新能源汽车技术第2章动力电池及充电系统课件

新能源汽车技术（2025机械工业出版社配套课件)

第三章：

动力电池及充电系统

课程项目导读及学习、知识与能力目标项目导读学习本章节前需要对本章内容进行课前辅导学习2小时。老师课堂讲授10小时。课后学生或培训学员需对本章节内容进行2小时复习。学习目标1.了解新能源汽车动力电池的结构及工作原理；2.掌握动力电池与的优缺点；3.重点理解动力电池的关键参数。4.特斯拉动力电池的工作原理。知识目标1.通过本节的学习，掌握动力电池基本结构与工作原理。2.掌握动力电池参数计算方法。3.掌握动力电池管理系统BMS控制原理方法。4.掌握汽车高压电池电路安全措施方法。能力目标1.能够认知动力电池的各部件组成。2.能够对动力电池故障进行故障检测和排除。3.能够熟知充电桩故障检测和排除方法。4.能够对ModelsGEN3HVIL电路进行分析本章内容特色本章内容特色主要是面向新能源汽车专业应用型职业本科学生走向企业实习或即将走向企业就业岗位的能力提升培训，也可以作为新能源汽车制造企业或新能源汽车维修服务企业员工职业能力提升培训教材。本章提出了与新能源汽车技术能力的难题。有些属于实际应用难题,目的是让学员解决,引导学员思考,指导学员主动自学能力。目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

动力电池及充电系统

06新能源电动汽车充电系统汽车高压动力电池概述新能源电池单芯的种类：汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述什么是平台电压？汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述汽车高压动力电池概述主动均衡和被动均衡目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

特斯拉动力电池管理及充电系统

06新能源电动汽车充电系统Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构Models动力电池结构目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

特斯拉动力电池管理及充电系统

06新能源电动汽车充电系统电池参数的计算方法电池参数的计算方法电池参数的计算方法目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

特斯拉动力电池管理及充电系统

06新能源电动汽车充电系统电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制电池管理系统-BMS控制目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

特斯拉动力电池管理及充电系统

06新能源电动汽车充电系统高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施高压电池电路安全措施互锁电路（HVIL)高压电池电路安全措施高压互锁检测原理高压电池电路安全措施开盖检测高压电池电路安全措施开盖检测高压电池电路安全措施开盖检测高压电池电路安全措施HVIL电路高压电池电路安全措施HVIL电路高压电池电路安全措施HVIL电路高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL电路分析（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）高压电池电路安全措施ModelsGEN3HVIL故障诊断（2016-2020）目录0105040302

汽车高压动力电池概述ModelS动力电池结构ModelS电池参数计算方法动力电池管理系统-BMS控制汽车高压电池电路安全措施主题；新能源汽车技术

第二章；

特斯拉动力电池管理及充电系统

06特斯拉ModelS充电系统充电概述充电概述充电概述充电说明充电说明充电说明充电说明充电说明充电标准充电标准充电标准充电标准充电标准充电标准充电标准充电标准充电标准交流充电交流充电交流充电工作原理插枪过程：CC：

未插上充电枪之前，CC和PE端子之间阻值无限大，插枪过程中充电枪中的S3开关断开，CC-PE之间的阻值为RC+R4，充电枪插到位之后，CC-PE阻值为RC，此时机械卡扣锁止（锁枪）。不同的车外充电设备规格不同，内部RC、R4电阻的阻值也不同。车辆上的车载充电器（OBC）控制器可以通过CC-PE之间的阻值变化来识别出来。CP：CP在未插枪时与PE之间阻值无限大所以为12V，插枪后被R3电阻下拉为9V，当车外充电设备（EVSE）通过检测点1检测到9V时，3S内开始发出频率为1KHz的PWM信号，车辆（OBC）通过CP检测到9V的PWM脉冲调制信号（充电准备完成信号），但是现在还不充电。充电过程：

预约充电时间到了之后（或者没有预约），车辆OBC自检完成没有问题认为可以开始充电了，这时就会闭合S2开关，这时S2会和R2一起再一次将CP电压下拉至6V，车外充电设备（EVSE）检测点1检测到CP的电压变化之后，开始控制K1、K2闭合，这时L、N开始进入车内的车载充电器（OBC），并经过OBC整流升压之后给车载动力电池进行充电。S2开关是车辆的充电请求信号。CP的PWM占空比在10%-85%之间时，充电电流和占空比成正比。如果充电完成或者车辆出现故障、温度过高等需要停止充电时，车辆OBC控制S2开关断开，CP电压上拉到9V，充电结束。

在充电过程中，车外充电设备（EVSE）会根据自身的情况来控制输出功率（主要是控制电流），车辆也会根据自身情况来调节OBC的输出功率（只不过车载OBC的功率上限为当前EVSE的输出功率）充电过程中，车辆不间断的对CC、CP进行检测，采样频率每秒不少于20次。PWM的频率为1KHz没有S2开关的车辆，电流在8A以下交流充电交流充电交流充电交流充电交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩交流充电桩直流充电直流充电直流充电直流充电技术要求直流充电直流充电

原理图中K1、K2为充电桩高压正、负继电器；K3、K4为充电桩低压唤醒正、负继电器，供电输出给车辆控制器VCU；K5、K6为电池高压正、负继电器；检测点1即CC1为充电桩检测快充插头与车辆连接状态识别信号；检测点2即CC2为车辆控制器VCU检测快充插头与车辆连接状态识别信号。

当CC1、CC2两个检测点检测到的电压值符合要求之后，即认为充电桩与车辆可靠连接，K3、K4继电器闭合，充电桩输出12V低压唤醒电源到车辆控制器VCU，两者进行身份辨认，握手成功之后，VCU报送动力电池的充电需求，充电桩报送供电能力，二者匹配，VCU和BMS控制K5、K6闭合，充电桩控制K1、K2闭合，即进入充电阶段，VCU发送充电请求及充电状态报文，充电桩反馈充电机状态报文，当车辆及充电桩判定充电结束之后，断开K1、K2、K5、K6，充电截止，断开K3、K4，充电完成。直流充电桩车辆接口连接确认

（充电桩）CC1信号：充电桩测量检测点1电压值判断车辆插头与车辆插座完全连接检测点电压值4V充电桩自检闭合K3、K4，使低压辅助供电回上电；闭合K1、K2进行绝缘检测---IMD完毕物理断开IMD系统---泄放检测电压。断开K1、K2车辆确认（车辆）CC2信号：VCU通过监测检测点2电压值判断连接正常检测点2电压6V通过CAN和充电桩通信握手。（传递：车辆电池信息和充电桩信息）车辆准备就绪车辆、充电桩车辆：闭合K5、K6，充电回路导通。充电桩：检测电压并CAN报文电压一致，接通K1、K2开始充电。充电阶段车辆控制装置向非车载充电机控制装置实时发送电池充电需求参数，（电流、电压）充电桩：接收CAN报文，调整充电电流和充电电压。充电结束车辆控制装置：发送报文给充电桩，结末充电报文，电流下降到5A以下时，断K5、K6。充电桩：收到信息，电流下降5A以下，断开K1、K2，高压泄放后，断开K3、K4；车载充电机车载充电机车载充电机车载充电机CHG/CHGS逻辑最大共同原因–90%CHG_U007->Pilot（CP）

故障.Checklogs,查看警告触发前正确的数据。Pilot有问题么？ -是–