《新能源汽车结构与原理》课件 项目四 任务二 充电机

《新能源汽车结构与原理》项目四充电系统04项目四充电系统

充电系统任务一充电系统概述任务二充电机任务三充电站任务二充电机学习目标

1.掌握充电机的分类；2.了解车载充电机的结构与功能；3.了解车载充电机的充电过程。一、充电机的分类（1）车载充电机（2）地面充电机（3）感应式充电机任务二充电机一、充电机的分类（1）车载充电机车载充电机固定安装在电动汽车上，当需要充电时通过电缆与地面交流电源连接完成充电，由于只需将车载充电机的插头插接到停车场或其附近的交流电源插座上或专用的充电桩上即可进行充电，因此车载充电机又称交流充电机。任务二充电机一、充电机的分类（2）地面充电机地面充电机又称直流充电机，指采用直流充电模式为电动汽车动力电池总成进行充电的充电机。直流充电模式是以充电机输出的可控直流电源直接对动力电池总成进行充电。任务二充电机一、充电机的分类（3）感应式充电机感应式充电机利用电磁感应耦合方式向电动汽车传输电能，两者之间没有实际的物理连接。任务二充电机二、车载充电机的功能

车载充电机是采用高频开关电源技术，主要功能是将交流220V市电转换为高压直流电给动力电池进行充电，保证车辆正常行驶。车载充电机工作过程需要协调充电桩、电池管理系统（BMS）等部件，同时车载充电机提供相应的保护功能，包括过压、欠压、过流、欠流等多种保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电。任务二充电机三、车载充电机的结构

车载充电机接口由交流输入端、直流输入端、低压通信端组成。任务二充电机三、车载充电机的结构（1）交流输入端连接从交流充电插座进来的连接器。（2）直流输出端车载充电机输出到电池的部分。（3）低压通信端车载充电机与电池管理系统（BMS）和外部连接的低压接口。任务二充电机四、车载充电机的充电过程1.利用车载充电机对电动汽车充电。任务二充电机四、车载充电机的充电过程1.利用车载充电机对电动汽车充电。充电过程如下：（1）将车辆插头和插座插合后，车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件，通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。（2）电动汽车车辆控制装置通过测量下图中检测点3与PE之间的电阻值，判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接。（3）在操作人员对供电设备完成充电启动设置后，如供电设备无故障，并且供电接口已完全连接，则闭合S1，供电控制装置发出PWM信号，电动汽车车辆控制装置通过测量下图中检测点2的PWM信号，判断充电连接装置是否已完全连接。任务二充电机四、车载充电机的充电过程1.利用车载充电机对电动汽车充电。充电过程如下：（4）在电动汽车和供电设备建立电气连接及车载充电机完成自检后，通过测量图中检测点2的PWM信号确认充电额定电流值；车载充电机给电动汽车控制装置发送充电感应请求信号，同时或延时后给车辆控制装置供电；根据充电协议进行信息确认，若需充电则电动汽车控制装置发送需充电报文并控制充电接触器闭合，车载充电机按所需功率输出。任务二充电机四、车载充电机的充电过程1.利用车载充电机对电动汽车充电。充电过程如下：（5）车辆控制装置通过判断上图中检测点2的PWM信号占空比确认供电设备当前能提供的最大充电电流值；车辆控制装置对供电设备、充电连接装置及车载充电机的额定输入电流值进行比较，将其最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流；当判断充电连接装置已完全连接，并完成车载充电机最大允许输入电流设置后，车辆控制装置控制下图中K3、K4闭合，车载充电机开始对电动汽车进行充电。任务二充电机四、车载充电机的充电过程1.利用车载充电机对电动汽车充电。充电过程如下：（6）充电过程中，车辆控制装置可以对上一页图中检测点3的电压值及PWM信号占空比进行监测，供电控制装置可以对上一页图中检测点1的电压值进行监测。（7）在充电过程中，当充电完成或者因为其他原因不满足充电条件时，车辆控制装置发出充电停止信号给车载充电机，车载充电机停止直流输出、CAN通信和低压辅助电源输出。任务二充电机四、车载充电机的充电过程任务二充电机2.电动汽车非车载充电机充电。充电过程如下：四、车载充电机的充电过程2.电动汽车非车载充电机充电。充电过程如下：（1）将车辆插头和插座插合后，车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件，通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。（2）操作人员对非车载充电机进行充电设置后，非车载充电机控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接，如检测点1的电压值为4V，则判断车辆接口完全连接，非车载充电机控制电子锁锁止。任务二充电机四、车载充电机的充电过程（3）在车辆接口完全连接后，如非车载充电机完成自检，则闭合接触器K3和K4，使低压辅助供电回路导通，同时开始周期发送充电机辨识报文；在得到非车载充电机提供的低压辅助电源供电后，车辆控制装置通过测量检测点2的电压值判断车辆接口是否已完全连接；如检测点2的电压值为6V，则车辆控制装置开始周期发送车辆控制装置（或电池管理系统）辨识报文，该信号也可以作为车辆处于不可行驶状态的触发条件之一。（4）车辆控制装置与非车载充电机控制装置通信通讯完成握手和配置后，车辆控制装置闭合接触器K5和K6，使充电回路导通，非车载充电机控制装置闭合接触器K1和K2，使直流供电回路导通。任务二充电机四、车载充电机的充电过程（5）在整个充电阶段，车辆控制装置通过向非车载充电机控制装置实时发送充电级别需求来控制整个充电过程，非车载充电机控制装置根据电池充电级别需求来调整充电电压和充电电流以确保充电正常进行，此外，车辆控制装置和非车载充电机控制装置还相互发送各自的状态信息。（6）车辆控制装置根据电池系统是否达到满充状态或是否收到充电机中止充电报文来判断是否结束充电。在满足以上充电结束条件时，车辆控制装置开始周期发送车辆控制装置（或电池管理系统）中止充电报文，在一定时间后断开接触器K5和K6；非车载充电