数据，并将数据反馈给BMS。电流传感器和温度传感器：监测充电电流和电池温度，确保充电过程的安全性。VCU（整车控制器）：通过新能源CAN将动力电池充电接受能力的数据发送至车载充电机，控制车辆的电力分配和管理。慢充电系统相对于快充电系统，其部件组成略有不同。慢充系统的充电电流和功率相对较小，对电池的损耗较小，延长电池的使用寿命。同时，慢充系统的充电时间较长，但可以在夜间进行充电，有利于降低电网峰值压力，提高电力资源的利用效率。3、车载充电机的作用是什么？参考答案：言之有理即可。车载充电机是固定安装在电动汽车上的充电机，具有为电动汽车动力电池，安全、自动充满电的能力。它具备高速CAN网络与BMS通信的功能，能够判断电池连接状态是否正确，同时可以通过高速CAN网络与车辆监控系统通信，上传充电机的工作状态、工作参数和故障告警信息，接受启动充电或停止充电控制命令。车载充电机的主要作用是为电动汽车的电池进行充电，能够将电网传输的交流电转换为直流电，调整输出电压和电流，以满足电池的充电需求。它还可以根据电池管理系统（BMS）提供的数据动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。此外，车载充电机还具有完备的安全防护措施，如交流输入过压保护功能、交流输入欠压告警功能、交流输入过流保护功能、直流输出过流保护功能、直流输出短路保护功能、输出软启动功能、高压互锁功能、阻燃功能等，确保充电过程的安全性和可靠性。总之，车载充电机是电动汽车中非常重要的一个组成部分，它能够为电动汽车的电池提供安全、便捷的充电服务，并且具有完备的安全防护措施，保障充电过程的安全性和可靠性。4、充电桩有哪些类型？作用是什么？参考答案：言之有理即可。充电桩主要分为以下几类：交流充电桩：交流充电桩一般布置在公共交通场所、加油站、停车场等公共场所，为电动汽车提供充电服务，解决其出行充电需求。考虑到在充电的时候还有一些的充电功率损耗，所以实际上面慢充电的充电功率会慢一些。直流充电桩：直流快充桩，功率有30kw、60kw、120kw、240kw等等，适用于有快充接口的新能源电动汽车充电，充电功率大，速度快，所以一般在新能源充电站、商场、加油站等地点安装，适合短时间停留快速充电用户使用，方便快捷。此外，充电桩还分为家用充电桩和商用充电桩。家用充电桩一般布置在家庭或办公场所，可以实现对电动汽车的定期充电需求，方便、快捷，提高了生活和工作的便利性。商用充电桩一般布置在商场、超市、酒店等商业场所，方便商务人士和消费者对电动汽车进行充电，提高了商业服务的品质和吸引力。总的来说，充电桩的主要作用是为电动汽车和混合动力车提供电能，通过电缆连接电动汽车的充电接口，将电能传输到车内的蓄电池中进行储存，为电动汽车提供能源，实现车辆的行驶。同时，不同汽车的充电桩的充电功率会根据车辆的充电方式而言是不一样的。3.2充电桩安全使用与常见故障的检修练习题1、简述交流充电桩的安装流程。参考答案：言之有理即可。交流充电桩的安装流程如下：联系物业公司，确定小区是否支持安装充电桩，并获得物业的许可。选择合适的充电桩，根据车型和电压选择7KW或11KW的交流慢充桩，可以选择壁挂式或立式。准备相关资料，包括身份证复印件、车位产权证明（物业可出具）、物业同意安装说明等。通过国网APP或南网在线APP进行充电桩报装申请，填写相关信息，上传资料，等待审核。通过物业或4S店联系供电公司进行实地勘察，确定最终施工方案，签订安装协议。由供电公司或指定的施工单位进行安装，注意按照规范操作，确保火线零线接正、接地良好、电压稳定等。施工完成后，由业主或委托物业去电力公司报备，电力公司将前往现场验收，验收合格会给电表施加封志。由电力公司制作相应的电卡，或者业主自己领取。2、车载充电机的功能有哪些？参考答案：言之有理即可。车载充电机是电动汽车的重要配件之一，具有多种功能：将交流电转换为直流电：车载充电机可以将电网提供的交流电转换为电动汽车动力电池所需的直流电。充电功率控制：车载充电机可以根据电池的充电需求，自动调节充电功率，确保电池能够安全、快速地充满电。充电状态显示：车载充电机可以实时显示充电状态，包括充电电流、充电电压、电池电量等信息，方便驾驶员了解电池的充电情况。故障诊断和保护：车载充电机具备故障诊断和保护功能，当出现故障时，可以自动切断电源，保护电池和车辆的安全。通讯功能：车载充电机可以通过CAN网络与车辆监控系统通讯，上传充电机的工作状态、工作参数和故障告警信息，接受启动充电或停止充电控制命令。适应性：车载充电机可以适应不同的电网环境和不同的电池类型，提高电动汽车的适应性和便利性。总之，车载充电机是电动汽车中非常重要的一个组成部分，它能够为电动汽车的电池提供安全、便捷的充电服务，并且具有完备的安全防护措施，保障充电过程的安全性和可靠性。3、在拆装车载充电机时需要注意什么？参考答案：言之有理即可。在拆装车载充电机时，需要注意以下几点：准备工作：确保工作环境干燥且无尘土，准备好绝缘工具和防护用品，如绝缘手套、绝缘工具等。断开电源：在进行任何拆装操作前，需要断开电源，以确保安全。拆卸顺序：按照正确的顺序逐步拆卸车载充电机的各个部件，不要遗漏任何一个螺丝或插头。绝缘保护：在操作过程中，要确保手部和工具的干燥，避免因潮湿而引发触电事故。轻拿轻放：在拆卸和搬运部件时，要轻拿轻放，避免部件损坏或自身受伤。清洁和维护：在拆装过程中，要保持部件的清洁，避免尘土和异物对部件造成损害。同时，对车载充电机进行定期的维护和保养，以确保其正常运转。安全防护：在操作过程中，要佩戴安全帽、手套等防护用品，确保人身安全。注意标识：在拆装过程中，要注意各种标识和警告标志，避免误操作或损坏部件。备份数据：在拆装过程中，要备份重要的数据和信息，以防丢失或损坏。总之，在拆装车载充电机时需要注意安全、细心、专业和规范的操作流程，以确保其正常运转和延长使用寿命。4、简述交流充电桩的安装流程。参考答案：言之有理即可。充电桩的安装大致可分为三个阶段：准备、施工和验收。（１）准备阶段。准备工作是保证安装工程顺利进行、安全完成的重要前提，不仅体现在施工前，而且贯穿于整个施工的全过程。准备工作通常包括现场勘察、制订方案和准备材料。（２）施工阶段。当施工方案达成一致并经有关部门批准后，即可进入安装工程的施工阶段。施工阶段包含现场的来料检验和确认、内外电气布线及固定（电气线路的敷设）、低压保护装置的安装（配电柜内部）和配电柜及充电桩的安装。（３）验收阶段。安装施工完成后，应对充电桩各技术性能进行检测，对不符合要求的地方进行重新调试安装，直到满足充电和安全要求。（４）家用充电桩安装步骤。购买电动汽车可以送充电桩，充电桩的安装步骤如下：①联系物业公司。要和物业提前沟通好，确定小区充电桩的安装政策。②考察自己的车位。一般小区都会有很多配电室，业主要自己选择一个距离车位最近的，就是要确定充电桩安装位置与配电室的位置之间的最短路线。这样在安装的时候可以节省费用。③提供相关材料。将身份证复印件、车位产权证明、物业同意安装说明交给工作人员。目前有的电力公司只接受充电桩公司的申请，业主是不能自己去申请的。④现场实地考察。电力公司的工程师会通知充电桩公司一个时间，届时物业电工、充电桩公司、电力公司和业主都要在现场，确定最终施工方案。4.1新能源汽车慢充系统的组成和工作原理练习题1、简述交流慢充系统的组成及作用。参考答案：言之有理即可。交流慢充系统主要由以下部件组成：交流充电设备：这是慢充系统的核心部件，负责提供充电电源。充电口：位于车辆底部，通过电缆与交流充电设备相连，是车辆接受充电的接口。车载充电机：根据控制指令把交流电转化为直流电给电池充电。交流充电插座（交流充电插座线束）：车辆连接外部电网的接口，其接口有2个信号回路，1个接地回路，1个零线回路和3个火线回路，共7个接口。车辆控制器：实施监控车辆的状态，并发出控制指令给车载充电机，使其工作或停止工作，控制其工作电流和电压等，是车辆充电的控制大脑。充电枪：连接外部电网和车辆的部件，直接给车载充电机提供220VAC电源。其线缆上的功能盒可检测车辆和电网状态，连接或断开给车辆的供电，具有一定的保护功能。交流慢充系统的作用主要是为电动汽车的电池进行安全、便捷的充电。其充电电流和功率相对较小，对电池的损耗较小，延长电池的使用寿命。同时，交流慢充系统的充电时间较长，但可以在夜间进行充电，有利于降低电网峰值压力，提高电力资源的利用效率。此外，交流慢充系统还具有完备的安全防护措施，如过压保护、欠压告警、过流保护等功能，确保充电过程的安全性和可靠性。2、简述交流慢充系统工作时，充电电流流过的路径。参考答案：言之有理即可。交流慢充系统工作时，充电电流流过的路径如下：充电桩输出三相交流电通过充电枪线进入车载充电机。车载充电机通过直流电输出端子为动力电池进行充电。3、随车充电设备充电和交流充电桩充电各有什么优缺点？参考答案：言之有理即可。随车充电设备和交流充电桩的充电方式各有优缺点。随车充电设备的优点在于使用方便，不受场地限制，可以在家里或者办公室等场所为电动汽车进行充电。此外，随车充电设备还可以对电池进行深度充电，提升电池充放电效率，延长电池寿命。但是，随车充电设备的充电速度较慢，需要花费较长时间进行充电。交流充电桩的优点在于充电速度快，可以在短时间内为电动汽车补充电量。此外，交流充电桩还可以提供较大的电流和电压，满足电动汽车快速充电的需求。但是，交流充电桩需要在固定场所安装，需要一定的场地和设施支持。综合来看，随车充电设备和交流充电桩各有优缺点，需要根据使用场景和需求进行选择。对于日常使用频率较高、需要长时间充电的情况，可以选择随车充电设备；对于需要快速充电或者在公共场所进行充电的情况，可以选择交流充电桩。4.2交流慢充线束练习题1、交流慢充线束的上游与哪些元件相连接？下游又与哪些元件相连接？参考答案：言之有理即可。交流慢充线束的上游与充电枪相连接，下游与车载充电机相连接。在上游，交流慢充线束的一端连接充电枪，通过充电枪接入电网提供的交流电。在下游，交流慢充线束的另一端连接车载充电机，将交流电转换为直流电后供给电动汽车的动力电池进行充电。车载充电机是电动汽车的组件之一，它可以将交流电转换为直流电，并根据电池管理系统的指令控制充电电流和电压等参数，为电池提供安全、高效的充电服务。2、如何判断交流慢充线束的绝缘性能？参考答案：言之有理即可。交流慢充线束的绝缘性能可以通过以下步骤进行判断：检查线束的外观，查看是否有损坏或磨损的迹象。用万用表测量线束的电阻值，正常情况下应大于1兆欧。将线束的一端连接到电源，另一端连接到负载，在负载端施加交流电压，检查是否有电流流过线束。如果没有电流流过线束，则说明线束的绝缘性能良好。如果发现绝缘性能不良，需要对线束进行修复或更换。需要注意的是，在进行绝缘性能测试时，应该遵循安全操作规程，避免触电等危险情况的发生。同时，应该选择符合规格的测试设备和测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。3、交流慢充系统的连接器有哪些？参考答案：言之有理即可。交流慢充系统的连接器主要有以下几种：充电枪与车辆的连接器：这是一种专用的连接器，用于将交流电从电网传输到车辆的充电口。该连接器通常具有较高的安全性和可靠性，能够承受较大的电流和电压。充电桩与车辆的连接器：充电桩是交流慢充系统的重要组成部分，其输出端也需要与车辆连接。这种连接器与充电枪与车辆的连接器类似，也是专用的、具有较高的安全性和可靠性。车载充电机与电池的连接器：车载充电机通过这种连接器将直流电传输到电动汽车的电池中。该连接器通常具有较高的电流承载能力和耐久性。车辆控制器与电池的连接器：车辆控制器需要通过这种连接器监控电池的状态，并向电池发送控制指令。该连接器通常具有较高的数据传输速度和可靠性。这些连接器在交流慢充系统中发挥着重要的作用，需要具备高安全性、高可靠性、耐久性和易用性等特点。同时，根据不同的应用场景和规格要求，其具体结构和性能也会有所不同。4.3交流慢充系统常见故障的检修练习题1、画出车载充电器的电路图。参考答案：言之有理即可。2、简述交流故障诊断排除思路。参考答案：言之有理即可。交流故障诊断排除思路可以概括为以下几个方面：观察现象：观察故障现象，记录下来，包括故障出现的时间、现象、环境等。确认故障范围：根据故障现象，确定故障可能涉及的范围，是单个设备故障还是整个系统故障。分析原因：根据故障范围，分析可能的原因，例如设备硬件故障、软件故障、线路故障等。排查问题：针对分析出的原因，进行逐一排查。例如，检查设备硬件是否损坏，软件是否需要升级或修复，线路是否接触良好等。试验验证：通过模拟故障现象或重启设备等方式，验证是否解决了问题。记录总结：将整个故障排除过程记录下来，总结经验，为以后类似问题的处理提供参考。需要注意的是，在处理交流故障时，一定要保持冷静，不要盲目操作，先对整个系统有一个清晰的认识，再根据现象和可能的原因进行排查。同时，需要有一定的安全意识，注意保护自身和设备的安全。3、简述充电时充电桩跳闸的原因。参考答案：言之有理即可。充电时充电桩跳闸的原因有多种，包括：充电线路问题：在连接充电线路时，可能会出现连接不规范，导致线路松动虚接、接触不良，引起充电异常导致充电桩跳闸。此外，如果充电线路不慎发生进水受潮或高温过热等情况，也可能触发充电桩的保护机制而发生跳闸。充电桩系统故障：由于使用时间过长、保养维护不当等情况，导致充电桩系统出现故障，例如部件老化、损坏等。充电进程无法顺利进行，引起跳闸。此时需要使用专业的检测工具检查充电桩系统，找出故障所在并进行解决。车辆充电系统故障：如果车辆的充电系统出现故障，例如充电接口、车辆内部线路、部件出现损坏等，充电桩也就无法为车辆进行充电。此时建议交由专业的维修人员进行处理，及时修复车辆充电系统故障。充电电源不稳定：家用充电桩大都使用的是家用电电源，面对家中用电器较多、用电高峰期等情况时，便可能会出现电压不稳定的情况，导致充电桩跳闸。此时，车主可以选择在合适的时段进行充电，避免这一问题出现。碰撞或抗震过程中损坏：控制系统故障导致在碰撞或抗震过程中出现损坏的情况。垃圾电噪等干扰：电网环境中存在垃圾电噪等干扰导致充电桩跳闸。电池受击伤害或短路：在充电过程中，电池受到击伤害或短路也可能导致充电桩跳闸。充电枪故障、充电开关故障等也可能导致充电桩跳闸。