任务1 新能源汽车低压电源系统认知
新能源汽车-充电系统认知与检修教案
《新能源汽车电气技术》教案教学过程图2-1交流充电桩2.直流充电（DCcharging）指通过直流电对带充电系统的新能源汽车的动力蓄电池组充电。
进行直流充电时，直流电被输送到动力蓄电池组，由充电站来调整动力蓄电池组的充电电压。
如图2-2所示图2-2直流充电桩3.充电器（Charger）指将电气设备或其他电能供应设备输出的交流电，转变成直流充电电流的设备。
车载充电器安装在车辆上，而非车载充电器则是EVSE的一部分。
如图2-3所示图2-3充电器4.充电插头（Chargeconnector）充电插头即充电枪，插入汽车充电端口对动力蓄电池组充电。
在北美地区，一级和二级充电插头遵循SAE标准J1772，该标准规定了充电插头的形状、电路和通信协议。
如图2-4所示图2-4充电插头5.充电口或充电插口（Chargingport或Chargeinlet）指安装在电动汽车及插电式混合动力汽车上的电气插座，通常位于保护盖后面。
充电端口或充电插口的技术标准必须与插入车辆的充电插头一致，才能进行充电。
如图2-5所示图2-5充电口6.充电电缆（Chargingcable）一级交流充电的便携式充电装置，其一端插入车辆，另一端插入220V墙壁插座。
如图2-6所示图2-6充电电缆7.充电桩（Chargingstation）一种用来将电能输送到插电式混合动力汽车或纯电动汽车的固定设备（通常安装在家庭车库、工作地点、停车装置或公共区域）。
充电站可能如220V电气插座那样简单，也可能是适合多种车型、多种充电标准的复杂充电装置。
一些公共充电站可免费使用，而有些则需缴费，并由专人操作。
如图2-7所示图2-7充电桩四、常用充电方法在日常人们使用电动汽车时一般采用的有恒流充电方式或恒压充电方式，在实际生产应用实践中，经过大量的实践后人们一步步对其进行改进，研究开发了许多不同的充电方式。
接下来介绍目前常采纳的一些充电方法，在如下的充电电路图中，用虚线表示充电电流的大小，用实线表示充电电压的大小。
新能源汽车充电系统认知
三、 新能源汽车充电操作
➢ 不要使用损坏的充电电缆。 ➢ 为高电压动力电池充电时，充电插头和充电电缆可能会变热。如果变得过热 ，则充电插座不适用进行充电或充电电缆已损坏。应立即中止充电并让电气专业 人员进行检查。 ➢ 反复出现充电故障或中断情况时，联系具有资质的维修人员。 ➢ 仅使用防潮和防侵蚀的插座。 ➢ 不要用手指或物体接触插头触点区域。 ➢ 切勿自行维修或改进充电电缆。 ➢ 进行清洁前将电缆两侧均拔出，注意电缆不要浸入液体内。 ➢ 充电期间不允许进行自动洗车。 ➢ 仅在经过电气专业人员检查的插座上进行充电。 ➢ 在不了解基础设施/插座上充电时，遵守用户手册内的特殊说明。在车上将充 电电流设置为“较低”。
二、 新能源汽车充电方式
采用这种方式具有如下优点： 1）电动汽车用户可租用充满电的蓄电池，更换需要充电的蓄电池，有利于提高 车辆使用效率，也提高了用户使用的方便性和快捷性。 2）对更换下来的蓄电池可以利用低谷时段进行充电，降低了充电成本，提高了 车辆运行经济性。 3）从另一个侧面来看，也解决了充电时间乃至蓄存电荷量、电池质量、续驶里 程不足及价格高等难题。 4）可以及时发现电池组中单元电池的故障，对于电池的维护工作将具有积极意 义。电池组放电深度的降低也将有利于提高电池的寿命。 应用这种方式面临的几个主要问题是：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。
一、 新能源汽车充电系统结构组成
如图是比亚迪E6 车载充电器接线 端子功能图。
比亚迪E6 车载充电器端子功能图
一、 新能源汽车充电系统结构组成
4）车载充电器技术参数 比亚迪E6车载充电器的技术参数如表所示。
比亚迪E6车载充电器技术参数表
一、 新能源汽车充电系统结构组成
电动汽车低压电器系统详解
一、低压电器系统—低压蓄电池
➢ 车辆拥有智能充电模式，当低压电池检测到电量偏低时，在安全条件满足的情况下，通过动 力电池给启动电池充电；
➢ 低压电池休眠、唤醒功能：当车辆长期存放后，启动电池可能已进入休眠状态，智能钥匙将 无法实现遥控寻求车及车辆解锁功能；此时只需将智能钥匙靠近左前车门附近，按下左前门 把手的微动开关，即会唤醒低压电池。
三、低压电器系统-组合仪表放电设置
三、低压电器系统-组合仪表指示灯
四、车载终端
第四部分 车载终端
四、低压电器系统-车载终端
➢ 车载终端 车载终端主要作用时数据通信，采集整车CAN信息并通过3G模块上传服务器，为车主
提供车辆状态服务等。
四、低压电器系统-车载终端
➢ 零件安装位置
四、低压电器系统-车载终端
四、低压电器系统-车载终端
四、低压电器系统-车载终端
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电动汽车低压电器系统详解
20XX-01-25
目录
一 低压电器—电池 二 低压配电系统结构 三 组合仪表 四 车载终端
一、低压电器系统—低压蓄电池
➢ 低压蓄电池
低压电池内部包含电池管理器，其通过通讯口和整车模块交互信息； 蓄电池有电压、电流和温度监测功能，存在异常状态会触发故障报警功能，当蓄电池故障报 警时，仪表上故障指示灯点亮，同时显示“请检查低压电池系统”。
端子号端子定义： 1号针脚B-CAN_H 3号针脚B-CAN_L 6号针脚低功耗唤醒机械开关
6号针脚：低功耗唤醒功能； 低压电池处于休眠状态时，通过左前门微动开关拉低，低压 BMS接通MOS管，正极柱接通。
一、低压电器系统—低压蓄电池
➢ 低压蓄电池电器原理图 和故障类型
DTC 故障描述 B1FB2 电源电压过低故障 B1FB3 电源电压过高故障 B1FB4 电源电流过大 B1FB5 电源温度过高故障 B1FB9 MOS失效故障
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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1）在纯电模式下，DC-DC转换器的功能替代 了传统燃油汽车挂接在发动机上的12V发电机，和 蓄电池并联给各用电器提供低压电源。DC-DC在高 压（500V）输入端接触器吸合后便开始工作，输 出电压标称13.5V。
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（3）高压升压器 为了提高动力系统的效率，选用一个升压器来 提高逆变输入的电压，这个部件是动力总成的一 部分，集成在动力总成中。如果采用锂电池作为 动力电池，升压器是一个十分重要的部分。
图5-1-10 高压升压器 广州合赢教学设备有限公司
图5-1-9 江淮汽车DC-DC转换器 广州合赢教学设备有限公司
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DC-DC转换器在汽车上的应用可以这么理解，在传统的燃油汽车中，发动机装了个发电机来给车 上的设备供电，那么新能源汽车里这个DC-DC转换器就是取代了传统燃油汽车中的发电机，将动力电 池的高压直流电转化为整车低压12V直流电，给整车用电系统供电及铅酸蓄电池充电。
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常用的12V低压蓄电池主要分为四类,分别为普 通蓄电池、干荷蓄电池、湿荷蓄电池和免维护蓄电 池。就目前为止汽车上使用的基本上都是免维护的 铅酸蓄电池，是6个铅酸蓄电池单体（2V）串联成 12V的电池组，如图5-1-5所示。
图5-1-5传统汽车上的12V蓄电池 广州合赢教学设备有限公司
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任务1 新能源汽车低压电源系统认知
项目一 汽车电气系统的整体认知
（2）点火系统。它仅用在汽油机上，包 括点火开关、点火线圈、分电器总成、 点火模块、火花塞等。其作用是产生高 压电火花，点燃气缸内的可燃混合气。
（3）照明系统。它包括汽车内、外各种 照明灯及其控制装置，用于保证夜间行 车安全。
（4）信号系统。它包括声像信号（如喇 叭、蜂鸣器、闪光器）和灯光信号（如 各种行车信号标识灯），用于保证车辆 运行时的人、车安全。
二、汽车电气系统的特点
1．两个电源
所谓两个电源，就是指蓄电池和发 电机两个供电电源。 蓄电池是辅助电源，在汽车未运转 时向有关用电设备供电；发电机是主电 源，当发动机运转到一定转速后，发电 机转速达到规定的发电转速，开始向有 关用电设备供电，同时对蓄电池进行充 电。
2．低压直流
汽车采用低压直流电，现代汽车的 标准电压有 12V、24V 两种。 目前汽油车普遍采用12V，重型柴 油车多采用 24V 电压。 对发电装置，12V 系统的额定电压 为 14V，24V 系统的额定电压为 28V。 低压系统的主要优点是安全性好。
3．并联单线
所谓用电设备并联，就是指汽车上的各 种用电设备都采用并联方式与电源连接，每 个用电设备都由各自串联在其支路中的专用 开关控制，互不产生干扰。
4．负极搭铁
所谓搭铁，就是采用单线制时，将 蓄电池的一个电极用导线连接到发动机 或底盘等金属车体上。 目前世界各国生产的汽车也大多采 用负极搭铁的方式。
蓄电池的主要作用是发动机起动时 向起动机供电，同时辅助发电机向用电 设备供电。 调节器的作用是使发电机的输出电 压保持恒定。
2．用电设备
（1）起动系统。它由蓄电池、起动机、 继电器、电磁线圈、空挡起动开关（自 动）、点火开关、连接导线和蓄电池电 缆线组成。继电器用来闭合起动机的电 磁线圈电路，电磁线圈是安装在起动机 上的，它用来闭合起动机电路，使起动 机齿轮与飞轮齿圈相啮合，其作用是用 于带动发动机运转，起动发动机。
《新能源汽车动力电池及充电系统检修》课程标准
《新能源汽车动力电池及充电系统检修》课程标准一、课程性质与任务《新能源汽车动力电池及充电系统检修》课程是新能源汽车运用与维修专业的一门专业技能核心课程。
前修课程为《新能源汽车电力电子技术》《新能源汽车认知与应用》《新能源汽车高安全与防护》等；同修课程为《新能源汽车电机驱动系统检修》《新能源汽车辅助系统检修》《新能源汽车维护与故障诊断》等。
通过本课程学习，学生能够掌握新能源汽车动力电池（含动力电池管理系统）及充电系统（含低压电源系统）的结构原理，能够分析动力电池及充电系统常见的故障，通过查阅技术手册，使用专用诊断仪器，进行动力电池及充电系统的故障诊断和维修。
本课程的主要任务有：新能源汽车维修安全防护、工具设备使用、高压中止与检验；动力电池认知、更换、分解与组装、性能检测；动力电池管理系统认知、检测与更换；动力电池热管理系统（冷却系统）认知与检修；低压电源系统认知与检修；充电系统认知、检修以及充电桩的安装与调试。
二、课程教学目标（一）知识目标学生学习完本课程后，应具备新能源汽车动力电池及高电压部件检修必备的安全知识与操作规范，动力电池、动力电池管理系统、动力电池热管理系统、低压电源系统、充电系统以及充电桩的相关知识。
（二）能力目标学生学习完本课程后，应学会新能源汽车动力电池、动力电池管理系统、动力电池热管理系统的结构认识、检测及总成更换，低压电源系统、充电系统的结构认识与检修的技能。
（三）素质目标本课程培养学生以下职业素质：1.培养良好的职业道德和工匠精神。
2.培养安全意识和团队协作精神。
3.培养自我管理和自主学习能力。
1（四）课程思政目标1.培养有较强的工作意识和职业素质，创新思维和灵活运用知识的能力。
2.具有认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风。
3.具有团队协作精神，具有认真、自主学习的能力和分析问题、解决问题的能力。
4.具有良好的职业素养和勤奋工作的基本素质，成为德智体美劳全面发展、堪当民族复兴大任的社会主义建设者和接班人。
新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计专题班
新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计专题班新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计专题班1. 介绍新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计是目前汽车行业中备受关注的一个重要话题。
随着全球对环保和能源可持续利用的重视，新能源车已成为未来汽车发展的主要方向之一。
在新能源车的制造中，低压电气系统的电耗和电源管理设计显得尤为重要。
本次专题班旨在全面探讨新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计的相关问题，为汽车行业的从业人员提供专业的知识培训和交流学习的机会。
2. 分析低压电气系统电耗低压电气系统在新能源车中扮演着至关重要的角色，它涉及到整车电力系统的供电和管理。
在专题班中，我们将对低压电气系统的电耗进行深入分析。
从电动机、电池系统到配电系统，我们会逐一剖析其电耗产生的原因和影响因素，在实际应用中如何进行合理的电耗控制，从而提高新能源车的续航里程和整车性能。
3. 探讨电源管理设计电源管理设计是影响新能源车整车性能的一个关键因素。
在专题班中，我们将深入探讨电源管理设计中的各种技术和策略。
从充电管理、能量回收到智能电池管理系统，我们将结合案例分析和实际经验，帮助学员全面了解电源管理设计的要点和技术进展，为他们在新能源车研发和生产中提供有力的技术支持。
4. 总结与展望通过本次专题班的学习，学员们将对新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计有一个更加全面、深入的理解。
在总结和回顾性的内容中，我们还将展望未来新能源车领域的发展方向和挑战，分享我们对这个领域的个人观点和理解。
我们相信本次专题班将为新能源车行业的技术人员和研发人员带来不同的思考和启发，促进新能源车行业的健康发展。
通过本次文章的撰写和全面评估，相信你可以更深入地了解新能源车低压电气系统电耗和电源管理设计这一重要主题。
希望本文能够对你有所启发和帮助，期待你在新能源车领域的进一步探索和实践。
1. 电源管理设计对新能源车的重要性电源管理设计是新能源车整车性能的关键因素之一。
新能源汽车-充电系统认知与检修-电子教案精选全文
可编辑修改精选全文完整版《新能源汽车电气技术》教案教学过程图2-1交流充电桩2.直流充电（DCcharging）指通过直流电对带充电系统的新能源汽车的动力蓄电池组充电。
进行直流充电时，直流电被输送到动力蓄电池组，由充电站来调整动力蓄电池组的充电电压。
如图2-2所示图2-2直流充电桩3.充电器（Charger）指将电气设备或其他电能供应设备输出的交流电，转变成直流充电电流的设备。
车载充电器安装在车辆上，而非车载充电器则是EVSE的一部分。
如图2-3所示图2-3充电器4.充电插头（Chargeconnector）充电插头即充电枪，插入汽车充电端口对动力蓄电池组充电。
在北美地区，一级和二级充电插头遵循SAE标准J1772，该标准规定了充电插头的形状、电路和通信协议。
如图2-4所示图2-4充电插头5.充电口或充电插口（Chargingport或Chargeinlet）指安装在电动汽车及插电式混合动力汽车上的电气插座，通常位于保护盖后面。
充电端口或充电插口的技术标准必须与插入车辆的充电插头一致，才能进行充电。
如图2-5所示图2-5充电口6.充电电缆（Chargingcable）一级交流充电的便携式充电装置，其一端插入车辆，另一端插入220V墙壁插座。
如图2-6所示图2-6充电电缆7.充电桩（Chargingstation）一种用来将电能输送到插电式混合动力汽车或纯电动汽车的固定设备（通常安装在家庭车库、工作地点、停车装置或公共区域）。
充电站可能如220V电气插座那样简单，也可能是适合多种车型、多种充电标准的复杂充电装置。
一些公共充电站可免费使用，而有些则需缴费，并由专人操作。
如图2-7所示图2-7充电桩四、常用充电方法在日常人们使用电动汽车时一般采用的有恒流充电方式或恒压充电方式，在实际生产应用实践中，经过大量的实践后人们一步步对其进行改进，研究开发了许多不同的充电方式。
接下来介绍目前常采纳的一些充电方法，在如下的充电电路图中，用虚线表示充电电流的大小，用实线表示充电电压的大小。
新能源汽车低压电源系统分析
车辆工程技术14车辆技术新能源电动汽车电气系统主要包括高压直流电气系统、低压电气系统和整车CAN通讯网络控制系统。
车载充电机由电网供电，将220V交流电经整流滤波变成300V以上直流电为动力电池补充电能。
低压电气系统采用直流12V电源，一方面为灯光和刮水器等常规低压电器供电，另一方面为整车控制器、电机控制系统电池管理系统以及高压电气设备的控制器和冷却电动水泵等辅助部件供电。
CAN通讯网络系统主要是为整车控制器与汽车其他控制单元进行信息通讯。
1 整车低压电气系统由于电动汽车的特殊性，根据电动汽车整车状态，可将电动汽车低压电气系统分为运行状态和充电状态2种模式。
1.1 运行状态此时车辆供电系统由蓄电池、DC/DC电压转换器、电线束、开关和继电器等组成。
对供电系统的要求是:DC/DC电压转换器必须在汽车运行的所有工况下，均能提供足够的电能满足低压用电器的需求，同时还要保证为蓄电池充电。
1.2 充电状态此时车辆供电系统由蓄电池、DC/DC电压转换器、车载充电机、线束、开关和继电器等组成。
在充电状态下，供电系统只需提供足够的电能满足充电相关电器部件工作并提供一定的电流为蓄电池充电即可。
2 低压电源系统的控制功能以北汽新能源EV系列纯电动汽车为例，介绍12V电源管理系统的控制功能。
该汽车由低压电源管理单元（PMU）控制，主要功能如下：2.1 低压电池管理单元低压电池管理单元（PMU）用胶带捆绑固定在蓄电池负极电缆，控制单元（模块）本身包含电压、电流、温度传感器，这些传感器用来采集蓄电池的工作状态。
PMU通过传感器采集蓄电池电压、电流、温度信息，对蓄电池状态进行计算，并且获得整车的用电器工作状态和DC/DC工作状态，实现整车供电系统对蓄电池的动态电量平衡、节能模式、智能充电等功能。
2.2 动态电量平衡功能如果用电器全开（几率较小，但是存在），在这种情况下，蓄电池会不断放电，最终导致蓄电池亏电，造成下次无法起动。
纯电动汽车充电系统认识
3. 快速充电工作原理
（1）直流供电 （2）充电唤醒 （3）BMS检测充电 （4）BMS发送充电 （5）充电过程 （6）停止
图4-9 快速充电系统结构组成
充电控制流程
直流充电桩结构组成
直流充电模块
直流充电系统通常由若干充电模块组 成。
直流充电桩工作原理
S开关：充电枪上的常闭开 关，与直流充电枪头上的 按键（机械锁）相关联； U1、U2:12V上拉电压； R1～R5：阻值标称为1KΩ 的电阻； R1、R2、R3：在充电枪上； R4、R5：在车辆插座上； K3、K4：左侧为12V直流电 源，用于给汽车上12V用电 的BMS、直流隔离继电器 K5、K6等供电，防止12V蓄 电池电量不足而不能供电。
BMS向充电桩充电控制 装置实时发送电池充电 需求的参数，根据此参 数实时调整充电电压和 电流，并相互发动各自 的状态信息（比如充电 桩输出电压、电流、车 辆电池的电压、电流 SOC率等）
充电桩充电结束阶段（参考 ZLG 致远电子 ）
BMS检测到充电电流 小于5A，动力电池已 达到充满状态
充电桩发送“充电桩 终止充电”报文
车载充电机接口：由交流输入端、直流输入端、低压通信端组成 车载充电机位置
车载充电机接口
（1）交流输入端：连接从交流充电插座进来的连接器； 交流输入端各针脚含义如图4-17所示。
图4-17交流输入端接口针脚
（2）直流输出端 车载充电机输出到电池的部分；直流输 出端各针脚含义如图4-18所示。
图4-18直流输出端接口针脚
（3）低压通信端 车载充电机与电池管理系统（BMS）和外部连 接的低压接口；低压通信端各针脚如图4-19所示，底端一排从右 向左分别为针脚1～8，上端一排从右向左分别为针脚9～16。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车充电系统的认知
二、新能源汽车充电技术概况
新能源汽车，特别是纯新能源汽车的充电技术，最关键的问题是如何能实现高效率的快速 充电。这关系到充电器的容量和性能，电网的承载能力和动力蓄电池的承受能力等。随着动 力蓄电池本身的充放电速度的不断提高，充电系统的性能也在不断地改进，以满足在多种不 同的应用情况下的快速充电需求。由于电力的储运和使用比汽油方便得多，充电设备的建造 也呈现出多样性和灵活性，既可以为集中式的充电站，也可以设置在马路边、停车场、购物 中心等任何方便停车的地方。除了固定充电装置以外，新能源汽车还带有车载充电器，可以 在夜间从家里的市电插座进行充电，甚至还可以在用电高峰期把电力逆变后返送回电网。目 前根据不同的汽车动力蓄电池电压和容量、充电速度要求，以及电网供电容量等因素的考量， 固定充电器的容量一般在15KW到100KW的范围，输出电压一般为50V到500V。车载充电器容 量则在3KW左右。
三、充电系统基本术语
5.充电口或充电插口（Charging port或Charging Socket）
指安装在新能源汽车及插电式混合动力汽 车上的电气插座，通常位于保护盖后面。充电 端口或充电插口的技术标准必须与插入车辆的 充电插头一致，才能进行充电。
三、充电系统基本术语
6.充电电缆（Charging cable）
六、充电系统的组成
3.DC/DC变换器 DC/DC变换器相当于传统车的发电机，将动力蓄电池的高压电转为低压电给蓄电池及 低压系统供电。具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等特点。 DC/DC变换器工作首先需要整车On档上电或充电唤醒上电，然后动力蓄电池完成高压 系统预充电流程，最后VCU发给DC/DC变换器使能信号，DC/DC变换器开始工作。
三、充电系统基本术语
3.充电器（Charger） 指将电气设备或其他电能供应设备输出的 交流电，转变成直流充电电流的设备。车 载充电器安装在车辆上，而非车载充电器 则是EVSE的一部分。
新能源汽车低压上电的内容及流程
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《新能源汽车电气系统检修(第2版)》教案第5课 新能源汽车低压电源系统检修(二)
（23 min）换器的方法在检修低压电源系统时，应从它的主要构成入手，通常应先检修辅助蓄电池，再检修DC/DC转换器。
2.2.1 检修辅助蓄电池辅助蓄电池的主要故障包括极板硫化、自放电、极板活性物质脱落、电池容量不足等。
1．极板硫化极板硫化是指极板上产生了坚硬不易溶解的粗晶体硫酸铅，如下图所示。
这种形态的硫酸铅在正常充电时不易被还原，导致辅助蓄电池无法工作。
极板硫化是辅助蓄电池最常见的故障，它能使电池内阻增大，电池容量和启动性能下降。
在充放电时，极板硫化的表现为：放电时端电压下降较快，充电时端电压上升快，温度升高也快，过早地出现“沸腾”现象，电解液的密度上升较慢且达不到规定的值等。
1）极板硫化的原因（1）辅助蓄电池长时间处于亏电状态，极板上的硫酸铅未能及时还原为活性物质。
当温度由高向低变化时，电解液中的硫酸铅就会过饱和而析出，形成难溶的粗晶体，导致极板硫化。
（2）电解液的液面过低，极板外露氧化。
当新能源汽车在行驶中颠簸时，电解液会不时地与极板上部已被氧化了的部分接触而再结晶，导致极板硫化。
（3）深度放电。
深度放电是指小电流长时间过放电，这会使极板深层的活性物质转变为硫酸铅，而DC/DC转换器在为辅助蓄电池充电时，不能使这部分硫酸铅复原，从而导致不可逆损伤。
（4）电解液密度过高、不纯、外部温度变化剧烈等也会导致极板硫化。
2）极板硫化的处理措施轻微的极板硫化可通过去硫化充电的方法去除，具体流程如下。
（1）倾出辅助蓄电池电解液，并用蒸馏水冲洗两次，加注足量蒸馏水。
片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解辅助蓄电池相关部件产生故障的原因及处理措施，DC/DC转换器故障可能的原因及排除方法II目录（2）接通电源，按额定容量值的1/30电流进行充电。
当密度上升至1.15 g/cm2时，再次倾出电解液，加注蒸馏水，再进行充电，如此反复，直至密度不再上升为止。
（3）以额定容量值的1/10电流进行放电。
当电池单体电压下降到1.7 V时，停止放电，然后以额定容量值的1/10电流进行充电，接着再放电、再充电，直到容量达到额定容量的80%为止。
《新能源汽车电气系统检修(第2版)》教案第5课 新能源汽车低压电源系统检修(二)
（23 min）换器的方法在检修低压电源系统时，应从它的主要构成入手，通常应先检修辅助蓄电池，再检修DC/DC转换器。
2.2.1 检修辅助蓄电池辅助蓄电池的主要故障包括极板硫化、自放电、极板活性物质脱落、电池容量不足等。
1．极板硫化极板硫化是指极板上产生了坚硬不易溶解的粗晶体硫酸铅，如下图所示。
这种形态的硫酸铅在正常充电时不易被还原，导致辅助蓄电池无法工作。
极板硫化是辅助蓄电池最常见的故障，它能使电池内阻增大，电池容量和启动性能下降。
在充放电时，极板硫化的表现为：放电时端电压下降较快，充电时端电压上升快，温度升高也快，过早地出现“沸腾”现象，电解液的密度上升较慢且达不到规定的值等。
1）极板硫化的原因（1）辅助蓄电池长时间处于亏电状态，极板上的硫酸铅未能及时还原为活性物质。
当温度由高向低变化时，电解液中的硫酸铅就会过饱和而析出，形成难溶的粗晶体，导致极板硫化。
（2）电解液的液面过低，极板外露氧化。
当新能源汽车在行驶中颠簸时，电解液会不时地与极板上部已被氧化了的部分接触而再结晶，导致极板硫化。
（3）深度放电。
深度放电是指小电流长时间过放电，这会使极板深层的活性物质转变为硫酸铅，而DC/DC转换器在为辅助蓄电池充电时，不能使这部分硫酸铅复原，从而导致不可逆损伤。
（4）电解液密度过高、不纯、外部温度变化剧烈等也会导致极板硫化。
2）极板硫化的处理措施轻微的极板硫化可通过去硫化充电的方法去除，具体流程如下。
（1）倾出辅助蓄电池电解液，并用蒸馏水冲洗两次，加注足量蒸馏水。
片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解辅助蓄电池相关部件产生故障的原因及处理措施，DC/DC转换器故障可能的原因及排除方法II目录（2）接通电源，按额定容量值的1/30电流进行充电。
当密度上升至1.15 g/cm2时，再次倾出电解液，加注蒸馏水，再进行充电，如此反复，直至密度不再上升为止。
（3）以额定容量值的1/10电流进行放电。
当电池单体电压下降到1.7 V时，停止放电，然后以额定容量值的1/10电流进行充电，接着再放电、再充电，直到容量达到额定容量的80%为止。
车辆充电系统认知
快充充电插孔图
（2）快充充电插孔
1 2 3 4 5 6 7 8 9
CC2 -
DC-
PE A+ DC+ S+ CC1
充电控制确认 通讯线
直流高压输入负极 充电唤醒负极 接地点 充电唤醒正极
直流高压输入正极 通讯线
充电连接确认
车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
3.车载充电机
（1）慢充 新能源汽车的车载充电机控制电路具有控制场效应管开关，与BMS之间进行通信， 监测充电机工作状态以及与充电桩握手等功能。线束及标准件用于主电路与控制 电路的连接，固定元器件及电路板。车载充电机工作原理如图所示。
车载充电机图
车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
3.车载充充桩工作图
项目三：新能源汽车充电系统保养
车辆充电系统认知
课程名称：《新能源汽车维护与保养》
车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
动力电池充电系统是新能源汽车的电能补给系统，主要分为常规充电(俗称慢充) 和快速充电(俗称快充)两种方式。
充电接口图
思政洞察
生命高于一切，安全重于泰山！
车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
1.概述
充 电 系 统 结 构 图
思政洞察
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车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
2.充电枪
充 电 枪 结 构 图
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车辆充电系统认知
项目三：新能源汽车充电系统保养
3.充电插孔
（1）慢充充电插孔
（）
慢充充电口图
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表 5-1-1 北汽E150EV DC-DC转换器技术参数表
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
任务实施
1. 实施要求 本任务主要学习新能源汽车低压电源系统的认知和更换。内容包括： （1）低压蓄电池拆装（荣威e50）。 2. 实施准备 （1）防护装备：安全防护装备 （2）车辆、台架、总成：北汽新能源EV150整车或台架，或其他车型整车或台架。 （3）专用工具、设备：绝缘拆装组合工具。 （4）手工工具：无 （5）辅助材料：警示标示和设备；绝缘地胶；清洁剂
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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比亚迪E6的DC-DC转换器位置与接口连接 关系如图5-1-11所示。
图5-1-11 DC-DC变换器位置与接口连接关系
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
获取信息
比亚迪秦混合动力汽车DC-DC转换器与驱动 电机控制器安装在一起，位置与接口连接关系如 图5-1-12所示。
《新能源汽车动力电池与充电系统检修》
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
教学目标
知识目标
（1）能够描述新能源汽车低压电源系统与传统汽车的区别； （2）能够描述新能源汽车低压蓄电池的特点； （3）能够描述新能源汽车DC-DC转换器的功能和原理。
技能目标
（1）能够进行新能源汽车低压蓄电池的认识和更换； （2）能够进行新能源汽车DC-DC转换器的认识和更换。
图5-1-3辅助电源DC-DC模块框图
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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（2）混合动力汽车电源特点 部分混合动力车型，发动机保留了发电机，低 压电器系统由12V蓄电池、DC-DC和发电机三个 电源共同提供，如图5-1-4所示是比亚迪秦混合动 力汽车的低压电源系统。
图5-1-4 比亚迪秦的低压电源系统
2）发动机启动发电机发出13.5V直流电，经过 DC-DC升压转换成500V直流给动力电池充电。如 图5-1-13所示是DC-DC转换器的控制原理框图。
图5-1-13 DC-DC转换器控制原理框图
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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（2）丰田普锐斯DC-DC转换 普锐斯混合动力汽车的DC-DC转换器内置于变频器中，并用一个内部控制线路操控。高压从一侧 与内部控制线路连接，内部控制线路控制晶体管。12V直流电的输出直接给备用电池充电，在备用电 池短路时保护DC-DC转换器,转换器可以通过输出端子测量实际输出电压的一个反馈信号。
图5-1-2 混合动力汽车DC-DC为蓄电池充电
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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2.新能源汽车低压电源特点 （1）纯电动汽车电源特点 纯电动汽车的电源分为主电源和辅助电源。主电 源为驱动汽车行驶的高压电源；辅助电源（低压的 铅酸蓄电池）是为车载各种仪表、控制系统提供的 直流低压电源。纯电动汽车电源模块是整个系统的 稳定运行的保障。电源的可靠性对于整个系统的性 能起着至关重要的作用。纯电动汽车设计和选择电 源时要考虑配电方案、布局、接地回路等，以实现 对负载良好的供电，达到高电压调整精度、低噪音 ，同时避免系统中电路之间的干扰，振荡以及过热 等问题的出现。以北汽新能源纯电动汽车为例，研 制设计DC-DC辅助电源模块，并分别为3个电路模块 供电。如图5-1-3所示。
图5-1-6 比亚迪秦低压蓄电池
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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图5-1-7是蓄电池的注意事项说明
图5-1-7 比亚迪秦低压蓄电池注意事项说明
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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图5-1-8是BMS功能之一，当蓄电池电压低时， 关闭多媒体系统。
图5-1-8 BMS在电源系统电压低时关闭多媒体
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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2. DC-DC转换器的类型 目前在新能源汽车里DC-DC有三种类型： （1）高低压转换器（辅助功率模块） 此模块主要作用是取代传统燃油汽车的12V发电机，在混合动力车辆里，发动机输出的动力直接驱 动高压继电器直接给电池系统补充电力，传统的12V的用电负荷就完全依靠DC-DC供给，功率范围可 以从1KW-2.2KW。 （2）12V电压稳定器 12V电压稳定器主要用在部分启停start-stop系统，在启动中避免电压波动对一些敏感的负载造成 影响或损坏，例如用户可见的负载，车内照明等，收音机和显示屏等，电压稳压器的功率等级随着用 电器负荷而定，一般是200—400W。
图5-1-1 DC-DC转换器为蓄电池充电
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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图5-1-2是混合动力汽车DC-DC为蓄电池充电 示意图。
传统燃油汽车当发动机转速低时，如果同时使 用空调、音响及车灯等，有时“电池的电量会用 尽”。即使发动机仍在运行，有些条件下（如用 电器全开）也会出现电力不足现象。而混合动力 汽车和电动汽车使用动力电池和DC-DC转换器， 便可不必考虑发动机的转速而使用电力。
素养目标
（1）能够制订工作计划，独立完成工作学习任务。 （2）能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队合作和安全操
作的意识。 （3）养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。 （4）培养安全工作的习惯。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
一、任务导入 二、获取信息 三、任务实施 四、任务考核
学习目录
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
任务导入
一辆纯电动汽车需要更换12V辅助电 池，但采购员不知道辅助电池是否和传统 汽车一样，你能告诉他吗？
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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引导问题1 : 新能源汽车低压电源系统与传统汽车有何区别？
1.纯电动汽车低压电源系统与传统汽车的区别 传统的燃油汽车的电源是蓄电池和发电机，发动机未起动或起动时由蓄电池供电，起动以后则由 发电机供电，同时为蓄电池充电。 新能源汽车低压电源供给是将动力电池的电能通过DC-DC进行转变为12V低压电源，为车载12V蓄 电池和车身电器部件提供工作电源；常规车身电器部件包括灯光、中控门锁、信息娱乐系统、电动门 窗等。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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其基本工作过程与原理如图5-1-14 、5-1-15所示。
图5-1-14 DC/DC转换过程示意图
图5-1-15 DC-DC转换原理示意图
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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（3）北汽新能源汽车DC-DC转换器 北汽新能源汽车E150EV的DC-DC转化器如图 5-1-16所示，其他大部分车型集成在PDU内部。 DC-DC转换器将动力电池或充电机输出的高 压电转为低压电给蓄电池充电及低压系统供电， 技术参数见表5-1-1所示。 DC-DC转换器的工作过程如下： 1）On档电源或充电唤醒信号输入VCU。 2）动力电池完成高压系统预充电流程。 3）VCU发给DC-DC转换器使能信号。 4）DC-DC转换器开始工作。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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常用的12V低压蓄电池主要分为四类,分别为普 通蓄电池、干荷蓄电池、湿荷蓄电池和免维护蓄电 池。就目前为止汽车上使用的基本上都是免维护的 铅酸蓄电池，是6个铅酸蓄电池单体（2V）串联成 12V的电池组，如图5-1-5所示。
图5-1-5传统汽车上的12V蓄电池
图5-1-12 比亚迪秦DC-DC转换器位置（与驱动电机控制器一体）
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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1）在纯电模式下，DC-DC转换器的功能替代 了传统燃油汽车挂接在发动机上的12V发电机，和 蓄电池并联给各用电器提供低压电源。DC-DC在高 压（500V）输入端接触器吸合后便开始工作，输 出电压标称13.5V。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
引导问题2 :
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新能源汽车低压蓄电池有什么特点？
1. 新能源汽车保留低压蓄电池的原因 混合动力汽车和纯电动汽车理论上说也可以省去低压的蓄电池，但实际上还是保留了蓄电池。这 样做有两个主要原因：一是保留低压的蓄电池更能够降低车辆的成本，二是确保电源的冗余度。 蓄电池能在短时间内向空调、雨刷及车灯等释放大电流。如果省去蓄电池而将高压动力电池的电 力用于空调及雨刷等,DC-DC转换器的尺寸势必就要增大，从而使整体成本增加。蓄电池价格便宜，因 此目前将蓄电池取消还没有成本上的优势。 蓄电池还具有确保向辅助类电器供电的冗余度的作用。DC-DC转换器出现故障停止供电时，如果 没有蓄电池，辅助类电器就会立即停止运行。如夜间车灯不亮，雨天雨刷停止运行等，就会影响驾驶 。如果有蓄电池，便能够将汽车就近开到家里或者工厂。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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铅酸蓄电池采用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅 作正极，并用密度1.26g/ml—1.33g/ml的稀硫酸作电解质。铅酸蓄电池在放电时，金属铅是负极，发 生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅。铅酸蓄电池能反复充电、 放电，在用直流电充电时，两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，又恢复到放电前的状态， 组成化学电池。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
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3. 新能源汽车低压蓄电池的特点 新能源汽车，特别是纯电动汽车，12V低压蓄电 池不需要给起动机提供起动时的大电流，容量变小， 此外结构和类型也与传统汽车有所区别。从图5-1-6上 可以看出，比亚迪秦12V蓄电池与传统汽车用的蓄电 池主要区别是： （1）用于发动机的起动正极与其他用电器的供电 正极分开了。 （2）蓄电池内部具有智能控制模块（BMS）， 用于对蓄电池进行智能控制。例如蓄电池电压低时， 关闭多媒体系统的电源。 如图5-1-6所示是比亚迪秦12V蓄电池的外形。
任务1 新能源汽车低压电源系统认知
引导问题2 :
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DC-DC转换器的功能和原理是什么？