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

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

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

1.掌握充電機的分類；2.了解車載充電機的結(jié)構(gòu)與功能；3.了解車載充電機的充電過程。一、充電機的分類（1）車載充電機（2）地面充電機（3）感應(yīng)式充電機任務(wù)二充電機一、充電機的分類（1）車載充電機車載充電機固定安裝在電動汽車上，當需要充電時通過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的插頭插接到停車場或其附近的交流電源插座上或?qū)Ｓ玫某潆姌渡霞纯蛇M行充電，因此車載充電機又稱交流充電機。任務(wù)二充電機一、充電機的分類（2）地面充電機地面充電機又稱直流充電機，指采用直流充電模式為電動汽車動力電池總成進行充電的充電機。直流充電模式是以充電機輸出的可控直流電源直接對動力電池總成進行充電。任務(wù)二充電機一、充電機的分類（3）感應(yīng)式充電機感應(yīng)式充電機利用電磁感應(yīng)耦合方式向電動汽車傳輸電能，兩者之間沒有實際的物理連接。任務(wù)二充電機二、車載充電機的功能

車載充電機是采用高頻開關(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力電池進行充電，保證車輛正常行駛。車載充電機工作過程需要協(xié)調(diào)充電樁、電池管理系統(tǒng)（BMS）等部件，同時車載充電機提供相應(yīng)的保護功能，包括過壓、欠壓、過流、欠流等多種保護措施，當充電系統(tǒng)出現(xiàn)異常會及時切斷供電。任務(wù)二充電機三、車載充電機的結(jié)構(gòu)

車載充電機接口由交流輸入端、直流輸入端、低壓通信端組成。任務(wù)二充電機三、車載充電機的結(jié)構(gòu)（1）交流輸入端連接從交流充電插座進來的連接器。（2）直流輸出端車載充電機輸出到電池的部分。（3）低壓通信端車載充電機與電池管理系統(tǒng)（BMS）和外部連接的低壓接口。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程1.利用車載充電機對電動汽車充電。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程1.利用車載充電機對電動汽車充電。充電過程如下：（1）將車輛插頭和插座插合后，車輛的總體設(shè)計方案可以自動啟動某種觸發(fā)條件，通過互鎖或者其他控制措施使車輛處于不可行駛狀態(tài)。（2）電動汽車車輛控制裝置通過測量下圖中檢測點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）在操作人員對供電設(shè)備完成充電啟動設(shè)置后，如供電設(shè)備無故障，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，電動汽車車輛控制裝置通過測量下圖中檢測點2的PWM信號，判斷充電連接裝置是否已完全連接。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程1.利用車載充電機對電動汽車充電。充電過程如下：（4）在電動汽車和供電設(shè)備建立電氣連接及車載充電機完成自檢后，通過測量圖中檢測點2的PWM信號確認充電額定電流值；車載充電機給電動汽車控制裝置發(fā)送充電感應(yīng)請求信號，同時或延時后給車輛控制裝置供電；根據(jù)充電協(xié)議進行信息確認，若需充電則電動汽車控制裝置發(fā)送需充電報文并控制充電接觸器閉合，車載充電機按所需功率輸出。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程1.利用車載充電機對電動汽車充電。充電過程如下：（5）車輛控制裝置通過判斷上圖中檢測點2的PWM信號占空比確認供電設(shè)備當前能提供的最大充電電流值；車輛控制裝置對供電設(shè)備、充電連接裝置及車載充電機的額定輸入電流值進行比較，將其最小值設(shè)定為車載充電機當前最大允許輸入電流；當判斷充電連接裝置已完全連接，并完成車載充電機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，車載充電機開始對電動汽車進行充電。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程1.利用車載充電機對電動汽車充電。充電過程如下：（6）充電過程中，車輛控制裝置可以對上一頁圖中檢測點3的電壓值及PWM信號占空比進行監(jiān)測，供電控制裝置可以對上一頁圖中檢測點1的電壓值進行監(jiān)測。（7）在充電過程中，當充電完成或者因為其他原因不滿足充電條件時，車輛控制裝置發(fā)出充電停止信號給車載充電機，車載充電機停止直流輸出、CAN通信和低壓輔助電源輸出。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程任務(wù)二充電機2.電動汽車非車載充電機充電。充電過程如下：四、車載充電機的充電過程2.電動汽車非車載充電機充電。充電過程如下：（1）將車輛插頭和插座插合后，車輛的總體設(shè)計方案可以自動啟動某種觸發(fā)條件，通過互鎖或者其他控制措施使車輛處于不可行駛狀態(tài)。（2）操作人員對非車載充電機進行充電設(shè)置后，非車載充電機控制裝置通過測量檢測點1的電壓值判斷車輛插頭與車輛插座是否已完全連接，如檢測點1的電壓值為4V，則判斷車輛接口完全連接，非車載充電機控制電子鎖鎖止。任務(wù)二充電機四、車載充電機的充電過程（3）在車輛接口完全連接后，如非車載充電機完成自檢，則閉合接觸器K3和K4，使低壓輔助供電回路導(dǎo)通，同時開始周期發(fā)送充電機辨識報文；在得到非車載充電機提供的低壓輔助電源供電后，車輛控制裝置通過測量檢測點2的電壓值判斷車輛接口是否已完全連接；如檢測點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)）辨識報文，該信號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)二充電機四、車載充電機的充電過程（5）在整個充電階段，車輛控制裝置通過向非車載充電機控制裝置實時發(fā)送充電級別需求來控制整個充電過程，非車載充電機控制裝置根據(jù)電池充電級別需求來調(diào)整充電電壓和充電電流以確保充電正常進行，此外，車輛控制裝置和非車載充電機控制裝置還相互發(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)是否達到滿充狀態(tài)或是否收到充電機中止充電報文來判斷是否結(jié)束充電。在滿足以上充電結(jié)束條件時，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)）中止充電報文，在一定時間后斷開接觸器K5和K6；非車載充電