新能源汽车结构与检修-单元四电动汽车的充放电系统

新能源汽车结构与检修全国交通运输职业教育教学指导委员会规划教材教育部中等职业教育汽车专业技能课教材2026/2/26新能源汽车概述电动汽车的能量储存装置电动汽车电机驱动系统电动汽车的充放电系统丰田普锐斯混合动力汽车构造与检修单元一单元二单元三单元四单元五单元六纯电动汽车构造与维修

单元四电动汽车的充放电系统电动汽车的充电再生制动能量回收系统课题一课题二

学习目标

1.熟悉充电的相关术语；2.熟悉充电装置和电动汽车蓄电池充电器的分类；3.熟悉电动汽车的充电模式；4.掌握充电接口定义；5.掌握北汽E150EV纯电动乘用车的充电操作技能及充电操作安全；6.掌握交流充电桩充电操作技能。

建议课时

6课时。课题一电动汽车的充电一、充电的相关术语课题一电动汽车的充电(1)充电(对动力电池)。(2)涓流充电。(3)完全充电。(4)均衡充电。(5)恒流充电。(6)恒压充电。(7)脉冲充电。(8)充电器。(9)车载充电器。(10)过充电。二、充电装置的分类课题一电动汽车的充电电动汽车充电装置的分类二、充电装置的分类课题一电动汽车的充电1.车载充电装置

车载充电装置是指安装在电动汽车上的,可采用地面交流电网电源对车载电池组进行充电的装置。2.地面充电装置

地面充电装置主要包括专用充电机、专用充电站和公共场所通用充电机及充电站等。专用充电机、专用充电站是指专门根据特定目标的电动汽车、电池系统和车队充电需求而设计的，具有控制功能相对简单、适用范围单一、监控系统独立并且自成体系的特点的充电系统。三、电动汽车蓄电池充电器的分类课题一电动汽车的充电

根据充电器是装在车内还是车外，充电器可分为车载和非车载两种。车载充电器一般设计为小充电率，它的充电时间较长(一般是5-8h)。由于电动汽车质量和体积的限制，车载充电器要求尽可能体积小、质量小(一般小于5kg)。

非车载充电器和电池管理系统在物理位置上是分开的，因而非车载充电器一般设计为大充电率，质量和体积也较大。三、电动汽车蓄电池充电器的分类课题一电动汽车的充电

根据给电动汽车蓄电池充电时的能量转换方式的不同，充电器也可以分为接触式（Conductive，亦称耦合或传导式)和感应式(Induclive)两种系统。接触式是将带插头的动力电缆线直接插到电动汽车的插座中给电池充电；感应式是通过电磁感应耦合的方式进行能量转换而给电池充电的。接触式充电器简单、效率高，而感应式充电器使用方便，而且即使在恶劣的气候环境下进行充电也无触电的危险。四、充电的模式课题一电动汽车的充电1.普通充电

就是所谓的常规充电或慢速充电。这种充电模式为交流充电方式，由外部电网提供220V(或380V)交流电源给电动汽车车载充电机，由车载充电机给动力蓄电池充电，充满电一般需要5-8h。

常规充电的优点：充电桩成本低、安装方便；可利用电网晚间的低谷电进行充电，降低充电成本；充电时段充电电流较小、电压相对稳定，保证动力电池组安全和延长使用寿命。

常规充电的缺点：充电时间过长，难以满足车辆紧急运行的需求。

四、充电的模式课题一电动汽车的充电2.快速充电

快速充电(即应急充电)的充电电流要大一些，这就需要建设快速充电站，它

并不要求把电池完全充满，只满足继续行驶的需要就可以了。这种充电模式下，在20-30min的时间里，只为电池充电50%-80%。这种充电方式为直流充电，地面充电机直接输出直流电能给车载动力蓄电池充电，电动汽车只需提供充电及相关通信接口。

快速充电的优点：充电时间短，充电站场地更换快，节省停车场面积。

快速充电的缺点：充电效率较低，充电机制造、安装和工作成本较高；充电电流大，对充电的技术和方法要求高，对电池的寿命有负面影响；易造成电池异常，存在安全隐患，且大电流充电会对公用电网产生冲击，会影响电网的供电质量和安全。

四、充电的模式课题一电动汽车的充电3.电池组快速更换

通过直接更换电动汽车的电池组来达到充电的目的。由于电池组重量较大，更换电池的专业化要求较高，须配备专业人员并借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。四、充电的模式课题一电动汽车的充电3.电池组快速更换

电池组快速更换的优点：解决了充电时间长、续航里程短的难题；提高了车辆的使用效率，方便用户的使用；更换下来的蓄电池可以在低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了车辆运行的经济性；便于电池的维护、管理，提高了电池的使用寿命；有利于废旧电池的集中回收和再利用。

电池组快速更换的缺点：建设换电站和购买备用电池组成本较高，对于电池与电动汽车的标准化、电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理以及电池的流通管理等有严格的要求。五、充电接口课题一电动汽车的充电世界主要有多个成体系的标准。我国的电动汽车充电接口及通信协议标准在2011年批准发布，即：GB/T20234.1-2011《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》、GB/T20234.2-2011《电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》、GB/T20234.3-2011《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》、GB/T27930-2011《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》。五、充电接口课题一电动汽车的充电1.交流充电接口触头编号触头标识额定电压/V额定电流/A功能定义1L250/44016A/32交流电源2NC1--备用触头3NC2--备用触头4N250/44016/32中线5--保护接地（PE），连接供电设备地线和车辆车身地线6CC302充电连接确认7CP302控制确认交流充电接口触头定义

五、充电接口课题一电动汽车的充电1.交流充电接口a)插头触头b)插座触头交流充电接口插头和插座的各个触头布置方式

五、充电接口课题一电动汽车的充电2.直流充电接口触头编号触头标识额定电压/V额定电流/A功能定义1DC+750125/250直流电源正，连接直流电源正与电池正极2DC-750125/250直流电源负，连接直流电源负与电池负极3--保护接地（PE），连接供电设备地线与车辆底盘地线4S+302充电通信CAN-H，连接非车载充电机与电动汽车的通信线5S-302充电通信CAN-L，连接非车载充电机与电动汽车的通信线6CC1302充电连接确认17CC2302充电连接确认28A+3020低压辅助电源正，非车载充电机为电动汽车提供低压辅助电源正9A-3020低压辅助电源负，非车载充电机为电动汽车提供低压辅助电源负直流充电接口触头定义

五、充电接口课题一电动汽车的充电2.直流充电接口a))插头b)插座直流充电接口插头和插座的各个触头布置方式

六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电1.充电操作注意事项(1)由于动力电池的特性以及检测精度的问题，有时候动力电池包充至满电状态时，SOC表的指针并未指示在100%，这个指示的范围可能是在98%~100%。所以可以认为当SOC表的指针指示在98%以上时(包括98%)，动力电池包已经充满电。(2)在充完电拔下充电接头以后，如果没有及时查看SOC表的充电状态，而是过了几个小时或者更长的时间才进行查看，这时由于动力电池的特性，SOC表指针可能指示在98%以下，这并不意味着动力电池包出现了故障。六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电1.充电操作注意事项

(3)动力电池包的可用能量会随着使用时间的延长而逐步衰减。如果动力电池包的使用时间已经很长，充满电时SOC表指针也不会指示在l00%附近。(4)动力电池包充电过程中，电池管理系统会自动控制充电电流的大小，当动力电池包充至满电状态时，电池管理系统会自动终止对动力电池包的充电。(5)当环境温度太低时，插上充电接头以后，电池管理系统会自动先对电池包进行加热，当温度合适以后才对电池包进行充电。六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电2.充电前的准备充电口位置及开关（1）确认充电口六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电2.充电前的准备（2）打开充电盖板充电线充电枪六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电2.充电前的准备（3）取出充电线家用充电线充电插头六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电3.充电步骤步骤1：将汽车断电以后，打开充电口盖，此时电机转速表上的充电指示灯点亮。此时，车辆在打到“ON”挡时也不会行驶。充电过程中电机转速表中的充电指示灯一直处于点亮状态，只有拔下充电插头并关闭充电门板之后，充电指示灯才会熄灭。步骤2：将充电插头与车辆上的充电插座进行连接。六、北汽E150EV纯电动乘用车的充电课题一电动汽车的充电3.充电步骤步骤3：将充电插头的另一端与充电桩上的充电插座进行连接，刷卡后，车载充电机将开始对动力电池包充电，或者将家用插头插入220V/16A的插座进行充电。充电接口七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电1.交流充电桩的外观交流充电桩的外观1-背光灯；2-急停按钮；3-B口运行指示灯；4-B口接入指示灯；5-电动汽车充电接口B；6-人机操作界面；7-插卡口；8-A口运行指示灯；9-A口接人指示灯；10-电动汽车充电接口A七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电2.交流充电桩的基本构成交流充电桩的基本构成七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电3.充电准备

将充电插头插入交流充电桩侧面的充电口A或充电口B，对应充电插口的红色指示灯亮，表示车载充电机和充电桩已经连接好，可以进入触摸屏操作。充电准备界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤(1)如果显示屏显示为图所示插卡界面，应按界面提示操作。插卡界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤(2)插入充电卡后，显示如图\所示密码输入界面，应按要求输入充电卡的密码，如果输入密码有误，请按“删除”键进行修改，确保密码正确后应按“确认”键。密码输入界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤(3)用户根据提示插卡成功后进入如图所示卡内信息界面，该界面显示当前卡内余额等信息。卡内信息界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤充电方式选择：按金额充电界面按电量充电界面手动充电界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤界面显示：①如果充电口被占用电口均被占用时的界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电4.充电操作步骤界面显示：②在选择“按时间充”或“按金额充”电模式时插卡结算界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电5.充电操作注意事项

（1）如果用户输入密码错误，并按下“确认”键，将出现如图所示界面，应按“返回”键重新输入。输入密码错误界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电5.充电操作注意事项

（2）如果用户连续3次输入错误密码并确认，将显示如图所示界面，并被锁定。锁定操作界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电5.充电操作注意事项（3）如果用户所选择充电电量大于卡内余额，将显示如图所示界面。余额不足界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电5.充电操作注意事项（4）如果充电插头和充电接口连接不良，将出现如图所示界面，应检查连接电缆。连接故障界面七、交流充电桩充电操作课题一电动汽车的充电6.交流充电桩操作安全警告(1)在充电过程中如果强行拔下充电接头可能会引起充电插口出打火，造成安全事故，所以不能强行拔下充电插头。(2)在充电过程中如果发生安全事故，如异常响声、电线短路等，应砸碎充电桩红色蘑菇头按钮玻璃挡板，并按下红色蘑菇头，停止设备电源。(3)如果想随时终止充电，应将充电卡插入读卡器，按正常操作方法进行操作。八、电动汽车充电操作安全课题一电动汽车的充电1.锂离子电池安装安全操作规程(1)锂离子电池或锂离子电池箱总成，在搬运、装配过程中应当轻拿轻放，严禁摔、碰等冲击现象发生。

(2)锂离子电池或锂离子电池箱总成的存放地点严禁火源，更不能将其丢人火中。在车上安装时应远离热源。

(3)锂离子电池在运输和存放过程中避免雨淋和浸水。(4)锂离子电池的使用和存放环境温度应当为-20℃-75℃，在过热和过冷的环境下，会缩小电池电容量和缩短电池寿命。

(5)严禁锂离子电池或锂离子电池箱总成的正负极短路。在组装锂离子电池箱做电池之间连接线和在电池箱总成之间连接线时，应当由具备电工资质的人员操作，操作人员应戴绝缘手套，使用的工具手柄均应做绝缘处理，应认真判明电池接线端的极性后再连线，要严格按图纸技术要求施工。八、电动汽车充电操作安全课题一电动汽车的充电1.锂离子电池安装安全操作规程(6)锂离子电池装箱连线完毕后，认真检查连线是否正确，认真检查电池与电池箱之间的一级绝缘是否符合要求，并通过检验程序后方可封箱装车。移位和甩脱。

(7)锂离子电池箱总成在装车及连线完毕后，认真检查连线是否正确，认真检查电池箱与车体之间的二级绝缘是否符合要求，并通过检验程序后方可合闸通电。

(8)保持锂离子电池箱总成电极表面干燥、干净。

(9)经常检查电池箱与车体的锁止机构是否可靠，防止电池箱体移位和甩脱。八、电动汽车充电操作安全课题一电动汽车的充电2.充电过程中发生紧急情况的应急措施(1)切断充电机和整车电源。(2)然后迅速将电池从车体中取出放在小推车上，并立即用防火毯将电池箱罩住推到消防沙坑旁。(3)如果已发生起火现象，应立即将电池投入沙坑，并用沙子填埋。(4)如果无上述剧烈现象，由技术人员判断处理，至少要在沙坑旁隔离，由专人看管。(5)防火毯和灭火器要放在明显、容易拿到的地方。手动更换小车需备好，可随时使用。

学习目标

1.熟悉制动能量回收的定义2.掌握电动汽车电动机制动能量回收原理3.熟悉再生制动能量回收方法和类型4.掌握电动汽车的再生制动能量回收系统的结构与工作原理。

建议课时

3课时。课题二再生制动能量回收系统一、制动能量回收课题二再生制动能量回收系统制动能量回收就是把电动机的无用的、不需要的或有害的惯性转动产生的动能转化为电能，并回馈蓄电池。同时产生制动力矩，使电动机快速停止无用的惯性转动，这个总过程也称为再生制动。二、电动汽车电动机制动能量回收原理课题二再生制动能量回收系统电动汽车正常行驶时，电动机接通电源，产生电流，构建了磁场。交变的电流产生了交变的磁场，当绕组们在物理空间上呈一定角度布置时，将产生圆形旋转磁场。运动是相对的，等于该磁场被其空间作用范围内的导体进行了切割，于是导体两端建立了感应电动势，通过导体