新能源汽车的维护与保养石家庄陈璐13课件

新能源汽车的维护与保养石家庄职业技术学院陈璐电动汽车高压部件识别电动汽车高压线束认知项目三新能源汽车维护保养基础任务3.3高压系统认知3.3.13.3.23.3.1电动汽车高压部件识别任务3.3高压系统认知3.3.1电动汽车高压部件识别知识目标技能目标1.熟知纯电动汽车高压部件1.掌握纯电动汽车高压部件的安装位置及作用3.3.1电动汽车高压部件识别纯电动汽车用电基础纯电动汽车用电分为低压用电部分和高压用电部分。

低压用电部分由辅助蓄电池或者DC/DC变换器进行供电，供电电压一般在12~14V，主要用于汽车时钟、仪表盘显示、车身ECU存储器、传感器、继电器、电子音响系统及防盗报警系统等。

高压用电部分由动力电池进行供电，供电电压一般在200~400V（不同品牌型号汽车的电压值不同，取决于电池材料和电池组单体数量），主要用于纯电动汽车的高压控制系统、驱动电机系统和空调系统等。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200低压用电部分1.辅助蓄电池当前汽车上应用最广泛的辅助蓄电池一般为铅酸蓄电池，是一种将化学能转变为电能的装置，属于可逆的直流电源。与传统燃油汽车上所用的蓄电池作用和原理相同。北汽新能源EV200纯电动汽车低压供电系统主要由辅助蓄电池和DC/DC变换器组成。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200低压用电部分2.DC/DC变换器纯电动汽车的特点就是带有高压动力回路，同时低压12V辅助蓄电池也保留在车上，纯电动汽车取消了发电机，所有的动能来源都是通过电能转化的，所以低压12V电气系统的供电与辅助蓄电池的充电是通过高压直流电转化而来，这个转化装置就是DC/DC变换器。

纯电动汽车使用的DC/DC变换器主要使用的是降压DC/DC变换器，所以在使用过程中，一方面DC/DC变换器是低压用电设备的供电装置，另一方面也是高压用电设备。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分北汽新能源EV200通电启动之后，动力电池的对外输出分为两条线路：一条线路是直接供电给驱动电机系统；另一条线路是经高压控制器装置分配给其他高压用电设备。所以北汽新能源EV200的高压用电设备包括驱动电机系统、高压控制盒以及高压控制盒连接的PTC、空调压缩机、DC/DC变换器和车载充电机。北汽新能源EV200整车高压部件连接图3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分1.动力电池北汽新能源EV200采用三元锂电池，电池组放置在一个密封并且屏蔽的动力电池箱体内。动力电池箱体的作用是承载并保护动力电池组及其内部的电气元件。因此，需要动力电池箱体具有较高的强度和刚度并且防尘防水。电池箱体的防护等级为IP67。3.3.1电动汽车高压部件识别拓展知识IP67IP（IngressProtection）防水防尘等级是一种测量设备防尘及防水能力的国际标准。两位数的IP代码中，第一个数字代表防止异物（包括灰尘）侵入的等级，第二个数字则表示该款设备的防水等级。IP6X防尘等级为6：完全密封防止外物及灰尘侵入。IPX7防水等级为7：可抵抗在1米深的水中浸湿30分钟。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分1.动力电池动力电池系统主要由动力电池模块、电池管理系统、电池箱体及辅助元器件四部分组成。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分1.动力电池（1）动力电池的工作原理电池管理系统（BMS）实时采集各电芯的电压值、各温度传感器的温度值、动力电池系统的总电压值和总电流值、动力电池系统的绝缘电阻值等数据，并根据BMS中设定的阈值判定动力电池系统工作是否正常，并对故障实时监控。动力电池系统通过BMS使用CAN与VCU或充电机之间进行通信，对动力电池系统进行充放电等综合管理。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分1.动力电池（2）动力电池的功能电池是一种将化学能和电能相互转换的装置，所以纯电动汽车动力电池的功能可以分为以下三类：①纯电动汽车运行过程中，动力电池将自身储存的化学能转化为电能，为纯电动汽车的高压用电设备进行供电。②充电过程中，动力电池将外部电能转化为自身化学能进行储存。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分1.动力电池（2）动力电池的功能电池是一种将化学能和电能相互转换的装置，所以纯电动汽车动力电池的功能可以分为以下三类：③能量回收过程中，电机作为发电机工作，输出三相正弦交流电通过IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块转换成直流电向动力电池充电，动力电池将这部分电能转化为自身化学能进行储存。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分2.驱动电机系统驱动电机系统是纯电动汽车三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。驱动电机系统由驱动电动机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束、冷却管路，与整车其它系统作电气和散热连接。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分2.驱动电机系统（1）驱动电机系统的工作原理纯电动汽车整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器接受指令并反馈，将动力电池提供的直流电转化成三相正弦交流电，实时调整驱动电机的输出转矩，再通过机械传输来驱动车辆。

电机控制器3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分2.驱动电机系统（2）驱动电机控制器（MCU）结构3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分2.驱动电机系统（3）驱动电机低压插件3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分2.驱动电机系统

（4）驱动电机系统的功能

纯电动汽车驱动电机系统的功能主要包括：①实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。②通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分3.高压控制盒高压控制盒完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。高压控制盒内部包含PTC控制板、四个熔断器和快充继电器三部分。四个熔断器分别为PTC熔断器、空调压缩机熔断器、DC/DC变换器熔断器和车载充电机熔断器。高压控制盒3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分3.高压控制盒（1）内部结构3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分3.高压控制盒（2）内部原理3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分3.高压控制盒（3）外部端口接快充线束插件接低压控制插件接高压附件线束插件接电机控制器线束插件接动力电池线束插件3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分4.DC/DC变换器

DC/DC变换器的功能是将动力电池的高压直流电转换为整车低压14V直流电，给整车低压用电系统供电及辅助蓄电池充电。DC/DC3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分4.DC/DC变换器DC/DC变换器在工作过程中，要把290~420V的高压直流电转变为14V的低压直流电，并不是一个简单的过程。在高压直流电转换到低压直流电的过程中，实际上经历了高压直流—高压交流—低压交流—低压直流的过程。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分4.DC/DC变换器工作条件及判断

（1）工作条件：①高压输入范围为DC290~420V；②低压输入范围为DC9~14V。（2）判断DC/DC是否工作的方法：①保证整车线束正常连接的情况下，上电前使用万用表测量铅酸蓄电池端电压，并记录；②整车ON位上电，继续读取万用表数值，查看变化情况，如果数值在13.8~14V之间，判断为DC/DC变换器工作。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分5.车载充电机将220V交流电转换为动力电池的直流电，实现电池电量的补给。同时车载充电机提供相应的保护功能，包括过电压、欠电压、过电流、欠电流等多种保护措施，当充电系统出现异常会及时切断电源。车载充电机3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分5.车载充电机车载充电机的正上方有3个指示灯，分别是：Power灯：电源指示灯，当接通交流电后，电源指示灯亮起。Charge灯：当充电机接通电池进入充电状态后，充电指示灯亮起。Error灯：报警指示灯，当充电机内部有故障时亮起。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分5.车载充电机车载充电机包含三个端口：低压通信端；直流输出端；交流输入端。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分5.车载充电机车载充电机在充电过程中要完成将交流电转换成直流电、升压、形成交流电波形、通过变压器升压、将交流转换成直流5个工作步骤。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分6.空调与暖风系统空调与暖风系统的作用是根据室外环境随时调节汽车内部的温度、湿度和通风状况，保持最舒适的驾车环境。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分6.空调与暖风系统

C33DB空调系统主要部件布置位置3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分6.空调与暖风系统涡旋式电动压缩机电动压缩机用于制冷循环，主要作用是将从蒸发器来的低温低压气体压缩成高温高压气体，为整个制冷系统提供源动力。3.3.1电动汽车高压部件识别北汽新能源EV200高压用电部分6.空调与暖风系统PTC与传统汽车不同的是，暖风系统采用PTC加热丝进行加热，当启动空调系统时，动力电池向PTC进行供电，产生热量。3.3.1任务工单3.3.1小测3.3.2电动汽车高压线束认知任务3.3高压系统认知3.3.2电动汽车高压线束认知知识目标技能目标1.了解整车高压线束/线缆的布局1.掌握整车高压线束/线缆的插拔方法3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆1.布局快充线束高压附件线束电机三相交流动力线电机控制器电缆动力电池高压电缆慢充线束北汽新能源EV200高压线束/线缆布局3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接快充口和高压控制盒之间的线束。从快充口进入的高压直流电经快充线束流入高压控制盒，搭铁线经车身搭铁点与车身相连，其他线束经整车低压线束传输至VCU和BMS。2.快充线束快充口接高压控制盒车身搭铁点接整车低压线束快充线束3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接动力电池到高压盒之间的线缆。主要承担动力电池输入或输出的高压直流电。3.动力电池高压电缆3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接高压盒到DC/DC、车载充电机、空调压缩机、空调PTC之间的线束。4.高压附件线束（高压线束总成）3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接高压控制盒到电机控制器之间的线缆。从高压控制盒引出的线缆一分为二，分别连接电机控制器正负极。5.电机控制器线缆接高压控制盒接电机控制器3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接电机控制器到电机之间的线缆。6.电机三相交流动力线3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接慢充口到车载充电机之间的线束。7.慢充线束3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆连接快充口到高压控制盒之间的线束。8.快充线束3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆插拔方法以北汽EV200为例，整车高压线束/线缆插拔方法按照锁止机构设置分为三种类型，分别是三级锁止机构、二级锁止机构和航空插头。三级锁止机构二级锁止机构航空插头3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆插拔方法以动力电池直流端线缆为例，高压线缆端设置三级锁止机构。拔出步骤如下：①将蓝色锁销轻轻向后拉出，待锁销与底部橘黄色外壳接触即解除第一道锁；②侧向按压刻有“PRESS”标识的锁扣，同时两侧均匀用力向外推出接插件灰色壳体，待蓝色锁销与灰色壳体外侧凹槽完全贴合即解除第二道锁；③向上轻轻顶起接插件底部锁扣解除第三道锁，两侧轻微晃动向外拔出接插件即可。1.三级锁止机构插拔方法（拔出）三级锁止机构拔出第一步三级锁止机构拔出第二、三步3.3.2电动汽车高压线束认知整车高压线束/线缆插拔方法安装时以倒序进行。