新能源汽車充電技術(shù) 課件 2-2 認(rèn)知新能源汽車交流充電系統(tǒng)

《新能源汽車充電技術(shù)》能力模塊二掌握新能源汽車充電系統(tǒng)知識(shí)與結(jié)構(gòu)識(shí)別方法任務(wù)二認(rèn)知新能源汽車交流充電系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)02技能目標(biāo)1.了解秦EV車型的交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；2.了解新能源汽車交流充電系統(tǒng)行業(yè)術(shù)語(yǔ)；3.了解新能源汽車交流充電工作原理；4.了解新能源汽車交流充電條件。1.能正確描述秦EV車型的交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；2.能正確闡述新能源汽車交流充電工作原理；3.能正確闡述新能源汽車交流充電條件；4.具備從多途徑的信息源中檢索專業(yè)知識(shí)的能力；5.獲得分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的一些基本方法。知識(shí)目標(biāo)0102教學(xué)重難點(diǎn)02教學(xué)難點(diǎn)新能源汽車交流充電系統(tǒng)行業(yè)術(shù)語(yǔ)。新能源汽車交流充電工作原理。新能源汽車交流充電條件。新能源汽車交流充電工作原理。新能源汽車交流充電條件。秦EV車型的交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)0102全新秦EV樹(shù)立了緊湊型純電家轎新標(biāo)準(zhǔn)，在續(xù)航、智能、安全、舒適等方面更有了進(jìn)一步提升，是現(xiàn)階段名副其實(shí)的銷量、品質(zhì)冠軍。在消費(fèi)者心里，全新秦EV是家用三廂車必選車型之一，堪稱標(biāo)桿產(chǎn)品，是購(gòu)買者心里的基準(zhǔn)線，地位不可動(dòng)搖。本節(jié)課將學(xué)習(xí)秦EV車型的交流充電系統(tǒng)的認(rèn)知。任務(wù)導(dǎo)入目錄/CONTENTS秦EV車型的交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知01.新能源汽車交流充電系統(tǒng)行業(yè)術(shù)語(yǔ)02.新能源汽車交流充電工作原理03.新能源汽車交流充電條件04.拓展學(xué)習(xí)05.PART01秦EV車型的交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知

秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由交流充電口、充配電總成中的車載充電機(jī)、高壓電纜、低壓控制線束以及動(dòng)力電池組成。其中交流充電口中的L和N之間安裝有2KΩ熱敏式溫度傳感器，當(dāng)充電口的溫度傳感器的阻值變小時(shí)，充配電總成通過(guò)動(dòng)力CAN與電池管理器BMC進(jìn)行通訊，降低車載充電機(jī)的充電電流，直到充電口溫度降至正常范圍內(nèi)。若充電口溫度持續(xù)上升，車載充電機(jī)會(huì)停止給動(dòng)力電池充電，避免充電過(guò)程中，充電口的溫度過(guò)高導(dǎo)致充電口熔化，造成安全隱患，保證車輛充電安全。秦EV交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

秦EV車型的交流充電口安裝在右后側(cè)圍內(nèi)，充電口上端安裝右充電槍鎖電機(jī)及鎖拴。充電口包括高壓電纜及低壓控制線束。交流充電口安裝在右后側(cè)圍內(nèi)

交流充電口低壓線束插件及定義。交流充電口低壓線束插件交流充電口針腳定義交流充電口低壓線束插件針腳號(hào)端口名稱端口定義線束接法信號(hào)類型1CP充電控制導(dǎo)引接充配電總成33PIN-5

2CC充電連接確認(rèn)接充配電總成33PIN-4/接電池包33pin-25

3

閉鎖電源接集成式車身控制器-F8有效為12V，無(wú)效為接地。4

開(kāi)鎖電源接集成式車身控制器-F7有效為12V，無(wú)效為接地。5

閉鎖狀態(tài)檢測(cè)接集成式車身控制器-E9閉鎖為懸空，開(kāi)鎖為接地。6

7

溫度傳感器高接充配電總成33PIN-7

8

溫度傳感器低接車身地PART02新能源汽車交流充電系統(tǒng)行業(yè)術(shù)語(yǔ)

通過(guò)交流充電樁連接新能源汽車的交流充電口，并通過(guò)車載充電機(jī)（簡(jiǎn)稱OBC）對(duì)交流電進(jìn)行升壓，然后通過(guò)OBC內(nèi)部的整流模塊整流成符合該車輛所需要的電壓對(duì)其動(dòng)力電池充電，該過(guò)程稱為交流充電。（一）交流充電

國(guó)標(biāo)交流充電口有7個(gè)端子，分別為CC、CP、L1、L2、L3、N、PE。目前在售的新能源汽車的交流充電口中L2和L3兩個(gè)端子都是空腳，只有16/17款比亞迪e5或16/17款比亞迪秦EV才具有三相交流充電功能。（二）交流充電口單相交流充電功能三相交流充電功能交流充電口的7個(gè)端子（二）交流充電口序號(hào)端子名稱作用1L1交流電源（單相）2L2交流電源（三相）空3L3交流電源（三相）空4N中性線5PE保護(hù)接地（PE），連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺(tái)6CC充電連接確認(rèn)7CP控制導(dǎo)引國(guó)標(biāo)交流充電口端子作用（三）交流充電口安裝位置

不同品牌或車型的新能源汽車的交流充電口安裝的位置可能有所不同，秦EV車型的交流充電口的位置比較老款秦EV車型是有所改變的，老款秦EV的充電口前置安裝在車輛logo后面，全新秦EV車型更改為直流充電口單獨(dú)前置的布局，交流充電口則移動(dòng)到車身右后翼子板上。交流充電口的安裝位置（四）車載充電機(jī)

車載充電機(jī)（On-board-Charger）是指固定安裝在電動(dòng)汽車上的充電機(jī)，具備為新能源汽車的動(dòng)力電池安全、自動(dòng)充滿電的能力，充電機(jī)依據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成充電過(guò)程。（五）交流充電樁

交流充電樁是指采用傳導(dǎo)方式為具有車載充電裝置的電動(dòng)汽車提供交流電源的專用供電裝置。

按照功率劃分：常見(jiàn)的交流充電樁的功率有2kW、3.3kW、7kW和40kW。按照安裝方式劃分：便攜式交流充電槍、壁掛式交流充電樁、落地式交流充電樁。

新能源汽車的是作為充電設(shè)備與電動(dòng)汽車充電電池的接口作用，具有國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有充電樁和新能源汽車主機(jī)廠都必須共同遵守，以保證樁和槍的連接一致性。不同的端子代表不同的電源或控制信號(hào)。（六）交流充電槍交流充電槍（七）充電槍鎖

交流充電樁和便攜充電槍都未設(shè)計(jì)有充電槍鎖止機(jī)構(gòu),它是依靠安裝在車輛充電口伸縮鎖栓來(lái)卡住交流充電槍,達(dá)到車鎖槍的目的。當(dāng)充電開(kāi)始時(shí),充電口鎖栓自動(dòng)伸出卡住充電槍的開(kāi)關(guān)，當(dāng)充電完成后釋放充電口鎖栓,充電槍開(kāi)關(guān)釋放,或按下電子鑰匙的解鎖鍵后，充電口的鎖拴釋放，允許拔槍。充電口鎖拴充電口鎖拴

秦EV車型新車默認(rèn)充電防盜是停用狀態(tài)。在停用狀態(tài)下給車輛進(jìn)行交流充電，充電槍不會(huì)自動(dòng)閉鎖。在“啟用防盜”，車輛閉鎖后，充電過(guò)程中充電槍均會(huì)處于閉鎖狀態(tài)，此時(shí)，充電槍會(huì)被鎖止，可以通過(guò)以下幾種方式進(jìn)行解鎖：

1.按智能鑰匙解鎖按鈕進(jìn)行解鎖（點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF檔充電時(shí)）；

2.按主駕門外門把手旁邊的微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行解鎖（智能鑰匙在車輛附近時(shí)）。

3.按左前門窗控開(kāi)關(guān)上的開(kāi)鎖按鍵進(jìn)行解鎖。解鎖充電槍后，30s內(nèi)可拔槍，30s后電鎖會(huì)重新閉合。（七）充電槍鎖

注意：中控屏大小不一樣，對(duì)于充電槍鎖的設(shè)置位置也不一樣。10.1寸屏是在車輛菜單內(nèi)進(jìn)行充電槍鎖設(shè)置；對(duì)于8寸中控屏，直接在鎖的界面進(jìn)行設(shè)置。（七）充電槍鎖充電口電鎖防盜工作模式

新能源汽車的充電口都安裝有溫度傳感器，當(dāng)新能源汽車在充電的過(guò)程中，充電口的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，充電槍溫控系統(tǒng)會(huì)自行開(kāi)啟，降低充電功率，限制充電口的溫度上升，若充電口的溫度持續(xù)攀升再次達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控系統(tǒng)將自行切斷電源，停止充電，等待溫度回落后，再次開(kāi)啟充電。充電口的溫度傳感器可以有效防止充電時(shí)因溫度過(guò)高，導(dǎo)致自燃或插座熔化等危險(xiǎn)發(fā)生。（八）充電口溫度傳感器充電口溫度傳感器PART03新能源汽車交流充電工作原理新能源汽車的動(dòng)力電池的充電過(guò)程由BMC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。車載充電機(jī)工作狀態(tài)及指令均由BMC發(fā)出的指令進(jìn)行控制，包括工作模式指令、動(dòng)力電池允許充電的最大電壓、充電允許最大電流、電池包加熱狀態(tài)的電流值等。交流充電系統(tǒng)原理示意圖如下：交流充電系統(tǒng)原理示意圖（一）充電CC/CP控制邏輯

點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于OFF檔時(shí)，當(dāng)車輛插入交流充電槍后，CC檢測(cè)由懸空變?yōu)榻拥?，通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)3與PE間電阻來(lái)判斷車輛插頭與車輛插座連接狀態(tài)，確認(rèn)當(dāng)前充電連接裝置（電纜）的額定功率并點(diǎn)亮充電連接指示燈。通過(guò)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)占空比確認(rèn)當(dāng)前供電設(shè)備的最大供電電流，當(dāng)車輛檢測(cè)到充電槍輸出占空比時(shí)，允許車輛充電。

當(dāng)車輛處于交流充電模式下，車載充電機(jī)檢測(cè)交流充電接口的CC、CP信號(hào)（充電槍插入、導(dǎo)通信號(hào)）并喚醒BMC，BMC喚醒車載充電機(jī)并發(fā)送指令充電，同時(shí)BMC控制電池包內(nèi)部正負(fù)極接觸器閉合，動(dòng)力電池開(kāi)始充電。（二）CC檢測(cè)

通過(guò)對(duì)接入電路（接地）的檢測(cè)來(lái)判斷CC是否連接，如檢測(cè)到壓降則認(rèn)為CC已經(jīng)連接。CC與PE的信號(hào)判斷充電槍的功率大小及最大充電電流。CC與PE的阻值判斷充電功率如下：CC與PE的阻值判斷充電功率及最大充電電流電阻交流充電的最大電流充電功率備注1.5KΩ10A隨車充電器

680Ω16A3.3KW充電樁

220Ω32A7KW充電樁

100Ω63A三相交流充電樁秦EV車型不具備此功能2kΩ放電功能（VTOL）放電功率3.3KW220Ω放電功能32A（VTOV）放電功率7KW100Ω放電功能63A（VTOG）放電功率40KW

CC與PE的阻值判斷充電功率（三）CP檢測(cè)

當(dāng)充電槍成功連接后，CP信號(hào)為占空比信號(hào)，通過(guò)CP檢測(cè)線輸入的信號(hào)，可以得出該充電機(jī)允許的最大交流充電電流，CP信號(hào)判斷充電槍最大輸出電流。CP信號(hào)判斷充電功率大小CP信號(hào)數(shù)據(jù)表PWM占空比D最大允許電流Imax（A）D<3%不允許充電3%≤D≤7%5%的占空比表示需要數(shù)字通訊，且需要充電7%<D<8%不允許充電8%≤D<10%Imax=610%≤D<85%Imax=(D*100)*0.685%≤D<90%Imax=(D*100-64)*2.5且Imax≤6390%≤D<97%預(yù)留D>97%□PART04新能源汽車交流充電條件1.交流充電槍與交流充電口連接確認(rèn)信號(hào)正常；2.車載充電機(jī)供電電源正常（含AC220V和充電槍端的DC12V）及車載充電機(jī)低壓控制線束及本體正常；3.充電喚醒信號(hào)輸出正常（DC12V）；4.車載充電機(jī)、整車控制器、BMS之間通訊正常，電池包正、負(fù)極接觸器閉合、BMC相車載充電機(jī)發(fā)送電流強(qiáng)度需求的指令；5.動(dòng)力電池單體之間的最高溫度與最低溫度差不超過(guò)5℃，且單體電池的溫度>5℃；6.單體電池最高電壓與最低電壓差＜0.03V（30mv）；7.電池組的絕緣阻值＞500Ω/V；8.高、低壓電路連接正常（遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)）。提示：交流充電設(shè)備用電功率不能超過(guò)家庭電網(wǎng)的負(fù)載上限，避免引起電網(wǎng)損壞或燒毀。PART05拓展學(xué)習(xí)

VTOV，即VehicleToVehicle，用于車輛對(duì)車輛進(jìn)行充電，可用于純電動(dòng)車輛動(dòng)力電池包虧電救援。該設(shè)備兩頭都是連接車輛交流充電口的充電槍，兩頭的充電槍完全相同，因此槍的兩頭的CC與PE阻值為220Ω。注意VTOV設(shè)備與交流充電槍總成的區(qū)別。（一）VTOV和VTOLVTOV設(shè)備與交流充電槍總成的區(qū)別

VTOL，即VehicleToLoad，車輛對(duì)負(fù)載放電，正名為“車輛對(duì)插排放電連接裝置”，可直接為功率≤3kw的家用電器供電。該設(shè)備一頭是交流放電槍，另一頭為公牛插排，其中交流放電槍上的CC與PE阻值為2000Ω。（一）VTOV和VTOL車輛對(duì)插排放電連接裝置

1.車輛點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于OFF檔，按下駕駛室內(nèi)的“放電”開(kāi)關(guān)，進(jìn)入放電模式，此時(shí)組合儀表上顯示提示信息。選擇車輛對(duì)外放電的方式，如：VTOV。（一）VTOV和VTOL——VTOV和VTOL的操作方法車輛對(duì)外放電的方式

2.在10分鐘內(nèi)用VTOV設(shè)備將兩臺(tái)車輛連接起來(lái)，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)置車輛對(duì)另一臺(tái)車充電。放電過(guò)程中，如需結(jié)束，再次按下“放電”開(kāi)關(guān)即可。（一）VTOV和VTOL——VTOV和VTOL的操作方法VTOV設(shè)備連接兩臺(tái)車輛

VTOG，即VehicleToGrid，車輛對(duì)電網(wǎng)放電。e5車型可通過(guò)比亞迪40Kw壁掛式交流充電樁實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)放電。交流充電槍上的CC與PE阻值為100Ω。車輛對(duì)電網(wǎng)放電需要借助三相的交流充電樁以及VDS2000或2100。（二）VTOG壁掛式交流充電樁

具體操作如下：（二）VTOG整車正常上電（上圖）、關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)（下圖）1.整車正常上電，接上VDS電腦進(jìn)入車型診斷，選擇所在車型進(jìn)入，對(duì)模塊進(jìn)行掃描。掃描結(jié)束后進(jìn)入DSP2模塊，點(diǎn)擊主動(dòng)控制，選擇VTOG對(duì)電網(wǎng)放電，保持此界面。

2.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，車輛下電。插上充電槍（40kW），車輛進(jìn)入正常充電后，在VDS電腦當(dāng)前界面雙擊對(duì)外放電，右下角會(huì)顯示操作成功/失敗。如果操作成功，車輛的儀表上功率會(huì)顯示負(fù)值。

具體操作如下：（二）VTOG儀表的充電功率從正功率轉(zhuǎn)換成負(fù)功率操作成功后，車輛的儀表的充電功率從正功率轉(zhuǎn)換成負(fù)功率。

具體操作如下：（二）VTOG車輛不再對(duì)電網(wǎng)放電3.當(dāng)車輛不再對(duì)電網(wǎng)放電時(shí)，在VDS2000/2100的界面中點(diǎn)擊退出放電或返回所有控制權(quán)，車輛的儀表功率會(huì)變正值，進(jìn)行正常充電；或者拔槍再重新插槍，也可以退出放電進(jìn)入充電。注意：車輛啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)放電功能時(shí)，當(dāng)放電車輛的電池組SOC小于10%時(shí)，放電車輛會(huì)停止對(duì)外放電，防止電池因過(guò)放導(dǎo)致?lián)p壞。PART06任務(wù)實(shí)施請(qǐng)查閱資料，了解本任務(wù)“相關(guān)知識(shí)”中的內(nèi)容。完成以下填空。1.秦EV車型的交流充電系統(tǒng)由_______________、充配電總成中的車載充電機(jī)、_