任务1 电动汽车充电技术基础

新能源汽车概论,任务一电动汽车充电技术基础,建议课时：1学时,学习目标（1）知道充电系统的功能；（2）了解电动车对充电设备的要求；（3）理解电动汽车充换电技术及方法。,教学目标,充电系统是新能源汽车（包含纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车）的能源补给系统，为保障车辆持续行驶提供动力能源。,一、充电系统的功能,学习目录,一、充电系统的功能,对纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车充电系统应具有以下功能：（1）根据动力电池的实时状态控制充电的启动和停止，当动力电池充满后自动应停止充电。（2）将市电进行电力变换为电动汽车充电，供给与动力电池额定条件相对应的电力。（3）根据动力电池的电量、温度，控制充电电流的调节和电池的加热。（4）可根据充电时长的需求来选择充电模式。,二、电动车对充电设备的要求,电动汽车充电设备是指与电动汽车或动力蓄电池相连接，并为其提供电能的设备，是电动汽车充电站最主要的设备。电动汽车对充电设备的基本要求如图5-1-1所示。,图5-1-1电动汽车对充电设备的基本要求,三、电动汽车充换电技术,纯电动汽车或插电式混合动力电动汽车的动力电池补充电能主要通过电网的交流电能转换为动力电池需要的直流电能。目前给动力电池进行补给的技术主要是充换电技术。充换电技术分为充电技术和换电技术，其中，充电技术可分为交流充电、直流充电和无线充电，如图5-1-2所示。,图5-1-2电动汽车充电技术,电动汽车充换电技术,1、充电技术(1)交流充电交流充电也称为慢充，就是市电电网通过交流充电桩经车载充交流充电技术，如图5-1-3所示。,图5-1-3交流充电技术示意图,电动汽车充换电技术,(2)直流充电直流流充电也称为快充，就是市电电网通过直流充电桩转换为直流电后为动力电池充电，如图5-1-4所示。,图5-1-4直流充电技术示意图,电动汽车充换电技术,（3）无线充电无线充电不再需要电源插座或充电电缆，利用利用车外充电器，将工频电压临时转换成100kHz高频交流电，变压器一次线圈和二次线圈分别设在充电机的连接器一端和车辆一侧的连接器上，通过电磁感应传递电力，实现给电动汽车的动力电池充电，如图5-1-5所示。,图5-1-5无线充电,1-挂壁式充电盒；2-充电感应底板；3-能量传输；4-车载充电板；5-控制器；6-动力蓄电池,电动汽车充换电技术,交流充电技术和直流充电技术需要通过导线和充电插口与车辆进行连接，称为接触式充电，如图5-1-6所示；无线充电技术则不需要通过任何物体与车辆进行连接，称为非接触式充电，如图5-1-7所示。,图5-1-6接触式充电,图5-1-7非接触式充电,电动汽车充换电技术,2、换电技术换电技术是一种动力电池快速更换的方式，即在动力电池更换站内将用电量充足的动力电池替换电量不足的动力电池。这样，可有效克服现阶段动力电池性能的限制，为电动汽车运行的运行创造有利条件。根据应用车型的不同，电池更换技术可分为商用车换电技术乘用车换电技术，如图5-1-8所示。,图5-1-8更换动力电池的类型,电动汽车充换电技术,两侧更换、后备箱更换基本上是半自动为主，底盘换电速度很快，可实现全自动换电，目前底盘换电时间可控制在3分钟之内。电动汽车换电一般需要在动力电池更换站进行。图5-1-9所示是动力电池更换站的基本组成，包括供电系统、充电系统、电池更换系统、转运系统、综合监控系统以及电池检测维护系统。根据不同更换站规模的大小，某些系统没有，例如转运系统、电池检测维护系统等。,图5-1-9动力电池更换站的组成,四、电动汽车充电方法,电动汽车动力电池充电方法常见的有恒流充电、恒压充电和恒流限压充电三种方法。现代智能型动力电池充电机可设置不同的充电方法。1、恒流充电恒流充电是指充电过程中使充电电流保持不变的方法。优点：恒流充电具有较大的适应性,容易将蓄电池完全充足，有益于延长蓄电池的寿命。缺点：在充电过程中，需要根据逐渐升高的蓄电池电动势调节充电电压，以保持电流不变，充电时间也较长。恒流充电是一种标准的充电方法，如图5-1-10所示。,电动汽车充电方法,图5-1-10电动汽车充电方法,电动汽车充电方法,2、恒压充电恒压充电是指充电过程中保持充电电压不变，充电电流随动力电池电动势的升高而减小的充电方法。合理的充电电压，应在动力电池即将充足时使其充电电流趋于0。如果电压过高会造成充电初期充电电流过大和过充电，如果电压过低则会使动力电池充电不足。充电初期若充电电流过大，则应适当调低充电电压，待动力电池电动势升高后再将充电电压调整到规定值。优点:充电时间短，充电过程无需调整电压，较适合于补充充电