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文档简介

新能源汽车高压系统检修新能源汽车检测与维修专业技能人才培养工学一体化课程教材CONTENTS目录01新能源汽车高压下电与检验02新能源汽车高压电控总成故障检修03新能源汽车动力蓄电池故障检修04新能源汽车驱动电机故障检修05新能源汽车充电系统故障检修新能源汽车充电系统故障检修

05学习活动1

新能源汽车充电系统结构认知与使用学习活动2交流慢充系统故障检测与排除学习活动3直流快充系统故障检测与排除学习活动4随车充电枪故障检测与排除新能源汽车充电系统结构

认知与使用学习目标1.能描述纯电动汽车充电技术的概况。

2.能描述纯电动汽车充电的方法及优缺点。3.能描述纯电动汽车充电系统组成与工作原理。4.掌握纯电动汽车充电操作及注意事项。任务情境比亚迪E5纯电动汽车,车主反映车辆可正常启动,但在关闭启动开关后,使用直流充电枪对车辆进行充电时,仪表盘无任何充电相关信息显示,充电指示灯也不亮,无法进行充电。经初步排查,确认充电枪及车辆充电接口均正常无异常。随后连接诊断仪读取故障码,显示与车载充电机相关的故障信息,初步判断为车载充电机存在故障。若车间经理将此项维修任务安排给你,你会如何进行后续操作?新能源汽车充电系统结构认知与使用——获取资讯1.新能源汽车充电技术概况

纯电动汽车充电系统主要由充电桩、充电线束、车载充电器、高压控制盒、动力电池、DC/DC转换器、低压蓄电池以及各种高压线束和低压控制线束等组成。如图5-1。图5-1

充电系统示意图1.新能源汽车充电技术概况

(1)充电桩

充电桩作为新能源汽车充电系统的配套设施,有交流充电桩和直流充电桩。1)交流充电桩。交流充电桩俗称“慢充”,固定安装在电动汽车外,与家用交流电网连接,为车载充电器供电。交流充电桩只提供220V交流电力输出,没有充电功能,需连接车载充电器才能对汽车充电,只相当于交流电源供给装置。2)直流充电桩。直流电动汽车充电桩,俗称“快充”,安装在电动汽车本体以外的固定场所,与国家交流电网连接。充电桩的输入采用三相四线制,380V、50Hz交流电,输出为可调直流电,直接为动力电池充电。图5-2

交流充电桩图5-3

直流充电桩1.新能源汽车充电技术概况

(2)车载充电器

车载充电器(On-boardCharger,也称车载充电机),如图5-4所示。作用是将220V交流电转化为动力电池的直流电,实现电池电量的补给。内部结构如图5-5所示。1)主电路2)控制电路作用3)线束及标准件图5-4

车载充电器图5-5

车载充电器内部结构2.新能源汽车充电方法

主要有快速充电(直流快充)和常规充电(交流慢充),以及更换电池的方式等。

直流充电(快充)是通过充电站的充电桩将直流高压电直接通过直流充电口给动力电池充电。

交流充电(慢充)是将家用电源连接交流充电桩,接入交流充电。通过车载充电器将220V交流电转为高压直流电给动力电池充电。

(1)快速充电快速充电又称直流快充或应急充电,是在20min~2h较短时间内以较大直流电流对电动汽车充电,充电电流达150~400A。

(2)常规充电常规充电又称交流慢充或慢速充电,一般充电时间为5~8h,甚至长达10~20h,采用小电流恒压或恒流充电,充电10~15A。

(3)更换电池方式3.新能源汽车充电系统组成与工作原理以比亚迪E5电动汽车为例,介绍充电系统的结构组成与工作原理。(1)充电系统低压设计的功能纯电动汽车充电系统低压部分主要是用于低压供电及控制信号。1)车载充电器低压部分。12V电源(低压蓄电池)供电:供充电过程中BMS、VCU、仪表等用电。CAN通信(图5-8):BMS通过CAN通信控制车载充电器工作状态。图5-8

CAN网络结构示意图3.新能源汽车充电系统组成与工作原理(2)慢充和快充控制策略充电系统控制过程:作为纯电动汽车的核心,动力电池的充电过程由BMS控制及保护。车载充电器工作状态及指令均由BMS发出指令控制,包括工作模式指令、动力电池允许最大电压、充电允许最大电流、加热状态电流值。快充和慢充的工作流程均为:采用恒流—恒压充电方法,在不同温度范围内以恒定电流充电至动力电池组总电压达到或最高单体电压达到此温度条件下的规定电压值,再以恒定电压充电至电流小于0.8A以后,停止充电。3.新能源汽车充电系统组成与工作原理慢充控制顺序,见表5-1。表5-1慢充控制顺序表

车载充电器动力电池及BMSVCU、仪表及数据采集终端220V上电待机待机12V低压供电等待指令唤醒唤醒接收指令并执行加热流程BMS检测电池状态并发送加热指令接收指令并停止工作BMS监控电池温度并发送停止指令接收指令并执行充电流程BMS待充电器反馈后发送充电指令接收指令并停止工作BMS监控电池状态并发送完成指令完成后,实施充电结算待机待机3.新能源汽车充电系统组成与工作原理慢充充电温度与充电电流要求(车载充电器模式下充电要求),见表5-2。表5-2慢充充电温度与充电电流要求温度小于0℃0~55℃大于55℃可充电电流0A10A0A备注当电芯最高电压高于3.6V时降低充电电流到5A,当电芯电压达到3.70V时,充电电流为0A,请求停止充电。3.新能源汽车充电系统组成与工作原理(3)快充模式充电系统组成和原理1)组成。在快充模式下,充电系统主要由充电桩(直流快充桩)、快充接口、高压控制盒、动力电池、整车控制器、高压线束和低压控制线束等组成。2)快充模式充电系统结构原理图(图5-10)。整车控制器是快速充电功能的主控模块。将快速充电接口由充电桩连接至车辆快充接口以后,整车控制器通过CC线判断充电接口已经正确连接,并启用唤醒线路唤醒车辆内部充电系统电路及部件。整车控制器通过输出高压接触器接通指令至高压控制盒,实现快速充电桩与动力电池之间高压电路的接通。接通并实现充电时,整车控制器向仪表输出正在充电的显示信息。3.新能源汽车充电系统组成与工作原理图5-10快充模式充电系统结构原理图3.新能源汽车充电系统组成与工作原理3)充电条件要求。①充电线连接确认信号正常。②BMS供电电源正常(12V)。③充电唤醒信号输出正常(12V)。④充电桩、VCU、BMS之间通信正常(主继电器闭合、发送电流强度需求)。⑤动力电池电芯温度>5℃/<45℃。⑥单体电池最高电压与最低电压差<0.3V(300mV)。⑦单体电池最高温度与最低温度差<15℃。⑧绝缘性能>20MΩ。⑨实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V。⑩高、低压电路连接正常(远程开关关闭状态)。3.新能源汽车充电系统组成与工作原理(4)慢充模式充电系统组成和原理1)组成。在慢充模式下,充电系统主要由供电设备(充电桩)、慢充接口、车载充电器、高压控制盒、动力电池、整车控制器(VCU)、高压线束和低压控制线束等组成。2)慢充模式充电系统结构原理图(图5-11)。充电枪连接通过车载充电机(充电器)反馈到整车控制器,唤醒仪表显示连接状态(负触发);充电机同时唤醒整车控制器和动力电池管理模块(正触发),整车控制器唤醒仪表启动显示充电状态(负触发);正、负主继电器由整车控制器发出指令,并由动力电池管理模块控制闭合。图5-11

慢充模式充电系统结构原理图3.新能源汽车充电系统组成与工作原理慢充模式充电系统工作电路,如图5-12所示,充电桩通过CC连接确认信号后,把S1开关从12V端切换到PWM端;当检测点1电压降到6V时,充电桩K1/K2开关闭合输出电流。

图5-12慢充模式充电系统工作电路图3.新能源汽车充电系统组成与工作原理3)充电控制流程。充电控制过程如下(图5-13):图5-13

慢充模式充电控制过程①交流供电。②充电唤醒。③BMS检测充电需求。④BMS给车载充电机发送工作指令并闭合继电器。⑤车载充电机开始工作,进行充电。⑥电池检测充电完成后,给车载充电机发送停止指令。⑦车载充电机停止工作。⑧电池断开继电器。3.新能源汽车充电系统组成与工作原理4)充电条件要求。①充电线连接确认信号正常。②充电机供电电源正常(含220V和12V)及充电机工作正常。③充电唤醒信号输出正常(12V)。④充电机、VCU、BMS之间通信正常(主继电器闭合、发送电流强度需求)。⑤动力电池电芯温度>0℃/<45℃。⑥单体电池最高电压与最低电压差<0.3V(300mV)。⑦单体电池最高温度与最低温度差<15℃。⑧绝缘性能>20MΩ。⑨实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V。⑩高、低压电路连接正常(远程控制开关关闭状态)。4、充电操作及注意事项(1)充电电源选择

电动汽车车载充电器功率比较小,一般在3kW左右,入户220V家用交流电电流最大不超过16A。因此,要避免家用电缆过载工作引发火灾。国家在电动汽车充电方面有标准,建议车主使用充电桩进行充电,因为充电桩能根据供电电源的容量自动限制车载充电器的充电功率,并能在出现故障后安全、可靠地切断电源,避免火灾等事故发生。4、充电操作及注意事项(2)交流充电(慢充)充电桩和充电口选择1)慢充充电桩。慢充充电的充电桩和主要技术参数,如图5-14所示。它可以采用停车位桩体式(落地安装)(250V/AC32A/16A)和家用车库挂壁式(250V/AC16A)充电桩,也可以采用家用插座交流充电器(240V/AC8A),如图5-15至图5-17所示。

图5-14

交流充电桩和主要技术参数

图5-15

停车位桩体式充电桩图5-16

家用车库壁挂式充电桩

图5-17

家用插座交流充电器4、充电操作及注意事项2)慢充充电口。慢充充电口在实车上的位置,如图5-18所示。图2-18

慢充充电口的位置4、充电操作及注意事项(3)直流充电(快充)充电桩和充电口选择1)快充充电桩。直流充电充电桩,如图5-19所示。2)快充充电口。快充充电口如图5-20所示。

图5-19

直流充电的充电桩和主要技术参数

图5-20

快充充电口新能源汽车充电系统结构认知与使用——计划决策任务要求规定时间内,确保自身安全前提下操作;按照要求完成检查。小组合作,正确完成警示标志识读,区分安全电压等级,口述预防措施。任务实施完成后落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工,明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员等工作职责。工具准备纯电动汽车一辆(BYDE5)、举升机、直流充电桩;万用表、放电工具、绝缘胶带、绝缘拆装工具;操作评分标准、维修手册绝缘防护装备;二氧化碳灭火器、抹布、手电筒。方案制定与决策小组讨论制定任务计划初稿,代表展示讲解,分析优缺点并结合教师讲解修改,完成最终任务实施计划表。正确拆装纯电动汽车快充系统——任务实施01准备工作①打开汽车前舱盖,安装室内外三件套②关闭点火开关02安全准备①拆下低压蓄电池负极,用绝缘胶带对负极导线端子进行绝缘处理②拆卸PEU后方低压连接插头③佩戴绝缘手套,拆下快充线束与PEU连接插头03拆卸充电口①打开充电口。②断开位于冷凝器后方的快充低压插头。③使用8mm套筒拆卸快充口周围4个固定螺栓。④从前端取下快充口。04安装快充口①将快充口连接线从前端装入,安装时注意快充口的方向。②安装快充口电压连接线束插头。③安装快充口正面4个固定螺栓。④安装快充线束与PEU之间的高压连接插头,将低压蓄电池负极安装回原。05充电测试①从充电桩上取下充电枪对车辆进行充电测试;②打开点火开关,仪表板中充电指示灯应正常点亮,仪表显示充电正常;拆装纯电动汽车快充系统——检查控制快充系统外壳检查无变形、破损、裂纹固定牢固,无松动快充线缆检查线缆无破损、断裂、磨损连接插头牢固,无松动、脱落迹象充电枪连接检查接触紧固,无松动充电连接检查充电指示灯正常点亮仪表显示正常充电新能源汽车充电系统结构认知与使用——总结评价任务总结总结新能源汽车充电系统的功能、分类、结构组成、工作原理、及使用方法。组间互评从小组分工、工具准备、故障检测等多方面对其他小组任务实施过程进行互评。自我评价小组成员反思自身在任务实施中的不足,制定改进措施。教师评价教师从职业素养和专业能力两方面对各小组技能实训情况进行成果性考核。布置作业新能源汽车充电系统故障检修

05学习活动1新能源汽车充电系统结构认知与使用学习活动2交流慢充系统故障检测与排除学习活动3直流快充系统故障检测与排除学习活动4随车充电枪故障检测与排除交流慢充系统故障检测与排除学习目标1.能理解交流充电系统的工作原理。2.能分析交流充电系统电路图,掌握其充电原理。3.能根据工单要求完成故障排除。任务情境比亚迪E5纯电动汽车,车主反映车辆启动功能正常,但在关闭点火开关后进行交流充电时,仪表盘无任何充电信息显示,充电指示灯也不亮,导致无法成功充电。如果车间经理交给你此项任务,你该如何去做?交流慢充系统故障检测与排除——获取资讯1.交流充电和直流充电的区别通常插电式混合动力汽车只配备交流充电接口,而纯电动汽车则会同时配备交流和直流两种充电接口。两种充电口如图5-21所示。图5-21直流充电口与交流充电口的定义1.交流充电和直流充电的区别按国标要求,目前商用的直流充电桩投入使用的最高充电功率达到120kW,大多数直流充电桩为了充电安全基本限制在60kW左右。特斯拉的第二代充电桩充电功率却达到150kW,第三代的产品达到250kW。GB/T18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分通用要求》规定,家用交流充电桩功率一般在7kW(220V32A)以内,家庭充电使用的16A三脚插座功率不超过3kW(220V13A)。2.交流充电过程通过交流充电桩的供电接口与车辆充电接口相连,给车辆充电。控制导引电路主要由接触器K1和K2,电阻R1、R2、R3、R4、RC,二极管D1,开关S1、S2、S3,车载充电机和车辆充电控制装置组成,如图5-22所示。图5-22车载充电机和车辆充电控制装置组成2.交流充电过程(1)由于插枪S3开关受机械联动影响,由原来的常闭改为断开状态。车辆控制装置检测点3通过RC串联R4经PE构成回路,此时车辆控制器判断车辆充电端耦合器为半连接状态。(2)位于充电桩桩端和车辆端的CP均已接通,桩端供电控制装置控制信号经S1、R1、VD1、R3连接到PE构成回路,此时充电桩检测点1的电压为DC9V(车端CP未接通时没有串入R3电阻且为断路状态时,电压为12V),判断车端充电枪已连接。2.交流充电过程(3)当充电桩识别到检测点1为DC9V(即判断车端交流耦合器已连接)后,供电控制装置将S1切换至PWM波(占空比)信号,此时CP线上为频率1000Hz的9VPWM信号,即充电桩准备就绪,如图5-23所示。图5-23

充电桩充电准备就绪,S3断开2.交流充电过程在PE线和L、N线接触之后,CC、CP接触S1切换至占空比信号,如图5-24所示。

图5-24充电桩充电准备就绪,S3闭合2.交流充电过程第二阶段:车端插枪,PE线先接触,之后L、N线接触。CC、CP接触,交流耦合器完全连接,插枪S3开关闭合。车辆控制装置检测点3通过RC电阻经S3、PE构成回路,并且检测判断RC电阻值。车辆控制装置判断车端耦合器为完全连接状态,车辆控制装置通过检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头与车辆插座的连接状态,它们之间的关系如表5-3所示。表5-3

车辆插头与车辆插座状态2.交流充电过程车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来确认当前充电连接装置(电缆)的额定容量,车辆控制装置通过测量检测点2的PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流。充电设备产生的占空比与充电电流限值映射关系见表5-4。表5-4

充电设备产生的占空比与充电电流限值映射关系2.交流充电过程第三阶段:S3闭合,车辆检测到充电枪为全连接状态。车载充电机根据动力电池的充电需求在自检无故障时,闭合S2。CP线上PWM波信号降至6V,充电桩以此判断车辆已经准备好。充电桩R闭合接触器K1、K2,车辆进入充电阶段,如图5-25所示。图5-25车辆进入充电阶段时电路2.交流充电过程第四阶段:车载充电机对动力蓄电池的充电过程充电桩唤醒OBC,随后OBC通过硬线信号唤醒BMS,再由BMS唤醒VCU,并引导整车上电。在此阶段,BMS实时监测动力蓄电池内部的采样数据,包含温度、电压、电流、SOC、绝缘等的状态,这些数据值也会通过CAN线与车载充电机(OBC)进行实时信息交互,这个阶段双方均在判断是否达到充电停止条件。当车载充电机自身检测到故障时或者BMS检测到充电故障或已经达到充电停止条件时,即进入到下电流程。充电过程中,车辆控制装置对检测点3与PE之间的电阻值及检测点2的PWM信号占空比进行监测,充电控制装置对检测点4及检测点1的电压值进行监测。充电过程中,当充电完成或因为其他原因不能满足继续充电的条件时,车辆控制装置和供电控制装置分别停止充电的相关控制功能。当达到车辆设置的结束条件或者驾驶人对车辆实施了停止充电的指令时,车辆控制装置断开开关S2,并使车载充电机处于停止充电状态。当达到操作人员设置的结束条件或操作人员对供电装置实施了停止充电的指令时,充电控制装置将控制开关S1切换到+12V连接状态。当检测到S2开关断开时,在100ms内通过断开接触器K1和K2,切断交流供电回路;超过3s未检测到S2断开,则可以强制带载断开接触器K1和K2,切断交流供电回路。2.交流充电过程第五阶段:充电结束过程充电过程中BMS会实时监测动力电池数据。当监测到满足停止充电条件时,断开S2开关,充电桩检测点1由此判断达到充电停止条件,断开K1、K2,停止电力输出。停止充电原因分两类:充电桩停止和车辆停止。充电桩停止包括正常停止(即达到预约充电金额停止或APP操作远程停止)与故障停止;车辆停止包括正常停止(即BMS监测达到充电停止条件主动停止或APP操作远程停止)与故障停止。3.交流充电的通信与唤醒充电插枪阶段:充电机在插枪后被CC唤醒,由停机状态进入唤醒状态,开始检测CC电压值与CP占空比和电压峰值。通过检测,判断充电连接是否正常。此时整车还未上电,供电电缆与充电桩端可靠连接,供电设备将S1由12V切换至PWM(占空比)波信号。充电唤醒:充电机判断CP电压值和占空比正常后进入充电需求判断状态,唤醒整车控制器和数据采集终端,向整车控制器传递CC电压信号,告知整车控制器充电连接状态,等待整车控制器的充电需求指令。此时,整车控制器被唤醒,充电模式状态机制完成初始化,进入低压供电状态,同时整车控制器唤醒BMS及ICM等控制器,并点亮充电指示灯,供电设备开始发送PWM(占空比)波信号。3.交流充电的通信与唤醒整车控制器发送充电需求指令:充电机停留在充电需求判断状态,等待整车控制器的充电指令。充电模式状态机制进入低压自检状态,整车控制器根据BMS充电策略判定电池加热需求及充电需求,通过CAN总线向充电机发送充电需求命令,等待充电机反馈“充电待机”状态。车载充电机AC检测:车载充电机收到整车控制器充电需求指令后进入AC检测状态。闭合S2继电器,开始检测AC供电。此时供电设备在用户鉴权完毕后,检测CP电压下降到6V,闭合K1、K2继电器,交流接通。3.交流充电的通信与唤醒车载充电机进入“充电待机”:车载充电机检测到AC供电正常后,进入充电待机状态。整车控制器在收到车载充电机反馈的工作状态,引导充电模式状态从低压自检状态进入到蓄电池保温状态或者直接进入到充电模式。充电桩供电设备持续检测CC与CP,保持AC供电。若整车控制器判定动力蓄电池需要预热,则慢充模式状态机制进入电池保温状态,整车控制器向充电机发送“电源模式”工作指令。充电机接收指令,进入“电源模式”。整车控制器接收充电机反馈“电源模式”后引导充电模式状态进入保温状态,发送电池加热PTC指令、最大允许充电电压及电流指令,控制预热过程,判断预热截止。BMS控制PTC开启加热,充电模式状态先进入电池保温模式,然后稳定在保温状态。3.交流充电的通信与唤醒预热完成:整车控制器判断PTC加热需求,进入加热状态。充电机充电模式在加热状态,接收整车控制器指令进入“充电待机”状态。充电:整车控制器向充电机发送“充电模式”指令,充电机接收指令,进入“充电模式”。充电机执行整车控制器充电电压和充电电流指令。整车控制器根据BMS充电策略控制充电过程,BMS执行向车辆CAN总线发送当前电池状态。充电结束:整车控制器判断充电截止后,进入高压掉电检测状态。向充电机发送“充电待机”指令,充电机接收指令进入“充电待机”。整车控制器判断电池是否有加热需求,引导充电状态进入到保温阶段或保温结束阶段。3.交流充电的通信与唤醒保温:整车控制器接收到电池加热需求,状态机进入电池保温状态。向充电机发出“电源模式”指令,充电机接收指令,进入“电源模式”,并反馈给整车控制器。整车控制器收到反馈后,引导状态机进入电池加热状态,BMS控制PTC开启加热。保温结束:整车控制器引导状态机由电池保温状态进入部件存档状态。整车下电:整车控制器引导状态机进入掉电状态。充电机接收整车控制器指令进入“休眠/停机”。此时,供电设备持续检测CC与CP。在S2、K1、K2闭合时,充电机处于休眠,在S2、K1、K2断开时,充电机进入停机状态。3.交流充电的通信与唤醒在BYD-E5充电控制电路CC与CP如图5-26所示。

图5-26比亚迪E5充电控制电路交流慢充系统故障检测与排除——计划决策任务要求1.规定时间内,确保自身安全前提下,诊断故障。2.规定时间内,按照要求检测与排除故障。3.任务实施完成后落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工,明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员的工作职责。工具准备纯电动汽车一辆(BYDE5)、举升机、直流充电桩等;万用表、放电工具、绝缘胶带、绝缘拆装工具;操作评分标准、维修手册绝缘防护装备,二氧化碳灭火器、抹布、手电筒。方案制定与决策小组讨论、查阅资料制定任务计划初稿,再由小组代表展示讲解,讨论分析优缺点,结合教师讲解修改完成最终任务实施计划表。交流充电枪元件故障诊断与排除——任务实施1.任务引入比亚迪E5纯电动汽车,车主反映车辆启动正常,但关闭点火开关,对车辆进行交流充电时,仪表只显示充电连接指示灯,无充电信息显示,且充电口指示灯没有变绿,无法充电2.故障验证将点火开关置于OFF挡,连接交流充电枪,仪表充电连接指示灯点亮,充电指示灯未点亮,且充电口指示灯未变绿,无法交流充电。3.故障分析CC信号路径:OBC检测CC信号→P-CAN告VCU→VCU经V-CAN告仪表,仪表亮充电连接灯;灯亮,故CC及OBC通信正常。CP信号路径:OBC识别CP(12V转9VPWM)→V-CAN告VCU→VCU经V-CAN告仪表,仪表亮充电灯及电流指示;灯与电流不显示,故故障可能在CP相关线路、充电枪CP线、OBC。4.故障诊断1.连诊断仪读故障码、数据流;2,析数据流,CP电压异常(正常9V),定从CP电压排查;3.点火开关OFF、接充电枪,测B74/5端子0V(异常);4.拔枪、断蓄电池负极,测B74/5-B53(B)/1电阻0Ω(正常);5.测B74/5-搭铁电阻无穷大(正常);6.接充电枪电源插接器,测CP-PE电阻0Ω(异常)。5.故障确认7.经检查发现交流充电枪元件内部CP线路与PE线路短路。更换交流充电枪后,对车辆进行交流充电,车辆正常充电,故障排除。OBC及其线路故障诊断与排除——任务实施1.任务引入比亚迪E5纯电动汽车,车主反映车辆启动正常,但关闭点火开关,对车辆进行交流充电时,仪表能够显示充电连接指示灯,车辆显示充电正常,但是无充电电流。2.故障验证将点火开关置于OFF挡,连接交流充电枪,充电口绿色指示灯正常工作,仪表充电连接指示灯点亮,正常显示充电状态,但是没有充电电流读数,无法交流充电。3.故障分析1.连充电枪后仪表显正常充电界面,说明充电机、VCU、BMS工作正常;无充电电流,疑高压配电模块内部电路或充电机交流输入电源故障。2.AC220V经充电插座L/N线到充电机,变压整流后连电池高压母线;L/N线或高压配电模块内部线束故障,会致能充电但无电流。4.故障诊断1.连诊断仪,读故障码及数据流;2.析数据流:充电机电网输入/输出电流近0,判断低压电控就绪、疑高压线路故障;3.断BV27,测L端子间电阻<1Ω(正常);4.测N端子间电阻<1Ω(正常);5.测充电口P与搭铁电阻无穷大(异常,正常<1Ω)。5.故障确认经检查发现,交流充电线路高压线N断路。6.故障排除及验证更换高压充电线束,并对车辆进行交流充电,车辆正常充电。车载充电机故障检修——检查控制1.充电枪检查标准无变形、破损、裂纹固定牢固,无松动2.充电枪阻值检查标准枪侧CC、CP、PE阻值正常插座侧CC、CP、PE阻值正常3.OBC外观检查标准接触紧固,无松动4.线缆连接检查标准L/N连接正常车载充电机故障检修——总结评价故障检测与排除要点总结交流慢充系统故障检测与排除、工作原理,以及外观、电气连接、保险丝、绝缘性能等检查方法。组间互评标准评价小组分工是否明确、配合协调,工具材料准备是否完整,各项检查是否规范准确,任务完成后场地是否清洁整理等。自我评价反思小组成员反思任务实施过程中存在的不足,如操作不熟练、沟通不畅等,并提出改进措施。教师评价标准教师从职业素养(服从安排、团队合作等)和专业能力(工具准备、检查规范等)两方面进行考核评分。布置作业新能源汽车充电系统故障检修

05学习活动1新能源汽车充电系统结构认知与使用学习活动2交流慢充系统故障检测与排除学习活动3直流快充系统故障检测与排除学习活动4随车充电枪故障检测与排除直流快充系统故障检测与排除学习目标1.掌握直流快充系统的结构组成和零部件作用。2.掌握直流充电系统工作原理。3.能完成直流充电线束的更换。4.读懂和分析直流充电系统电路图,掌握其充电原理。5.掌握直流充电系统故障诊断基本思路和排除方法。6.正确填写故障检修作业工单,完成故障诊断和排除。任务情境现在有一辆比亚迪E5纯电动汽车需要维修,车主反映车辆启动正常,但关闭启动开关进行直流充电时,仪表无充电信息显示,且充电指示灯不亮。如果车间经理交给你此项任务,你该如何去做?直流快充系统故障检测与排除——获取资讯1、直流快充系统的构成直流快充系统是由供电设备(直流充电桩)、直流充电座、动力电池(含BMS)、整车控制器(VCU)及其高低压线束等元器件构成(图5-27)。当直流充电设备接口连接到整车直流充电口,直流充电设备发送充电唤醒信号给BMS,BMS根据动力电池的可充电功率,向直流充电设备发送充电电流指令。同时,BMS闭合本系统内的高压正极继电器和高压负极继电器,动力电池开始充电。图5-27电动汽车直流快充系统示意图1、直流快充系统的构成直流快充系统的供电设备是直流充电桩,集中安装在居民小区公共场所、城市公共快充站、高速公路服务区快充站及出租车专营场站等固定场所,与交流电网相接,是为动力电池提供直流电源的供电装置。直流充电桩的输入电源采用三相四线制,频率50Hz,输出为可调直流电,输出的电压和电流调整范围大,充电时间短。交流充电(慢充)需要借助车载充电机来充电,一辆纯电动汽车(普通电池容量)完全放电后通过交流充电桩充电需要8h以上;直流充电(快充)不需要车载充电机,充电仅需要2~3h。2、直流快充系统的零部件(1)直流快充接口及连接线束

比亚迪E5快充充电口安装于汽车左后车身处,通过转向盘下按钮打开快充盖。快充接口结构外型如图5-28所示。图5-28比亚迪E5直流充电口2、直流快充系统的零部件DC-:高压输出负极,经过高压控制盒快充负继电器,输出到动力电池高压负极。DC+:高压输出正极,经过高压控制盒快充正继电器,输出到动力电池高压正极。PE(GND):车身搭铁,接蓄电池负极。A-:低压辅助电源负极,接蓄电池负极。A+:低压辅助电源正极,为12V快充唤醒信号。CC1

:快充连接确认线,属内部电路,CC1与PE之间有一个1000Ω的电阻。CC2:快充连接确认线,与VCU相应针脚相连。S+:快充CAN-H,与动力电池管理系统BMS及数据采集终端通信。S-

:快充CAN-L,与动力电池管理系统BMS及数据采集终端通信。当快充枪插入充电插座后,形成连接检测回路,检测结果正确后方能开始充电。快充口插接器与动力电池端高压插接器通过直流线束相连,进行电能传输。直流充电口内插接器与BMS模块线束插接器相连,进行信息采集和通信。2、直流快充系统的零部件(2)动力电池及电池管理系统(BMS)

动力电池是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能。动力电池通过BMS实现对电芯的管理,借助插接器BK45(A)、BK45(B)及相关线束将BMS与VCU相连,进行整车通信及信息交换。BMS模块BK45(A)、BK45(B)线束插接器如图5-29所示。图5-29BMS模块线束插接器2、直流快充系统的零部件在快充系统中,BMS与VCU通信,接受VCU的指令进行充电唤醒,控制动力电池内部接触器的闭合,并随时监测动力电池包内的电压、电流、温度等参数,与充电桩进行信息交流。BMS与数据采集终端快充CAN-H与CAN-L之间分别串联了一个120Ω的电阻,从快充口测量S+与S-之间的阻值应为两个120Ω电阻的并联值60Ω。2、直流快充系统的零部件(3)整车控制器(VCU)

整车控制器(VCU)是整车控制系统的核心,比亚迪E5整车控制器通过BK49低压插接器与车辆其他系统相连,进行信号采集和通信。在快充系统中VCU发送给电池包的命令包括充电、放电和智能充电。VCU通过CC2信号确认充电枪连接状态,快充口通过低压线束将唤醒信号送至VCU,VCU收到信号之后,唤醒BMS工作状态,并输送信号到BMS继电器。在充电连接信号确认后,整车处于禁止行车状态,VCU交出控制权,整个充电过程由电池管理系统(BMS)完成,直至充电完成或者充电中断,车辆控制权重新回到VCU手中。3、直流快充的工作原理及过程(1)直流快充控制逻辑图5-30直流充电控制逻辑3、直流快充的工作原理及过程(2)直流快充充电过程

直流快充系统工作电路由充电桩控制器,接触器KI、K2、K3、K4、K5、K6,电阻R1、R2、R3、R4、R5,开关S,非车载充电器和整车控制器组成,如图5-31所示。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。3、直流快充的工作原理及过程当车辆处于直流充电模式,直流充电机(在直流充电桩内)与电动汽车电池管理系统BMS进行通信。当通信连接确认无误后,BMS与直流充电机就电压、电流等参数进行交流,BMS将动力电池的充电需求告知直流充电机,直流充电机将其供电能力告知BMS,当两者通信正常且均符合充电要求时,直流充电机启动并输出电能对动力电池进行充电。当动力电池充满之后,BMS通过数据端口告知直流充电机,直流充电机停止输出电能并停止计费。图5-31直流快充系统工作电路图3、直流快充的工作原理及过程快充过程主要分四个阶段:1)握手阶段。快充“插枪”后,直流供电设备通过CC1回路电压检测DC直流枪头是否插接良好,并提供低压辅助电源给整车供电激活,BMS、VCU上电工作;直流充电设备自检,若无问题,则开始周期性发送通信握手报文;BMS通过CC2回路电压检测DC直流枪头是否插接良好,如图5-32所示,当检测点1的峰值电压为规定的对应电压值4V时(表5-5),直流充电桩确认DC直流枪头插接良好、无问题,则开始周期性发送通信握手报文。图5-32连接确认电路3、直流快充的工作原理及过程表5-5检测点1的电压状态通信握手报文成功后,BMS控制闭合接触器K1、K2输出绝缘检测电压,进行绝缘检测。充电桩与车辆连接可靠后,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。3、直流快充的工作原理及过程2)参数配置阶段。在进行绝缘检测、握手阶段后,充电机和BMS进入参数配置阶段。充电机向BMS发送充电机最大输出能力的报文,BMS根据充电机最大输出能力判断是否能够进行充电,见表5-6所列。表5-6直流充电控制引导电路推荐参数

3、直流快充的工作原理及过程3)充电阶段。充电配置完成后,充电机和BMS进入充电阶段。在整个充电阶段,BMS实时向充电机发送电池充电需求,充电机根据电池充电需求来调整充电电压和充电电流,以保证充电过程正常进行。在充电过程中,充电机和BMS互相发送各自的充电状态。BMS根据要求向充电机发送动力电池具体状态及电压、温度等信息,BMS根据充电过程是否正常、电池状态是否达到BMS自身设定的充电结束条件,以及是否收到充电机终止充电电文,判断是否进行充电。充电机根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达到设定的充电参数值,或者是否收到BMS终止充电报文,判断是否结束充电。3、直流快充的工作原理及过程4)充电结束阶段。当确认充电结束后,充电机和BMS进入充电结束阶段。在此阶段,BMS向充电机发送整个充电过程中的充电统计数据,包括初始和终了时的电池SOC、电池最低电压和最高电压。充电机收到的BMS充电统计数据后,向BMS发送整个充电过程中输出电量、累计充电时间等信息,最后停止低压辅助电源的输出。充电结束后,当车辆控制装置判断动力电池已经充满,会将该信息通过S+和S-发送给充电桩,充电桩断开K1、K2接触器,同时车辆控制器断开K5、K6接触器,充电过程结束。和交流充电一样,车辆快充系统也具有充电锁枪功能。充电枪插入充电接口后,只要驾驶员按下智能钥匙闭锁按钮,充电枪防盗功能将开启,此时充电枪无法拔出。如要拔出充电枪,需先按下智能钥匙解锁按钮,解锁充电枪。4、直流充电操作注意事项1)充电时,应遵循“浅充浅放"原则。一般当SOC低于30%时要进行充电,因为耗电过度容易影响电池寿命。2)在BMS上报严重故障的情况下,严禁对电池系统充电。3)禁止在充电过程中,带电拔枪。4)充电完成后,充电口盖需锁紧,避免发生异常。5)雨天禁止在露天充电,避免发生危险。5、直流充电故障诊断与排除直流充电系统在工作原理上与交流充电系统类似,但是直流充电的功率大、散热要求高,结构上则与交流充电系统完全不同。直流充电系统无需车载充电机,总体结构比较简单。如图5-33所示,以比亚迪E5为例,直流充电系统的高压线束直接从直流充电插座处连接动力电池,其他低压线束均与BMS连接,完成充电控制与通信。

图5-33直流充电系统电路图直流充电接口低压线束中的通信线、12V辅助电源线和CC2充电枪连接确认线都直接通过BK45(A)插头与BMS连接。5、直流充电故障诊断与排除(1)直流充电(快充)系统工作条件

当车辆与充电桩成功连接后,VCU通过CC2信号确认连接,充电(快充)接口把唤醒信号发送给VCU。VCU接收到信号后唤醒BMS,并输送信号至BMS继电器。接触器闭合,开始充电。正常充电工作条件:1)充电连接确认信号CC1、CC2正常。2)高低压线束连接正常。3)确保VCU供电、搭铁正常,VCU无故障。4)CAN通信正常。5)确保动力电池供电、搭铁正常,BMS无故障,动力电池电压、电流、温度等正常。6)快充接口唤醒VCU信号正常,VCU唤醒BMS信号正常。7)VCU控制BMS继电器信号正常。5、直流充电故障诊断与排除(2)直流充电系统故障类型

根据充电桩与车辆之间能否通信,将故障表现分为两类。1)充电(快充)桩与车辆无法通信。主要原因有:唤醒线路熔丝损坏,搭铁点搭铁不良;快充枪、快充口、快充线束、低压电器盒、整车控制器、低压控制插件等部件的针脚损坏、退针、烧蚀等;动力电池和数据采集终端快充CAN总线间的电阻异常等。2)快充桩与车辆通信正常,但无充电电流。主要原因有:快充继电器线路熔丝损坏、主熔丝损坏、低压电器盒损坏、快充线束损坏、动力电池BMS快充唤醒失常等。5、直流充电故障诊断与排除(3)故障诊断思路1)基本检查。首先对充电口、快充线束、动力电池快充线束连接情况进行检查,查看是否有元件烧蚀、损坏,线路短路、断路情况发生。使用故障诊断仪读取故障代码及故障说明,分析数据流,缩小故障范围。2)无法通信故障。首先检查线路连接情况,然后检查快充系统各部件低压辅助电源、连接确认信号、快充CAN线路等的针脚情况,及其电压、电阻等是否符合要求。3)可以通信,但无充电电流故障。车辆与快充桩之间可以通信,表示汽车无低压通信故障。首先应检查高压供电线路的保险、线束、继电器等有无问题,然后检查动力电池连接插件的电压、动力电池BMS快充唤醒信号是否正常。5、直流充电故障诊断与排除(4)快充系统故障排除流程1)快充桩与车辆无法通信故障①用诊断仪访问车载充电机。查看是否有故障诊断代码,如果有则按其提示维修。②检查快充口状况。检查快充口是否有烧蚀、损坏现象;各端子的导电针脚或护套是否脱落;检查充电插座和充电插头连接是否松动。如有异常,则进行维修。③检查车辆软件版本。确保整车控制器(VCU)和动力电池管理系统(BMS)软件版本为最新版;快充测试时连接良好。④检查快充口搭铁。如果快充接口PE端子与车身搭铁接触不良,会出现充电桩无法操作、无法与车辆通信的问题。需要测量快充接口PE端子与车身搭铁之间的阻值,应小于0.5Ω。如果阻值不符,则有可能是螺栓松动、接触面锈蚀、螺纹处油漆未处理干净等原因造成。如果PE端子与搭铁线端子完全不导通,则应更换快充线束.⑤测量快充口CC1、PE端子之间阻值。阻值应为1000±50Ω,如果阻值与标准值不符,则更换快充线束。如正常,则继续进行下面步骤。5、直流充电故障诊断与排除⑥检测唤醒信号。将车辆与快充桩连接好,测试充电唤醒信号是否正常。如果仪表未显示唤醒,则首先测量BK45(A)插件6号端子是否有唤醒电压(图5-34);如果无电压,则应断开充电枪,在点火开关处于关闭状态下,检查快充线束端子有无退针、锈蚀、接触不良等现象;检测BK45(A)到B53插件线束是否正常,发现问题则进行修复。图5-34比亚迪E5直流充电插座与BMS插接器电路图5、直流充电故障诊断与排除⑦检测确认信号。检查完快充唤醒信号及相关线束都正常,车辆仍旧不能通信,则需要对车辆端接触器控制信号进行检测。测量BK45(A)接口24号端子与B74插件的10号端子间的阻值,应小于0.5Ω。如不符合标准,则对线束进行检查并修复,不能有效修复则更换。测量BK45(A)接口33号端子与B74插件9号端子间的阻值,应小于0.5Ω。如不符合标准,则对线束进行检查并修复,不能有效修复则更换。⑧检查通信线路。对车辆进行快充测试,如不能通信则继续检测。关闭点火开关,测量充配电总成CAN-H、CAN-L端子之间的阻值是否为60Ω,如果阻值不符则根据电路图检查相关电路。5、直流充电故障诊断与排除2)充电桩与车辆可以进行通信,但无充电电流故障①检查充电枪与充电口连接是否松动,充口、导电口是否有烧蚀、损坏现象,有则进行修复。②检查快充线束通断。③测量充电口DC+端子到动力电池正极端子电阻,电阻小于1Ω,否则修复线束或者更换线束。④测量充电口DC-端子到动力电池负极端子电阻,电阻小于1Ω,否则修复线束或者更换线束。⑤测量B53插件端子电压。快充桩显示充电电压,但没有充电电流,在确保安全的情况下,测量动力电池端DC+和DC-之间的电压,应与动力电池电压一致。如没有电压,则检查BMS工作状态。⑥检查BMS接地状态。测量BMS线束插接器BK(45)B的2号端子与车身接地之间的电阻,和标准电阻值(小于1Ω)进行比较。电阻值不正常,则修理或者更换BMS接地线束,正常则继续进行下面步骤。⑦检查BMS。更换BMS,操作启动开关使电源模式至ON状态,检查BMS功能是否正常。如BMS工作正常,则说明为原BMS内部故障,维修或者更换原BMS。⑧用诊断仪读取故障诊断代码,查看是否有DTC,有则根据DTC提示维修。直流充电故障诊断——计划决策任务要求1.规定时间内,观察直流充电故障现象并分析原因;2.规定时间内,按诊断流程独立排除直流充电故障;3.小组合作完成故障分析,绘制直流充电故障诊断树;4.任务结束后落实场地8S要求。任务分组小组讨论进行角色分工,明确操作员、记录员、安全员、评分员、拍摄员的工作职责。工具准备纯电动汽车一辆(比亚迪E5)、举升机、直流充电桩等。万用表、放电工具、绝缘胶带、绝缘拆装工具。操作评分标准、维修手册、绝缘防护装备。二氧化碳灭火器、抹布、手电筒。方案制定与决策小组讨论、查阅资料制定任务计划初稿,再由小组代表展示讲解,讨论分析优缺点,结合教师讲解修改完成最终任务实施计划表。直流充电流程——任务实施1.选择充电桩上相应的车型①车辆行驶至充电站。②在充电桩上选择相应车型。2.连接充电枪①从充电桩上取下充电枪。②按下位于车辆左后侧的充电口,打开快充口。③按下充电枪上的锁止按钮,将充电枪插入充电口内。3.检查充电枪连接情况④充电枪连接成功后,充电桩显示屏上会有充电枪已连接的显示,然后交费充电。4.手机付费①打开手机APP,扫描二维码。②选择立即充电,连接成功后,会有充电信息。5.检查充电情况①打开车门,进车观察仪表充电指示灯是否亮起、充电电流是否正常。6.充电结束①充电结束,点击手机APP上的订单信息,结束充电。②按照手机APP显示页面指示操作,完成付费,结束充电。③充电结束后,拔出充电枪,盖好充电口,将充电枪放回充电桩上。充电枪故障排除——任务实施1.任务引入比亚迪E5纯电动汽车,车主反映车辆启动正常,但关闭点火开关,对车辆进行直流充电时仪表无充电信息显示,且充电指示灯不亮,无法充电。2.故障验证将点火开关置于OFF挡,连接直流充电枪,仪表充电连接指示灯不亮,仪表无其他显示,无法充电。3.故障分析1.正常流程:充电枪连接后,12V低压辅助电源激活BMS;BMS通过CC2电压(12V变6V)确认枪连,再经CAN传信号给VCU,控制仪表充电灯亮并进入充电状态。2.故障分析:充电灯不亮、车辆无反应,疑为充电枪接地、BMS控制信号或网络通信问题;排查需先检测低压辅助电源与CC2信号线。4.故障诊断1.断开BMS端子插件BK45(A),测直流充电口到BMS端子电阻;2.测BK45(B)15-B53(A)3电阻0.1Ω(正常);3.测BK45(B)6-B53(A)2电阻0.1Ω(正常);4.测CC2与PE线束电阻无穷大(异常,正常1000±50Ω)5.故障确认经检查发现直流充电枪元件内部CC2与PE线路断路。6.故障排除及验证维修直流充电枪线路,并对车辆进行充电,车辆能正常充电。充电枪故障排除——检查控制1.充电枪外观检查标准无变形、破损、裂纹固定牢固,无松动2.充电枪阻值检查标准枪侧CC、CP、PE阻值正常插座侧CC、CP、PE阻值正常3.OBC外观、线缆连接检查检查标准接触紧固,无松动L/N连接正常4.插枪检查标准充电正常,仪表指示灯点亮充电枪故障排除——总结评价故障检测与排除要点总结直流充电系统组成结构、作用功能、工作原理,以及外观、电气连接、保险丝、绝缘性能等检查方法。组间互评标准评价小组分工是否明确、配合协调,工具材料准备是否完整,各项检查是否规范准确,任务完成后场地是否清洁整理等。自我评价反思小组成员反思任务实施过程中存在的不足,如操作不熟练、沟通不畅等,并提出改进措施。教师评价标准教师从职业素养(服从安排、团队合作等)和专业能力(工具准备、检查规范等)两方面进行考核评分。布置作业新能源汽车充电系统故障检修

05学习活动1新能源汽车充电系统结构认知与使用学习活动2交流慢充系统故障检测与排除学习活动3直流快充系统故障检测与排除学习活动4随车充电枪故障检测与排除充电桩故障检测与排除学习目标1.了解充电桩的分类。2.掌握充电桩的作用、组成及原理。3.掌握充电桩的组装方法。4.了解充电桩的充电安全要求。5.了解充电桩的常见检测方法。任务情境你是一名充电桩生产线的装配技术员。现在需要你完成一台7kW交流充电桩的整机组装及检测。任务包括安装核心模块、接线、装配外壳,并在组装完成后进行上电调试,验证其充电功能、通信及安全保护是否正常,确保产品合格。充电桩故障检测与排除——获取资讯1、充电桩概述充电桩安装于公共建筑(公共楼宇、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以固定在地面或墙壁上。充电桩输入端与交流电网直接连接,输出端装有充电插头为电动汽车充电。充电桩一般提供常规(交流)充电和快速(直流)充电两种充分方式。2、交流充电桩的组成及原理(1)交流充电桩组成

全国职业院校技能大赛充电桩安装调试项目用充电桩,选用新国标7kW交流柜式充电桩。配置有充电桩桩体、漏电保护开关、交流接触器、电源板、控制板组件、LED灯板、急停开关、LCD显示屏、计量电表、刷卡模块、以太网模块或4G模块(选配)以及充电枪等(图5-35)。图5-35标准7kW交流充电桩2、交流充电桩的组成及原理(2)交流充电桩工作原理

交流充电桩没有充电模块,主要完成控制、计量、安全防护、与汽车连接等功能,直接向汽车输入交流电,由汽车的车载充电机完成电流的转换。充电桩的控制是以主控板为中心,分别与交流电表、其他辅助模块及车载充电机通信,进行信息交互,通过继电器执行开关动作和信号反馈,通过传感器完成充电状态的实时测量。交流充电桩电路可以分成主电路、辅助电路、主控板、继电板(接触器)四大部分组成。主电路指220V电压压输入、输出的主通路以及相关的低压控制电路;辅助电路指刷卡、显示、电表计费、远程联网等电路,与高压电路没有直接关联;主控板是整个充电桩的控制核心,继电板与主控板通信,完成主控板的指示命令。具体工作过程如下:2、交流充电桩的组成及原理1)主控板与触摸屏LCD通信,接收来自用户的操作指令和参数配置指令,并将充电过程的实时状态信息发送并呈现到显示屏上。2)主控板经过充电枪界面,与车载充电机通信,获得汽车充电的参数配置后控制继电板(充电继电器)开始充电。3)主控板与读卡器通信,用户刷卡后,充电桩可以以无线方式读取用户账号信息。4)主控板通过以太网与后台监控器/服务器通信,将用户账号、账单以及充电桩状态上传至后台,并接收后台下发的充电控制信息。3、直流充电桩的组成及工作原理(1)直流充电桩的组成

直流充电桩和交流充电桩相比,直流充电桩多了充电模块,即交流转直流功能模块。其他结构基本一样(图5-36)。直流充电桩工作时,三相380V交流电经过EMC等防雷滤波模块后进入到三相四线制电表中,经计量后输入充电机模块,转换成可控制功率的高压直流电,经过充电枪直接给动力电池进行充电。

3、直流充电桩的组成及工作原理(2)工作原理

在直流充电桩工作时,辅助电源给主控单元、显示模块、保护控制单元、信号采集单元及刷卡模块等控制系统进行供电。另外,在动力电池充电过程中,辅助电源给BMS系统供电,由BMS系统实时监控动力电池的状态。4、交流充电桩安装及检测(1)充电桩的安装

充电桩的安装大致分为准备、施工和检测验收三个阶段。1)准备阶段。准备工作是保证安装工程顺利进行,安全完成的重要前提,不仅体现在施工前,且贯穿于整个施工的全过程。准备工作通常包括现场勘察,制订方案和准备材料。2)施工阶段。当施工方案达成一致,并经有关部门批准后,即可进入安装工程的施工阶段。施工阶段包含现场的来料检验和确认、内外电气布线及固定(电气线路的敷设)、低压保护装置的安装(配电柜内部)和配电柜及充电桩的安装。3)检测验收阶段。安装施工完成后,应对充电桩各县技术性能进行检测,对不符合要求的地方进行重新调试安装,直到满足充电和安全要求。4、交流充电桩安装及检测(2)充电连接方式

连接方式有A、B、C三种,如图5-37、5-38、5-39所示。连接方式A:充电电缆固定在电动汽车上,使用和电动汽车永久连接在一起的充电电缆和供电插头,此时充电电缆是车辆的一部分。图5-37充电连接方式A4、交流充电桩安装及检测连接方式B:将电动汽车和交流电网连接时,使用带有车辆插头和供电插头的独立的活动电缆组件,此时可拆卸电缆组件不是车辆或充电设备的一部分。图5-38充电连接方式B4、交流充电桩安装及检测连接方式C:充电电缆一端固定于充电设备,另-端使用插接器与电动汽车连接。(充电模式4只允许使用方式C连接)图5-39充电连接方式C4、交流充电桩安装及检测(3)充电模式

常用的充电模式分为四种。充电模式1:电动汽车与电网的连接是通过一个标准插头(电流不超过16A,单相电压不大于250V,三相电压不大于480V),连接线仅有相线和接地保护线,如图5-40所示。图5-40充电模式14、交流充电桩安装及检测充电模式2

:电动汽车与电网的连接是通过一个标准插头(电流不超过32A,单相电压不大于250V),连接线包括相线、接地保护线和控制线。连线当中有一个控制盒,具备漏电保护和信号传输功能(控制盒位于插头或充电桩0.3m以内或置于插头中),如图5-41。只采用单相交流充电,即家用充电,不采用三相交流充电。使用16A插座时,交流供电电流不能超过13A,最大充电功率限制在2.86kW;使用10A插座时,交流供电电流不能超过8A;最大充电功率限值在1.76kW。考虑到供电载荷和使用安全,家用充电的速率小于公共充电的速率。

图5-41充电模式23、直流充电桩的组成及工作原理充电模式3:电动汽车与电网的连接如图5-42所示,是一个具有漏电保护和信号传输功能的特殊充电设备。充电桩一端与电网固定,单相供电最大电流32A,采用充电连接方式C(即桩带线)。图5-42充电模式33、直流充电桩的组成及工作原理充电模式4:电动汽车与电网的连接是通过一个非车载充电设备,与信号传输功能一起与电网固定,使用直流快充方式充电,不允许使用移动式快充设备。快充设备只能采用固定式供电线,输出线为连接方式C,如图5-43所示。

图5-43充电模式45、充电桩日常维护(1)充电枪1)不使用时,尽量避免枪头直接暴露在外面,应插回插座,防止损坏。2)拔枪时,注意枪柄卡扣位置,避免野蛮拖拽。3)保持枪头干燥,禁止积水存在。如有脏污,请用清洁的干布擦拭,严禁带电时用手触碰充电枪芯。5、充电桩日常维护(2)充电缆线

查充电线缆或充电枪头如有外壳破损、线缆裸露等情况,禁止继续使用。检测线路时,必须关闭电源,用万用表的二极管档检测防雷器、熔断器是否损坏。充电桩电缆线属于高压电缆,检查时应该注意以下几点:1)定期检查电路绝缘性能。一般情况下质量好的充电桩电缆拥有良好的绝缘效果,但是在长期的使用下充电桩电缆可能会出现磨损,因此为了保障充电桩电缆安全性,应当定期检查充电桩电缆绝缘部分是否完整和绝缘效果是否优异,还要防止开关和插座等电缆导线外漏,以保证充电桩电缆的安全性和耐用性。5、充电桩日常维护2)远离水源和潮湿位置。充电桩电缆具有一定的防水性,但在过于潮湿的地方还是会存在一定的安全隐患。因此在安装充电桩电缆时,应当远离水源,避免充电桩电缆由于受潮引发短路。移动充电桩电缆时,要避免接触潮湿地面和水源,这样才能保证充电桩电缆安全使用。3)避免超负荷工作。许多充电桩电缆拥有多个不同功率的充电插口,可以实现不同功率的电动汽车充电的要求。在日常使用和维护中,要注意在一个充电桩上不可同时使用过大功率的充电器,避免过度超负荷充电,使充电桩电缆造成损坏。5、充电桩日常维护(3)桩体检测1)检测桩体外壳是否生锈、漏水。2)检测显示屏显示信息是否完整、是否花屏。3)检测指示灯是否能正常指示。4)检测设备门锁是否有损坏、是否上锁。5)检测急停开关是否有损坏。5、充电桩日常维护(4)功能检测1)充电功能。维护人员要与充电人员沟通,是否存在充电不正常的现象。2)后台连接。联网的桩体是否连接上服务器。(5)数据记录1)电量记录。建议一个月下载一次数据,作

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