新能源汽车构造课件：电动汽车充电技术基础

充电系统

充电系统0102充电系统的功能及对充电设备的要求学习内容电动汽车充换电技术分类及充换电模式03电动汽车充电步骤充电系统0102能说出充电系统的功能及对充电设备的要求学习目标能分析电动汽车充换电技术03能正确操作电动汽车充换电充电系统找一找

何为充电系统？

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。充电系统一、充电系统的功能（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。充电系统一、电动汽车对充电设备的基本要求（1）安全性。电动汽车充电时，要确保人员的人身安全和动力电池包的安全。（2）使用方便。充电设备应具有较高的智能性，不需要操作人员过多干预充电过程。（3）成本经济。成本经济、价格低廉的充电设备有助于降低电动汽车的成本，提高运行效益。充电系统一、电动汽车对充电设备的基本要求（4）效率高。高效率的充电设备能够使汽车充电速度更快。（5）对供电电源污染要小。充电设备工作时会对供电网及其他用电设备产生有害的谐波污染，而且由于充电设备功率因数低，在充电系统负载增加时，对其供电网的影响也不容忽视。充电系统看一看

看视频1，了解电动汽车如何充电？充电系统二、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。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。充电系统二、电动汽车充换电技术1.交流充电交流充电，可称之为“慢充”。是交流电220V进入车载充电机，经其转换后输出直流电,对动力电池进行充电的方式。所以交流充电需要在电动汽车上装配车载充电机将地面交流电网能量转换为直流电对动力电池进行充电的装置。充电系统二、电动汽车充换电技术2.直流充电快速充电又称直流快充或应急充电，是以较大电流为电动汽车提供短时充电服务，一般充电电流为150〜400A。快速充电不同于常规充电所采用的恒流、恒压充电方式。该充电方式是以大电流对蓄电池进行恒流充电，力求在短时间内充入较大的电量，因此快速充电主要应用于大型充电站。充电系统二、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。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-动力蓄电池充电系统想一想

不同充电方式有什么区别？观看视频2充电系统二、电动汽车充换电模式1.交流充电

常见的有两种形式:一种是家用便携式交流充电盒，采用三孔插座充电;另一种是交流充电桩充电。家用三孔插座充电一般功率较小，电流控制在16A以下。便携式交流充电盒交流充电桩充电系统三、电动汽车充换电模式1.交流充电

电动汽车使用单相220V电压进行充电时,交流充电桩输人电流一般最大为32A,只需将充电连接器的插头插到交流充电桩或家中的交流电源插座上，即可进行充电。例如比亚迪E5的使用交流充电桩充电时间约为6小时左右。交流充电桩充电过程充电系统三、电动汽车充换电模式1.交流充电

交流充电系统主要包括交流充电口、车载充电器、充电桩等部件组成。交流充电桩充电过程充电系统三、电动汽车充换电模式1.交流充电

交流充电接口引脚功能定义触电编号/功能功能定义触电编号/功能功能定义1/交流电源(L1)交流电源5/保护接地(PE)

连接供电设备和车辆底盘地线2/交流电源(L2)备用触头3/交流电源(L3)备用触头6/控制确认(CC)充电连接确认4/中线(N)中线7/控制确认(CP)充电控制确认充电系统三、电动汽车充换电模式1.交流充电-特点

（1）交流充电的方式适用情况主要有：用户对电动汽车的行驶里程要求相对较低，车辆行驶里程能满足用户1天使用需要，利用晚间停运时间可以完成充电；（2）交流充电模式的优点有：尽管充电时间较长，但因为所用功率和电流的额定值并不关键，因此充电器和安装成本比较低，可安装在车库内使用；可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本；可提高充电效率和延长电池的使用寿命。（3）交流充电模式的缺点有：电时间过长，一般需要5-8h。充电系统看一看

电动汽车如何进行快充？观看视频3充电系统三、电动汽车充换电模式2.直流充电

直流充电方式是以直流电作为电能通过专用直流充电口直接储存到动力电池内，因此不经过车载充电机。充电速度自然就快了不少。直流充电适用于在短时间内给电动汽车充入大量电能，主要针对长距离旅行或需要进行快速补充电能的情况进行充电。充电系统三、电动汽车充换电模式2.直流充电

直流充电系统由整流装置、直流输入控制装置、直流输出控制装置和直流充电管理装置组成。

电网中380V交流电通过PWM整流装置对输入的三相交流电进行整流，经滤波后，形成稳定的直流母线电压650V提供给后级输出控制装置，为输出控制装置提供动力电源。直流充电系统框图充电系统三、电动汽车充换电模式2.直流充电

直流充电接口端子功能定义触电编号/功能功能定义1/直流电源正（DC+）连接直流电源正与电池正极2/直流电源正（DC-）连接直流电源正与电池负极3/保护接地（PE）连接供电设备地线与车辆车身接地4/充电通讯CAN-H（S+）连接非车载充电机与电动汽车的通讯线5/充电通讯CAN-L（S-）连接非车载充电机与电动汽车的通讯线6/控制确认（CC1）充电连接确认17/控制确认（CC2）充电连接确认28/低压辅助电源正（A+）连接非车载充电机与电动汽车提供低压辅助电源正9/低压辅助电源负（A-）连接非车载充电机与电动汽车提供低压辅助电源负注意事项：快充口盖上有高压警示标识，禁止随意触碰。部件各端口定义中的针脚标号如S+、S-、A+、A-等在线束和插件上都有标注。充电系统三、电动汽车充换电模式2.直流充电-特点

（1）直流充电的方式适用情况主要有：充电机安装在固定的充电场所，与交流输入电源连接，直流输出端与需要充电的电动汽车充电接口相连接，满足电动汽车大功率快速充电的要求。（2）直流充电模式的优点有：0.5h可以充满电池80%的容量。超过80%后，为保护电池安全，充电电流变小，充到100%的时间将较长。（3）直流充电模式的缺点有：由于充电电压高、电流大的特点，以减少电池充放电循环次数为代价，会对电池造成一定的损坏，降低电池的使用寿命。充电系统三、电动汽车充换电模式3.无线充电

无线充电方式共有三种：电磁感应式充电、磁场共振充电和无线电波式充电。或许你见过这样的手机充电方式，但是你见过这种汽车充电吗？充电系统三、电动汽车充换电模式3.无线充电（1）电磁感应式定义

电磁感应是初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端，完成无线充电。充电系统三、电动汽车充换电模式3.无线充电（2）无线电波式定义

无线电能传输就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。最常用的载体就是耦合的电磁场。主要是将变压器原、副边绕组分置于车外和车内，通过高频磁场的耦合传输电能。充电系统三、电动汽车充换电模式3.无线充电（2）磁场共振式定义

电磁共振式电能传输技术(ERPT)主要是接收天线固有频率和发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理来实现电能的高效传输。充电系统三、电动汽车充换电模式3.无线充电-特点

（1）无线充电模式的优点有：充电的时间缩短、充电功率提升、充电便利性高、续航里程高、电池组搭载少。（2）无线充电模式的缺点有：充电距离问题、安全问题、设备和道路成本问题、高性能耦合机构设计问题、能量传输鲁棒控制问题。充电系统想一想

车辆充电过程中应该注意什么？充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤1：以比亚迪E5为例，壁挂式三相交流充电盒预约充电操作步骤。步骤2：打开车辆交流充电插座的舱盖和保护盖。充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤3：下锁止按钮，取出充电插头。步骤4：把充电插头对齐充电插座，插入车辆交流充电插座。充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤5：查看组合仪表充电指示灯是否点亮。步骤6：当家用充电机上的准备指示灯点亮时，按下启动按钮，同时充电指示灯闪烁。充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤7：充电过程中，组合仪表显示相关的充电参数及画面。步骤8：按下停止按钮或电量已充满，结束充电。充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤9：按下充电插头的锁止按钮，拔出充电插头。步骤10：将充电插头插回交流充电盒。充电系统四、电动汽车充电步骤1.交流充电-壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤11：合上交流充电插座的保护盖和舱盖。充电系统四、电动汽车充电步骤2.直流充电-直流充电柜操作步骤

步骤1：车辆驶入充电位停好，将电源档位置于“OFF”档。步骤2：打开电动汽车直流充电电口盖。充电系统四、电动汽车充电步骤2.直流充电-直流充电柜操作步骤

步骤3：按下锁止按钮，取出充电插头。步骤4：把充电枪插入充电口，听到”咔”的响声，代表卡扣以及卡到卡槽中，确认已连接完成。充电系统四、电动汽车充电步骤2.直流充电-直流充电柜操作步骤

步骤5：检测仪表上充