《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》課件 項(xiàng)目四 任務(wù)二 充電機(jī)

《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》項(xiàng)目四充電系統(tǒng)04項(xiàng)目四充電系統(tǒng)

充電系統(tǒng)任務(wù)一充電系統(tǒng)概述任務(wù)二充電機(jī)任務(wù)三充電站任務(wù)二充電機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握充電機(jī)的分類；2.了解車載充電機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能；3.了解車載充電機(jī)的充電過(guò)程。一、充電機(jī)的分類（1）車載充電機(jī)（2）地面充電機(jī)（3）感應(yīng)式充電機(jī)任務(wù)二充電機(jī)一、充電機(jī)的分類（1）車載充電機(jī)車載充電機(jī)固定安裝在電動(dòng)汽車上，當(dāng)需要充電時(shí)通過(guò)電纜與地面交流電源連接完成充電，由于只需將車載充電機(jī)的插頭插接到停車場(chǎng)或其附近的交流電源插座上或?qū)Ｓ玫某潆姌渡霞纯蛇M(jìn)行充電，因此車載充電機(jī)又稱交流充電機(jī)。任務(wù)二充電機(jī)一、充電機(jī)的分類（2）地面充電機(jī)地面充電機(jī)又稱直流充電機(jī)，指采用直流充電模式為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池總成進(jìn)行充電的充電機(jī)。直流充電模式是以充電機(jī)輸出的可控直流電源直接對(duì)動(dòng)力電池總成進(jìn)行充電。任務(wù)二充電機(jī)一、充電機(jī)的分類（3）感應(yīng)式充電機(jī)感應(yīng)式充電機(jī)利用電磁感應(yīng)耦合方式向電動(dòng)汽車傳輸電能，兩者之間沒(méi)有實(shí)際的物理連接。任務(wù)二充電機(jī)二、車載充電機(jī)的功能

車載充電機(jī)是采用高頻開關(guān)電源技術(shù)，主要功能是將交流220V市電轉(zhuǎn)換為高壓直流電給動(dòng)力電池進(jìn)行充電，保證車輛正常行駛。車載充電機(jī)工作過(guò)程需要協(xié)調(diào)充電樁、電池管理系統(tǒng)（BMS）等部件，同時(shí)車載充電機(jī)提供相應(yīng)的保護(hù)功能，包括過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、欠流等多種保護(hù)措施，當(dāng)充電系統(tǒng)出現(xiàn)異常會(huì)及時(shí)切斷供電。任務(wù)二充電機(jī)三、車載充電機(jī)的結(jié)構(gòu)

車載充電機(jī)接口由交流輸入端、直流輸入端、低壓通信端組成。任務(wù)二充電機(jī)三、車載充電機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）交流輸入端連接從交流充電插座進(jìn)來(lái)的連接器。（2）直流輸出端車載充電機(jī)輸出到電池的部分。（3）低壓通信端車載充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)（BMS）和外部連接的低壓接口。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程1.利用車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程1.利用車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電。充電過(guò)程如下：（1）將車輛插頭和插座插合后，車輛的總體設(shè)計(jì)方案可以自動(dòng)啟動(dòng)某種觸發(fā)條件，通過(guò)互鎖或者其他控制措施使車輛處于不可行駛狀態(tài)。（2）電動(dòng)汽車車輛控制裝置通過(guò)測(cè)量下圖中檢測(cè)點(diǎn)3與PE之間的電阻值，判斷車輛插頭與車輛插座是否已完全連接。（3）在操作人員對(duì)供電設(shè)備完成充電啟動(dòng)設(shè)置后，如供電設(shè)備無(wú)故障，并且供電接口已完全連接，則閉合S1，供電控制裝置發(fā)出PWM信號(hào)，電動(dòng)汽車車輛控制裝置通過(guò)測(cè)量下圖中檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)，判斷充電連接裝置是否已完全連接。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程1.利用車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電。充電過(guò)程如下：（4）在電動(dòng)汽車和供電設(shè)備建立電氣連接及車載充電機(jī)完成自檢后，通過(guò)測(cè)量圖中檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)確認(rèn)充電額定電流值；車載充電機(jī)給電動(dòng)汽車控制裝置發(fā)送充電感應(yīng)請(qǐng)求信號(hào)，同時(shí)或延時(shí)后給車輛控制裝置供電；根據(jù)充電協(xié)議進(jìn)行信息確認(rèn)，若需充電則電動(dòng)汽車控制裝置發(fā)送需充電報(bào)文并控制充電接觸器閉合，車載充電機(jī)按所需功率輸出。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程1.利用車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電。充電過(guò)程如下：（5）車輛控制裝置通過(guò)判斷上圖中檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)占空比確認(rèn)供電設(shè)備當(dāng)前能提供的最大充電電流值；車輛控制裝置對(duì)供電設(shè)備、充電連接裝置及車載充電機(jī)的額定輸入電流值進(jìn)行比較，將其最小值設(shè)定為車載充電機(jī)當(dāng)前最大允許輸入電流；當(dāng)判斷充電連接裝置已完全連接，并完成車載充電機(jī)最大允許輸入電流設(shè)置后，車輛控制裝置控制下圖中K3、K4閉合，車載充電機(jī)開始對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程1.利用車載充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電。充電過(guò)程如下：（6）充電過(guò)程中，車輛控制裝置可以對(duì)上一頁(yè)圖中檢測(cè)點(diǎn)3的電壓值及PWM信號(hào)占空比進(jìn)行監(jiān)測(cè)，供電控制裝置可以對(duì)上一頁(yè)圖中檢測(cè)點(diǎn)1的電壓值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（7）在充電過(guò)程中，當(dāng)充電完成或者因?yàn)槠渌虿粷M足充電條件時(shí)，車輛控制裝置發(fā)出充電停止信號(hào)給車載充電機(jī)，車載充電機(jī)停止直流輸出、CAN通信和低壓輔助電源輸出。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程任務(wù)二充電機(jī)2.電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)充電。充電過(guò)程如下：四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程2.電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)充電。充電過(guò)程如下：（1）將車輛插頭和插座插合后，車輛的總體設(shè)計(jì)方案可以自動(dòng)啟動(dòng)某種觸發(fā)條件，通過(guò)互鎖或者其他控制措施使車輛處于不可行駛狀態(tài)。（2）操作人員對(duì)非車載充電機(jī)進(jìn)行充電設(shè)置后，非車載充電機(jī)控制裝置通過(guò)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1的電壓值判斷車輛插頭與車輛插座是否已完全連接，如檢測(cè)點(diǎn)1的電壓值為4V，則判斷車輛接口完全連接，非車載充電機(jī)控制電子鎖鎖止。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程（3）在車輛接口完全連接后，如非車載充電機(jī)完成自檢，則閉合接觸器K3和K4，使低壓輔助供電回路導(dǎo)通，同時(shí)開始周期發(fā)送充電機(jī)辨識(shí)報(bào)文；在得到非車載充電機(jī)提供的低壓輔助電源供電后，車輛控制裝置通過(guò)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)2的電壓值判斷車輛接口是否已完全連接；如檢測(cè)點(diǎn)2的電壓值為6V，則車輛控制裝置開始周期發(fā)送車輛控制裝置（或電池管理系統(tǒng)）辨識(shí)報(bào)文，該信號(hào)也可以作為車輛處于不可行駛狀態(tài)的觸發(fā)條件之一。（4）車輛控制裝置與非車載充電機(jī)控制裝置通信通訊完成握手和配置后，車輛控制裝置閉合接觸器K5和K6，使充電回路導(dǎo)通，非車載充電機(jī)控制裝置閉合接觸器K1和K2，使直流供電回路導(dǎo)通。任務(wù)二充電機(jī)四、車載充電機(jī)的充電過(guò)程（5）在整個(gè)充電階段，車輛控制裝置通過(guò)向非車載充電機(jī)控制裝置實(shí)時(shí)發(fā)送充電級(jí)別需求來(lái)控制整個(gè)充電過(guò)程，非車載充電機(jī)控制裝置根據(jù)電池充電級(jí)別需求來(lái)調(diào)整充電電壓和充電電流以確保充電正常進(jìn)行，此外，車輛控制裝置和非車載充電機(jī)控制裝置還相互發(fā)送各自的狀態(tài)信息。（6）車輛控制裝置根據(jù)電池系統(tǒng)是否達(dá)到滿充狀態(tài)或是否收到充電機(jī)中止充電報(bào)文來(lái)判斷是否結(jié)束充電。在滿足以上充電結(jié)束條件時(shí)，車輛控制裝置開始周期發(fā)送車輛控制裝置（或電池管理系統(tǒng)）中止充電報(bào)文，在一定時(shí)間后斷開接觸器K5和K6；非車載充電