纯电动汽车电池及管理系统拆装与检测 课件3.2 充电系统检查

学习情境三：充电系统检测与修复学习单元3.2充电系统检查课程内容12345任务导入学习目标理论知识拓展阅读实践技能6单元小结任务导入小王在新能源汽车某4S店工作，今天接了一辆故障车，经检查需更换高压控制盒，更换新的高压控制盒后，发现不能进行正常的慢充。师傅检查后告知小王需要将高压控制盒和车载充电机之间的高压线重新插拔，你知道这是为什么吗？

学习目标1．能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。2．能根据故障现象制定正确的维修计划。3．能按照正确操作规范进行高压线缆的插拔。4．能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的废料和损坏的零部件。理论知识电动汽车高压系统高压电源系统部件电动汽车车载充电系统理论知识纯电动纯电动汽车电源系统是由高压电源、低压电源、充电系统、高压电缆和电源管理系统、高压配电系统等部分组成。北汽EV160部分部件如图3.2.1电动汽车高压系统理论知识1.电动纯电动汽车高压系统的功用（1）电动汽车起动时，电源系统向电机以及其他电气设备供电；（2）当动力电池电压高或低于设定的电动势时，电源管理系统会切断动力电池同时发出警告；（3）当动力电池断路或损坏时，电源管理系统会切断动力电池保护乘员的人身安全；（4）能吸收整车电气系统电路中出现的瞬时过电压，稳定电网电压，保护电子元件不被损坏；另外，对电子控制系统来说，电源系统也是电子控制装置内的不间断电源。安全起见，高压系统设置了高压互锁装置。3.2.1电动汽车高压系统理论知识2.电动汽车高压系统结构北汽EV160电动汽车高压系统的结构如图3.2.1电动汽车高压系统理论知识1.高压电源电动汽车的高压电源即为电动汽车动力电池，为了使电动汽车有更好的驾驶性能和更远的续航里程，纯电动汽车的高压电源是由众多单体电池串联而成的动力电池包。其功能为储存能量和释放能量。北汽EV160动力电池包如图3.2.1电动汽车高压系统理论知识2.低压电源低压电源是由车载12V铅酸蓄电池和DC/DC变转器并联提供的，DC/DC变转器讲动力电池的高压电转化为13.8V输出，是电动汽车辅助电源。其主要功能主要为车身电气提供电能。电动汽车的辅助电源则由主电源通过DC-DC转换器来充电。3.2.2高压电源系统部件理论知识3.车载充电系统车载充电系统将电动汽车外部的能量转化为动力电池的能量储存起来。主要由充电接口、车载充电机等组成3.2.2高压电源系统部件理论知识4.高压配电系统高压配电系统的功能是由供电的动力电池将电能通过继电器、熔断丝等配电器件，送到车辆的电机系统、充电系统、空调系统、PTC加热系统、DC/DC低压系统、电动助力转向系统等。高压配电系统的主要部件是高压控制盒，如图3-2-6所示。主要是由维修开关、电源管理系统、分流器、继电器、预充电阻、接触器、熔断丝等组成。3.2.2高压电源系统部件理论知识3.2.2高压电源系统部件理论知识5.高压电缆高压电缆是电动汽车特用的专用电缆，它包括高压电缆和高压电缆专用接口。其功能是保证能传大电流、大电压同时又能满足电缆散热性能、绝缘性能良好。其外形如图3.2.2高压电源系统部件理论知识整车共分为5段高压线束，如图3.2.2高压电源系统部件理论知识（1）动力电池高压电缆：连接动力电池到高压盒之间的线缆；（2）电机控制器电缆：连接高压盒到电机控制器之间的线缆；（3）快充线束：连接快充口到高压盒之间的线束；（4）慢充线束：连接慢充口到车载充电机之间的线束；（5）高压附件线束（高压线束总成）：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；3.2.2高压电源系统部件理论知识每个高压线束插头上都有高压互锁装置，高压互锁回路（HighVoltageInterlock）简称HVIL，设置高压互锁的目的：（1）整车在高压上电前确保整个高压系统的完整性，使高压处于一个封闭环境下工作提高安全性；（2）当整车在运行过程中高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候，需启动安全防护；（3）防止带电插拔高压连接器给高压端子造成的拉弧损坏。如果高压互锁断开，车辆会发出警报。3.2.2高压电源系统部件理论知识6.电源管理系统纯电动汽车电源管理系统主要作用有：1）采集动力电池的电压、电流和温度判断动力电池的漏电状态，通过控制高压配电箱内高压接触器和继电器来控制电池的充放电状态；2）实现动力电池的热管理、能量管理、健康管理、充电管理等。3.2.2高压电源系统部件理论知识电动汽车车载充电系统由充电接口、充电电缆、高压电缆、车载充电机、高压配电盒及动力电池组成。按照充电方式可以分为慢充方式和快冲方式两种。1.慢充方式慢充又称为交流充电，北汽EV160电动汽车慢充系统构成简图如图3.2.3电动汽车车载充电系统理论知识可以看出，慢充时，供电设备（交流充电桩或充电连接器2）通过交流充电接口将家用交流电提供给车载充电机，车载充电机将其变成高压、直流电之后，送入高压配电盒，然后给动力电池进行充电。慢充所依赖的基础设施成本较低，用普通的家用插座就可以充电。因此慢充不仅方便，而且有利于延长电池的使用寿命。但慢充充电时间较长。通过CAN总线对慢充系统工作状况进行监控。3.2.3电动汽车车载充电系统理论知识2.快冲方式快又称为直流充电，北汽EV160电动汽车快充系统构成简图如图3.2.3电动汽车车载充电系统理论知识可以看出，快充时，供电设备（一般为直流充电桩）通过直流充电接口将高压直流电提供给高压配电盒，高压配电盒通过直流母线给动力电池进行充电。快冲方式充电时间短。但是需要专用的充电桩，且快冲方式对动力电池的寿命有一定的影响。可以看出，快充系统不使用车载充电机。3.2.3电动汽车车载充电系统拓展阅读无线充电技术拓展阅读电动车代表着未来汽车的方向。为了解决电动汽车充电问题，无线充电系统出现了。无线充电技术有着“站不征地、车不增负、充不动手、路不白跑、电不过放”的五大优势，因此被广泛看好。无线充电技术利用了电磁感应定律来实现：借助两个电磁线圈间的磁场变化来传递电能，即将一个受电线圈装置安装在汽车的地盘上，将另一个供电线圈装置安装在地面，当电动车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可接收到电流，从而对电动车进行充电。3.2.4无线充电技术拓展阅读3.2.4无线充电技术拓展阅读如果把线圈埋在停车场或者公路的地下，车辆只要从这条公路上开过去就可以充上电。这不仅减少了安装充电桩的成本，还让电动汽车随行随充，有效解决了电池续航的问题。但是无线充电技术现在还有一些㔿解决的问题。首先，无线充电技术就目还太成熟。无线充电设施的安全保护及应用设计还有待实践检验。例如供电、受电线圈装置的防水、充电时的人身安全问题、实现无线充电的系统如何与当地电网连接方式、如何处理在交流转直流过程中对供电网络产生的谐波影响等。3.2.4无线充电技术拓展阅读另外，无线充电的效率是插头充电的90%。英国《新科学家》援引美国能源专家迈克尔·梅耶的说法称，目前一些节能汽车的油耗已经很低，10%的损耗将使电动车失去其最突出的环保属性。无线充电网路的铺设是一项很大的工程，也许，未来无线充电技术的发展会取代今天的传统充电技术，让电动汽车变得越来越便捷。3.2.4无线充电技术实践技能高压配电系统认知实践技能操作中，请严格按照安全规范进行操作安全提示实践技能高压配电系统由动力电池、高压控制盒、电机控制器、电机、车载充电机、DC/DC、空调压缩机、PTC加热装置，快充口及慢充口组成。车辆行驶时，高压电从动力电池经动力母线输出到高压控制盒，高压控制盒将电能分配给电机控制器，电机控制器驱动电机工作从而使车辆行驶。空调系统制冷时，高压控制盒经线束将高压电分配给空调电动压缩机，从而驱动空调系统工作。空调系统暖风工作时，高压控制盒经线束将高压电分配给空调PTC加热器，从而使空调暖风系统工作。3.2.4高压配电系统认知实践技能当低压蓄电池需要充电时，高压控制盒经线束将高压电分配给DC/DC转换器，将动力电池电压转换为14V左右，给低压蓄电池进行充电。当对动力电池进行慢充充电时，电流通过慢充口经交流充电线进入车载充电机。车载充电机将其转化为直流电后进入高压控制盒，通过高压控制盒给动力电池进行充电。当对动力电池进行快速充电时，电流通过快充口经直流充电线进入高压控制盒，高压控制盒内部继电器吸合，通过高压母线给动力电池进行充电。3.2.4高压配电系统认知实践技能（1）电机控制器如图3.2.4高压配电系统认知实践技能（2）高压控制盒如图3.2.4高压配电系统认知实践技能（3）DC/DC如图3.2.4高压配电系统认知实践技能（4）车载充电机如图3.2.4高压配电系统认知实