新能源汽车充电系统构造与检修课件 项目三 新能源汽车充电设备总成的装调与测试

项目三新能源汽车充电设备总成的装调与测试任务1

交流充电桩的装调与测试

一、

交流充电桩的功能交流充电桩通过电缆接收来自公共交流电网的电能，再通过连接线接到车辆交流充电口进行充电，交流电进入新能源汽车后，需要通过车载充电机进行AC/DC转换后给动力电池充电。任务1

交流充电桩的装调与测试

二、

交流充电桩的结构＞

直流充电口交流充电桩又称慢充桩，指采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源的专用供电装置。任务1

交流充电桩的装调与测试三、

交流充电桩主要电气元件功能任务1

交流充电桩的装调与测试四、

交流充电桩主要电气元件功能任务1

交流充电桩的装调与测试五、

交流充电桩的关键技术充电控制技术(1)智能充电控制算法。(2)功率控制与分配。

安全保护技术(1)电气安全保护。(2)电池安全保护。(3)物理安全防护。通信技术(1)车桩通信协议。(2)网络通信技术任务1

交流充电桩的装调与测试五、

交流充电桩的关键技术

计量计费技术(1)电量计量技术。(2)计费管理系统。

兼容性与互操作性技术(1)硬件兼容性设计。(2)软件互操作性设计。高效电源转换技术(1)高效AC/DC转换电路。(2)功率因数校正技术。智能运维技术(1)故障诊断与预警。(2)远程升级与维护任务1

交流充电桩的装调与测试六、

交流充电桩的技术要求1环境条件要求：任务1

交流充电桩的装调与测试六、

交流充电桩的技术要求三防要求：三防为防潮湿、防霉变、防盐雾。防锈要求：采取防氧化保护和防高温保护。防风要求：充电桩稳固强度要能够抗住规定的相对风速的侵袭。防盗要求：外壳打开处安装防盗锁，以防恶意拆卸改装。2345结构要求：外壳牢固；防漏电；绝缘材料包裹；桩体与桩底高度要求；钢组合结构与防电磁屏蔽功能6安全防护功能：安装急停开关；控制充电桩温度；输出侧漏电防护功能；输出侧电流和短路防护功能7IP防护等级：室内IP32以上，室外至少IP54。8任务1

交流充电桩的装调与测试七、

交流充电桩的检测内容＞

交流充电桩主回路检测＞

交流充电桩二次回路检测交流充电桩主回路检测包括空气开关检测、交流电能表检测、开关电源的检测、充电接口的检测。

交流充电桩二次回路检测包括急停开关检测、运行状态指示灯检测、AC控制盒检测、人机交互触摸屏检测。

任务2

直流充电桩的装调与测试一、

直流充电桩的功能直流充电桩也称快速充电桩，简称“快充”。它可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源，实现快速充电。

任务2

直流充电桩的装调与测试二、

直流充电桩的结构直流充电桩的外部结构由充电桩体、充电枪、充电线、刷卡区、充电指示灯、急停开关和显示屏等组成。直流充电桩内部主要部件有输入交流接触器、断路器、充电模块、门停开关、DC控制盒、辅助电源、散热风扇等

任务2

直流充电桩的装调与测试三、

直流充电桩主要电气元件功能任务2

直流充电桩的装调与测试四、

直流充电桩电气原理图直流充电桩电气原理图以DC控制盒为中心，将充电桩各电气组成部件连接在一起。

任务2

直流充电桩的装调与测试五、

直流充电桩的关键技术直流充电模块主要有DC/DC变换电路、系统驱动与控制电路等。

＞

直流充电模块拓扑大功率DC/DC的软开关技术主要用于实现直流电能转化。

＞

大功率DC/DC的软开关技术基于CAN总线采用并联技术，在脉冲宽度调制（PWM）均流控制的基础上，加载数据采样CAN通信。

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基于CAN总线的大功率DC/DC并联技术充电模块的软件设计不可或缺，主要包括流程控制、中断服务程序、数字PI调节过程三个部分。

＞

充电模块软件设计任务2

直流充电桩的装调与测试六、

直流充电桩的技术要求1.电源输入电压；2.输出电压与电流；3.功率因数与效率。

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电气参数要求1.充电方式；2.智能管理；3.通信接口；4.通信协议；5.安全防护。＞

功能与性能要求1.结构设计；2.环境温度范围；3.湿度与海拔。

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物理与环境要求1.数据保护；2.远程监控。

＞

其他要求任务2

直流充电桩的装调与测试七、

直流充电桩的检测内容直流充电桩主电路包括充电模块和电解电容，电网交流电经过空气开关、交流接触器，到达充电模块进行整流，换变成直流电。

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直流充电桩主电路检测直流充电桩辅助控制电路检测包括辅助电源检测、DC控制盒检测。＞

直流充电桩辅助控制电路检测任务2

直流充电桩的装调与测试八、

直流充电桩的故障诊断方法替代法是将型号、规格相同的元器件或电路板，替代直流充电桩中有可能出故障的元器件或电路板，从而判断故障位置的方法。

＞

替代法系统自诊断法是利用直流充电桩的自诊断功能，根据故障信息判断故障的大致原因，再根据系统的自诊断功能，找出故障的大致位置。＞

系统自诊断法＞

逻辑推理法逻辑推理法是指根据直流充电桩的故障现象，分析直流充电桩的工作原理，并结合其电路，进行故障的原因分析和故障推理，列出故障可能发生的范围。任务3

车载充电机的装调与测试

一、

车载充电机的功能新能源汽车的车载充电机是充电系统的核心部件之一。它采用高频开关电源技术，将220V或380V交流电转换为高压直流电，为电动汽车的动力电池进行充电。

任务3

车载充电机的装调与测试

二、

车载充电机的结构车载充电机由交流输入端口、控制单元、低压辅助单元、功率单元、直流输出端口等部分组成，充电过程中由车载充电机提供电池管理系统（BMS）、充电接触器、仪表盘、冷却系统等低压用电电源。

任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理车载充电机的输入端和交流电网连接，要求车载充电机具备高功率因数、低谐波、纹波小等特点。目前，车载充电机生产企业多采用两级式车载充电机硬件连接方案。

任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理车载充电机前级功率因数校正系统主要作用是为了提高电能的利用率，通常采用有源PFC电路。

任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理车载充电机的后级DC/DC系统主要采用隔离型DC/DC变换器。

任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由整流主电路、滤波器和变压器等组成。电源电路中的整流电路主要有半波整流电路和全波整流电路（桥式整流）。＞

整流电路任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理全波整流是一种对交流整流的电路。全波整流前后的波形与半波整流不同的是在全波整流中利用了交流的两个半波，这就提高了整流器的效率,并使已整电流易于平滑。＞

整流电路任务3

车载充电机的装调与测试三、

车载充电机的工作原理滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成。常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。下图为一种典型的滤波电路，整流输出的脉动直流电经滤波电路后，减小了脉动的直流电压中的交流成分，保留了其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑＞

滤波电路任务3

车载充电机的装调与测试四、

车载充电机的基本参数充电效率输出电流误差输出电压推荐值输出电压误差

额定输入电压、额定输入电流任务3

车载充电机的装调与测试五、

车载充电机的主要特点采用全隔离设计。模块控制部分与输入、输出主电路全隔离。采用防逆流保护措施，防止各种故障运行状态时电流倒灌现象。采用手动和自动工作模式。防止在BMS通信不正常情况下充电机不能工作。保护功能强。具有输入过电压、欠电压，输出过电压、欠电压，过电流，短路，反接保护，过温保护。1234任务4

随车充电枪总成的装调与测试一、

随车充电枪总成的功能二、

随车充电枪总成的结构随车充电枪总成，也被称为便携式充电枪或家用随车充，是一种为新能源汽车设计的轻便充电设备。随车充电枪总成以其便捷性、实用性和经济性成为新能源车主的重要配件。随车充电枪总成主要由充电枪头、充电线缆、控制盒以及220V三相插头等组成。任务4

随车充电枪总成的装调与测试

三、

随车充电枪总成的工作原理当220V三相插头插入电源插座后，电能通过充电线缆传输到控制盒，控制盒内的电路对电能进行调节和保护，然后传输到充电枪头，再插入新能源汽车的充电接口，然后通过车载的AC/DC转换器（或称为车载充电机）将其转换为直流电，最终为新能源汽车的动力电池充电。四、

随车充电枪总成的技术特点功率与电流：随车充电枪总成的功率通常在1.6~3.5kW之间，对应的电流规格可能是8A、10A或16A。安全性：随车充电枪总成内置多重保护机制。兼容性：随车充电枪总成广泛兼容市场上主流的电动汽车品牌。便携性：随车充电枪总成体积小巧、重量轻，方便车主随车携带。任务4