新能源汽车结构与检修课件-3.3车辆充电系统-245
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新能源汽车充电及供电系统认识及检修课件
故障码，读取当前故障码
是否有P1A92？
是
否
更换充电机
不做处理
15
1. 车载充电机
（3）常见问题
1、读取故障码
充电机维修方法
2、判断是否为充电机故障（检查冷却液状态、检查冷却水泵、读取数据流充电机温度、万 用表测量插线板端的电网电压等）
3、更换充电机，若故障消除，重新换上故障充电机进行故障确认
4、将车架号，充电机零件号、维修人员联系方式、故障排查过程详细写入信息反馈表
储存环境温度 －40℃~95℃ －40℃~95℃ －40℃~95℃ －40℃~95℃
零部件重量 kg 4.5
9
4.5
4.5
8
1. 车载充电机
（2）结构
9
交流输入 低压控制 接插件
高压输出
交流输入端接插件
10
针脚 A
定义 零线/N
针脚 C
定义 火线/L
B
地线/PE
高压直流输出端插接
针脚 A 1
11
充电及供电系统认识及检修
CONTENTS
1
PART ONE
充电及供电系统概述
2
PART TWO
充电及供电系统零部件 结构认识
3
PART THREE
充电及供电系统检修
（一）充电及供电系统概述
1. 充电及供电系统介绍
充电及供电系统是新能源汽车补充能量以及向整车低压进行供电的系统。 相比传统燃油车，供电系统的DC-DC取代了发电机，充电系统就是原来的添 加然料系统。
充电通信CAN_H，连接非车载充电电机与电动汽车的通信线
S-
30V 2A
充电通信CAN_L，连接非车载充电电机与电动汽车的通信线
新能源汽车动力电池结构与检修课件
新能源汽车动力电池 检修技术
动力电池检修规范及流程
检修前准备：了解电池类型、规格、 使用情况等基本信息
检修结果分析：根据检测结果，判断 电池故障原因，提出解决方案
检修步骤：检查外观、测量电压、检 测内阻、检测容量等
检修后处理：更换损坏电池，重新组 装电池组，进行性能测试
检修方法：采用专业检测设备，按照 厂家提供的检修标准进行检测
锂离子电池工作原理及结构
工作原理：锂离子在正负极之间移动，实现电能的储存和释放 结构：主要由正极、负极、电解液和隔膜组成 正极材料：常用的有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等 负极材料：常用的有石墨、硬碳等 电解液：主要成分是锂盐和溶剂，如LiPF6、EC、DMC等 隔膜：主要作用是防止正负极短路，常用的有聚烯烃材料和陶瓷材料
检修记录：记录检修过程、结果、解 决方案等信息，便于后续查询和分外部环境温度
过高
电池过冷：电 池内部温度过 低、外部环境
温度过低
电池容量衰减： 电池电压异常：
电池循环次数 电池管理系统
过多、电池老 故障、电池单
化
体电压不平衡
电池漏液：电 池外壳破损、
新能源汽车动力电池结构与 检修课件
XXX
目录
新能源汽车动力电池 结构
新能源汽车动力电池 维护与保养
新能源汽车动力电池 检修技术
新能源汽车动力电池 结构
动力电池种类及特点
锂离子电池：能量密度高，循环寿命长，但成本较高 磷酸铁锂电池：安全性高，循环寿命长，但能量密度较低 镍氢电池：成本低，安全性高，但能量密度较低，循环寿命较短 燃料电池：能量密度高，但成本较高，需要加氢站等基础设施支持
更换步骤：断开电源，拆卸 旧电池，安装新电池，连接 电源
新能源汽车结构与检修
❖ 2．额定电压
❖ 额定电压(或公称电压)，系指该电化学体系的电池工作时公认的标 准电压。例如，锌锰干电池为1.5V，镍镉电池为1.2V，铅酸蓄电池为 2V。
❖ 3．开路电压
❖ 电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池 的电动势。必须指出，电池的电动势是从热力学函数计算而得到的，而 电池的开路电压则是实际测量出来的。
学习单元一 新能源汽车的认知
学习任务二： 新能源汽车的认知
❖ （3）超级电容汽车 ❖ 超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超 级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电 解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电 解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相 之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在 相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此 电容量非常大。
学习单元一 新能源汽车的认知
学习任务一：新能源汽车基础知识
三、未来的新能源
1．波能 即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。 2．可燃冰 这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故 称“可燃冰”。 3．煤层气 煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放 出可燃性气体。从 4．微生物 世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制 成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得 到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已 改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减 5．第四代核能源 世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变，来制造出无任何污染的 新型核能源。正反
学习单元一 新能源汽车的认知
学习任务二： 新能源汽车的认知
❖ 6．生物乙醇汽车 ❖ 乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的 汽车，也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活 动历史已经很长，无论是从生产上和应用上的技术 都已经很成熟，近来由于石油资源紧张，汽车能源 多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程。 ❖ 目前世界上已有40多个国家，不同程度应用乙 醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的 地位日益提升。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料 的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全， 可以降低尾气的害物的排放。
纯电动汽车结构原理及检修资料课件
电气连接与控制组件
实现电池组与电机控制器、充电系统等部件 的连接和控制。
电机及控制器
永磁同步电机
利用永磁体的磁场产生旋转力矩，驱动车辆前进。
电机控制器
根据车辆行驶状态和驾驶员需求，控制电机的输入电压和电流，调节电机的输出 转矩和转速。
充电系统
01
02
03
车载充电机
将交流电转换为直流电， 为动力电池组充电。
加强国际合作与交流，共同推动新 能源汽车的发展。
04
对环境的影响与可持续发展
减少碳排放
纯电动汽车的使用能够显著减少交通 领域的碳排放，有助于减缓气候变化 。
节能减排
相比传统燃油车，纯电动汽车在能源 消耗和污染物排放方面具有明显优势 。
资源节约
纯电动汽车的推广有助于节约有限的 石油资源，降低对外部能源的依赖。
推动绿色交通发展
纯电动汽车的发展是实现城市绿色交 通的重要组成部分，有助于构建可持 续发展的城市交通体系。
THANKS
感谢观看
纯电动汽车的优缺点
优点
环保、节能、低噪音、维护成本低等。
缺点
续航里程相对较短、充电时间长、充电设施不够完善等。
02
纯电动汽车的结构原理
动力系统
动力电池组
提供电能，存储和释放能量， 驱动车辆前进。
电机控制器
根据车辆行驶状态和驾驶员需 求，控制电机的工作状态，实 现车辆加速、减速和制动等操 作。
驱动电机
纯电动汽车结构原理 及检修资料课件
contents
目录
• 纯电动汽车概述 • 纯电动汽车的结构原理 • 纯电动汽车检修资料 • 纯电动汽车的未来发展
01
纯电动汽车概述
汽车充电系统基本结构工作原理及检修方法(ppt)
1）蓄电池使用
①不要连续使用起动机，两次起动之间时间间隔为15s以上，连 续3次起动不了，应该查明原因、排除故障后再起动。
②安装时，应固定可靠；搬运时，应轻搬轻放。 ③经常检查电解液的液面高度。 ④冬季使用应防止结冰。
一. 起动型蓄电池结构及工作原理
（1）蓄电池的功用
蓄电池与发电机共同构成了车辆的电源系统，二者并联 向用电设备供电，保证车辆正常运行。 蓄电池的作用如下： ①发动机起动时，向起动机和点火系统供电； ②未启动发电机前，向电气设备提供电能； ③发电机不发电或发电量不足时，蓄电池向用电设备供电； ④发电机正常发电时，蓄电池储存电能； ⑤充当稳压器，当发电机转速和用电负载发生较大变化时， 可保持电路电压的相对稳定，同时吸收电路中随时出现的瞬 时高电压，以保护用电设备不被损坏，尤其是电子元件不被 击穿。
充电过程中，电流为恒流，蓄电池端电压Uf和电解液密 度ρ25℃随时间ｔf变化。
充电结束表现特征为：端电压和电解液密度上升到最大， 且在2h小时内不上升；电解液中剧烈冒汽泡，呈沸腾现 象。
图3.8 蓄电池充电特性
三个阶段： 第一阶段是开始充电阶段（2. 0V~2. 1V），端电压迅速上升； 第二阶段是稳定上升阶段（2. 1V~2. 3V）； 第三阶段是迅速上升阶段（2. 3V~2. 7V）。
（2）铅酸型普通蓄电池的构造
组成：主要由极板组、隔板 、电解液 、壳体及极柱、联条、 加液孔盖等。
12V蓄电池：由6个2V 单格电池组成，6个单格 电池串联。
图3.3 蓄电池结构
图3.3 蓄电池内部结构
各组成功能
外壳用来储存电解液和存放极板组，外壳应该具有耐酸、 耐热、耐寒、耐震及绝缘性能好特点，材料一般为硬橡胶 或工程塑料。
新能源汽车结构与检修课件教案3.3车辆充电系统
一、新课引入：王先生的车突然无法正常充电，给4S店打电话请求救援。
王先生：电动汽车的充电系统是如何工作的呢，我的车为啥突然就不能充电了呀？技师李：新能源汽车的充电方式主要有慢充和快充两种形式，有些车型还具备快速换电功能。
当车辆出现充电故障时首先要判断是慢充系统还是快充系统的故障，还是两种方式都不能充电，然后再做相应的检修工作。
二、讲授新课：3.1 充电系统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。
新能源电动汽车的充电系统包括慢充电插孔、快充电插孔、车载充电机、高压控制盒、充电连接线以及相关的控制单元等部件。
充电控制策略新能源电动汽车的充电控制策略通常为预充→恒流→涓流（恒压）→结束，如图3-20所示。
预充电过程不是每次充电时都有，当电池单体电压低于2.7V时，如果直接进入恒流充电会损害电池，此时自动开启预充模式，电压升高至一定值以后转为恒流充电模式。
恒流充电是指以恒定的电流充电至70～80%电池电量，此时电压达到最高限制电压，然后转为涓流充电模式。
涓流充电是以30%的时间充入10%的电量，之后充电过程结束。
充电快充慢充•快充为大功率直流充电，通常1小时之内可以充满电池的80%容量；•慢充是指交流充电，充电过程需6～8小时。
•电动汽车充电快慢与充电机功率、电池充电特性和温度等因素紧密相关。
在当前动力电池技术水平下，即使快充也需要30分钟以上才能充到电池容量的80%，超过80%以后为了保护动力电池的安全，充电电流必须变小。
3.2 慢充系统•慢充系统是使用普通的交流220V单相民用电，通过车载充电机将交流电变换为高压直流电，从而给动力电池充电。
•车载充电机采用高频开关电源技术，由BMS控制智能充电，无需人工看守。
保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热、输出短路、反接等多种保护功能，当充电系统出现异常会及时切断供电。
•新能源电动汽车慢充电插孔端子如图3-21所示。
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《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
学习目标
1．了解电动汽车慢充系统的工作原理 2．了解电动汽车快充系统的工作原理
1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能在实车或台架上正确进行充电操作 3. 能完成车载充电机的更换工作
《新能源汽车结构原理与检修》
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理论知识
01 02 03 04
填写P67的任务实施记录单
《新能源汽车结构原理与检修》
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单元小结
• 1、电动汽车的充电方式及区别 • 2、慢充及快充工作原理 • 3、慢充及快充插座接口与连接方式 • 4、车载充电机工作原理与接口
《新能源汽车结构原理与检修》
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《新能源汽车结构原理与检修》
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3.1 充电系统
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。
新能源电动汽车的充电系统包括慢充电插孔、快充电插孔、车载充 电机、高压控制盒、充电连接线以及相关的控制单元等部件。
《新能源汽车结构原理与检修》
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
无线充电
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
无线充电
《新能源汽车结构原理与检修》
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任务实施
• 1、高压防护作业及场地隔离 • 2、车辆高压电断电及验电操作 • 3、车载充电机拆检
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3.1 充电系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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3.1 充电系统
充电
快充
慢充
• 快充为大功率直流充电，通常1小时之内可以充满电池的80%容量； • 慢充是指交流充电，充电过程需6～8小时。 • 电动汽车充电快慢与充电机功率、电池充电特性和温度等因素紧密相关。Biblioteka 《新能源汽车结构原理与检修》
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3.3 快充系统
快充桩工作原理
《新能源汽车结构原理与检修》
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3.3 快充系统
快充充电锁止
《新能源汽车结构原理与检修》
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3.3 快充系统
当车辆充电时启动钥匙位于OFF档位，充电枪连接正常后，首先充电 桩发出12V低压电信号唤醒整车控制器VCU，此时仪表盘充电插头指示灯 点亮，表示充电枪连接正常。整车控制器VCU输出12V低压电信号，唤醒 动力电池管理系统和DC/DC， 动力电池内部自检合格后通过CAN线向充电 桩发出充电请求信号开始充电。
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3.1 充电系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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3.1 充电系统
充电控制策略
新能源电动汽车的充电控制策略通常为预充→恒流→涓流（恒压）→结束， 如图3-20所示。预充电过程不是每次充电时都有，当电池单体电压低于2.7V 时，如果直接进入恒流充电会损害电池，此时自动开启预充模式，电压升 高至一定值以后转为恒流充电模式。恒流充电是指以恒定的电流充电至 70～80%电池电量，此时电压达到最高限制电压，然后转为涓流充电模式。 涓流充电是以30%的时间充入10%的电量，之后充电过程结束。
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3.2 慢充系统
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3.2 慢充系统
（1）车载充电机工作 车载充电机的工作均由BMS发出指令进行控制，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、加热状态的电流值等。充电 机通过CAN总线与车辆进行通信，通信内容包括动力蓄电池单体、模块和 总成的相关技术参数，充电过程中电池的状态参数，充电机工作状态参数 以及车辆基本信息等。 充电前系统会自动检测箱体内部的电池温度，若温度高于55℃或低于 0℃时，电池管理系统将自动切断充电回路，此时无法充电。若有低于0℃ 的温度点，则启动加热模式，加热继电器闭合进行加热，待所有电芯温度 点都高于5℃时停止加热，然后启动充电程序，充电过程中充电桩电流显 示为12A～13A。
《新能源汽车结构原理与检修》
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3.2 慢充系统
（1）车载充电机工作 加热状态时充电机停止充电，此时BMS闭合负极继电器和加热继电器， 通过电热元件给动力电池包内的电芯进行加热，加热电流由充电机向加热 元件直接供电。 慢充电状态时动力电池高压正负继电器闭合，车载充电机首先判断其 输出端的电压值，当检测到电压值满足充电要求后，充电机将闭合其输出 端继电器并开始工作。慢充电工作流程见表3-11。
快充桩安装在固定的充电场所，与380V交流电源连接。电流经过PFC 功率因数模块、DC-AC逆变模块、高频变压器、AC-DC整流器后，与电动汽 车快充电插孔相连接。
新能源汽车快充充电的电流大小受动力电池内部温度的影响，当电池 温度小于5℃时停止充电，5～15℃时充电电流为20A左右，15～45℃时充 电电流为50A左右，大于45℃时停止充电。
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3.4 换电技术
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拓展阅读
无线充电技术
电动汽车无线充电技术通过埋于地面下的供电导轨以高频交变磁场 的形式将电能传输给运行在地而上一定范围内的车辆接收端电能拾取机 构，进而给车载储能设备供电，可使电动汽车搭载少量电池组，延长其 续航里程，同时电能补给变更加安全、便捷。动态无线供电技术的主要 参数指标有电能传输距离、功率、效率、藕合机构侧移适应能力、电磁 兼容性等。因而，开发大功率、高效率、强侧移适应能力、低电磁辐射、 成本适中的动态无线供电系统，成为国内外各大研究机构当前的主要研 究热点。
3.2 慢充系统
• 慢充系统是使用普通的交流220V单相民用电，通过车载充电机将 交流电变换为高压直流电，从而给动力电池充电。
• 车载充电机采用高频开关电源技术，由BMS控制智能充电，无需 人工看守。保护功能齐全，具有过压、欠压、过流、过热、输出 短路、反接等多种保护功能，当充电系统出现异常会及时切断供 电。
项目三 动力电池与管理系统 任务3 车辆充电系统
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课程内容
1 2 3 4 5 6
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 任务实施 单元小结
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情境导入
王先生的车突然无法正常充电，给4S店打电话请求救援。 王先生：电动汽车的充电系统是如何工作的呢，我的车为啥突然就不能充电了呀？ 技师李：新能源汽车的充电方式主要有慢充和快充两种形式，有些车型还具备快速换电功 能。当车辆出现充电故障时首先要判断是慢充系统还是快充系统的故障，还是两种方式都 不能充电，然后再做相应的检修工作。
在当前动力电池技术水平下，即使快充也需要30分钟以上才能充到电池 容量的80%，超过80%以后为了保护动力电池的安全，充电电流必须变 小。
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3.1 充电系统
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3.1 充电系统
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3.3 快充系统
快充电桩
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3.3 快充系统
快充电插座
DC-高压直流电源负极 DC+高压直流电源正极 PE车身地（搭铁） A-低压辅助电源负极 A+低压辅助电源正极 CC1充电连接确认 CC2充电连接确认 S+充电通信CAN-H S-充电通信CAN-L
充电过程中主控盒与从控盒采集的电池电压和温度等信息，通过CAN 总线与整车控制器VCU和充电机通讯，充电机随时调节充电电流和电压， 保证充电数据的安全合理。当充电结束拔出充电枪后，整车控制器控制车 辆的高压系统下电。
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3.4 换电技术
换电技术提出的背景：
目前新能源电动汽车动力电池的能量密度和续航里程还不能满足大部分车主的 长途行驶，充电的时间又太长，充电基础设施也不算很完善，使电动汽车的使用和 推广受到严重限制。因此，有些汽车厂商提出可以像更换手机电池那样的快速更换 新能源汽车的动力电池。
（2）车载充电机接线端子识别
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3.3 快充系统
快充系统使用工业380V三相电通过功率变换后，将直流高压大电流通 过高压动力电缆直接向动力电池进行充电，在快充过程中电流显示值通常 在13.2A～46.2A之间。
快充系统主要部件包括快充桩、快充电插孔、车内高压线束、高压配 电盒以及动力电池等。
• 新能源电动汽车慢充电插孔端子如图3-21所示。充电功率取决于 车载充电机功率，目前主流有2KW，3.3KW，6.6KW
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3.2 慢充系统
慢充电插座
CP-控制确认线 CC-充电连接确认 N-交流电源火线 L-交流电源零线 P-保护接地（搭铁）
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3.2 慢充系统
慢充充电锁止
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3.2 慢充系统
（1）车载充电机工作 车载充电机内部可分主电路、控制电路、线束及标准件三部分。主电 路前端将交流电转换为恒定电压的直流电，主电路后端为DC/DC变换器， 将前端转出的直流高压电变换为合适的电压及电流供给动力电池。
换电技术特点：可以在几分钟之内完成亏电和满电的动力电池更换作业，这一 操作过程主要是利用专业设备自动完成的，虽然解决了充电慢的问题，但是动力电 池的结构设计和换电站建设也给广大汽车制造商增加了很大的成本。要求具备快速 换电功能的动力电池采用模块化设计，具有通用性和互换性，方便安装与拆卸。