1、刘威 陈荣梅 宫英伟 胡海玲编机械工业出版社 电动汽车构造、原理、与检修1电动汽车维修安全操作2电动汽车整车控制系统结构原理与检修3动力电池系统结构原理与检修4电动汽车电机及控制系统检修5电动汽车电动汽车充电系统充电系统结构原理与结构原理与检修检修6辅助系统检修目录CATALOGUE项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统结构原理与检修充电系统结构原理与检修 任务1 检修快充系统任务 1 检修快充系统【学习目标】1.能够说出快充系统的组成、作用及工作原理。2.能够说出快充系统的充电条件。3.能够正确诊断及排除快充系统的故障。客户委托:排除“快充桩与车辆无法通信”故障。任务任务 2 2 检修检修慢
2、充系统慢充系统任务任务 3 3 检修检修直流高压转低压系统直流高压转低压系统项目项目五五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统任务描述 王先生看到自己车的电动汽车剩余电量只有 20%,于是赶快将车开到就近的充电站进行快充,结果不凑巧的事情发生了:快充桩与车辆无法通信,王先生重复操作了几次,均存在同样的问题,于是将车开往 4S 店进行维修。充电系统是纯电动汽车主要的能源补给系统,为保障车辆持续行驶提供动力能源,根据动力蓄电池的实时状态控制起动充电和停止充电,根据动力蓄电池的电量、温度控制充电电流的调节和蓄电池加热。充电系统有常规充电和快速充电两种
3、充电方式,也称为慢充和快充,车主可根据充电时长需求来选择充电方式。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统右图所示为吉利帝豪 EV450 电动汽车充电系统的组成和功能框图。其充电功能由整车控制器来控制完成,参与充电的高压部件有车载充电机、电机控制器、动力蓄电池和快、慢充电口。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统一、快充系统的结构组成快充系统也称为直流充电系统,一般使用工业 380V 三相电,通过功率变换后,直接将高压大电流通过动力蓄电池高压线束给动力蓄电池充电。快充系统主
4、要部件有:供电设备(快充桩)、快充口、快充线束、高压控制盒、动力蓄电池高压线束、动力蓄电池等。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统1.供电设备快充桩由于直流充电桩可直接为电动汽车的动力蓄电池充电,一般采用三相四线制或三相三线制供电,输出的电压和电流可调范围大,因此可以实现电动汽车快速充电。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统2.快充口快充口通过快充枪及连接线束与快充桩相连。电动汽车传导充电用连接装置有相应的国家统一标准。快充口端子如所示。项目五项目五 电动汽车电动汽车
5、充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统3.快充线束快充线束指连接快充口到高压控制盒之间的线束或者快充口到动力蓄电池的线束。比亚迪 e6 电动汽车快、慢充线束位置如图所示,其中快充线束连接到高压配电盒(高压控制盒)。也有的车型快充线束直接连接到动力蓄电池。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统吉利 EV450 电动汽车连接动力蓄电池的快充线束和插座如图所示。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统北汽 EV160 电动汽车快充线束项目五项目五
6、电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统4.快充系统的网络连接快充网络包括 RMS 数据采集终端、BMS、DC-CHM 快充桩和诊断接口。充电过程中,VCU 实时监控充电过程,对异常情况进行紧急充电停止,以及部分信息的仪表显示、监控平台信息上传。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统5.高压控制盒高压控制盒的功能是完成动力蓄电池电源的输出及分配,实现对支路用电器的保护及切断。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统高压控制盒及其
7、相关部件连接电路项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统6.高、低压互锁信号电路互锁信号电路的作用是监测高压线束连接情况,当某个高压插件未插到位时,动力蓄电池会切断高压电源。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统高、低压互锁常见问题有某个高、低压插件互锁端子缺失或退针,未装配或未装配到位。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统7.快充系统的工作原理 (1)快充系统工作原理项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结
8、构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统(2)快充系统充电条件 快充系统完成正常充电,需要满足以下条件:充电连接确认信号 CC1、CC2 正常。BMS 供电电源 12V 正常。充电唤醒信号 12V 输出正常。充电桩、VCU、BMS 之间通信正常。5 动力蓄电池单件蓄电池温度45。单体蓄电池最高电压与最低电压差300mV。单体蓄电池最高温度与最低温度差500/1V。实际单体蓄电池最高电压不大于额定单体蓄电池电压 0.4V。高、低压电路连接正常(远程开关关闭状态)。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统二、快充系统常见
9、故障排除1.快充系统常见故障(1)快充桩与车辆无法通信 主要原因有唤醒电路熔丝损坏,搭铁点搭铁不良,快充枪、快充口、快充线束、低压电器盒、整车控制器、动力蓄电池低压控制插件等部件的低压辅助电源针脚、连接确认针脚、快充 CAN 针脚等损坏、退针、烧蚀、锈蚀,动力蓄电池和数据采集终端快充 CAN 总线间的电阻不符合要求。(2)快充桩与车辆通信正常但无充电电流 主要原因有高压控制盒快充继电器电路熔丝损坏,主熔丝损坏、低压电器盒损坏、高压控制盒损坏、快充线束损坏、BMS 快充唤醒失常。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统2.故障排除思路排
10、除“快充桩与车辆无法通信”故障时,首先检查电路连接情况,然后检查快充系统各部件低压辅助电源、连接确认信号、快充 CAN 线路等的针脚情况以及电压、电阻等是否符合要求。排除“快充桩与车辆通信正常但无充电电流”故障时,应检查高压供电电路的熔丝、线束、继电器等是否正常,检查动力蓄电池与高压控制盒连接插件的电压,检查 BMS 快充唤醒信号是否正常,检查高压控制盒快充连接端子电压是否正常(有电压则联系动力蓄电池厂家售后对蓄电池进行检测,无电压则更换高压控制盒)。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务1 检修快充系统3.“快充桩与车辆无法通信”故障的排除以北汽
11、新能源电动汽车为例,检修“快充桩与车辆无法通信”故障的思路如下。(1)检查快充桩与快充口连接是否良好(2)检测充电唤醒信号是否正常(3)检查车辆端连接确认信号是否正常项目项目三三 电动汽车电动汽车电机及控制系统检修电机及控制系统检修 任务2 检修慢充系统任务任务 1 1 检修快充系统检修快充系统【学习目标】1.能够说出慢充系统的组成、作用及工作原理。2.能够说出慢充系统的充电条件。3.能够正确诊断及排除慢充系统的故障。4.能够正确更换车载充电机。客户委托:排除“车载充电机与充电桩连接故障”。任务任务 2 2 检修检修慢充系统慢充系统任务任务 3 3 检修检修直流高压转低压系统直流高压转低压系统
12、项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统任务描述小李的北汽 EV200 电动汽车进行充电时,操作了几次也没有成功,经 4S 店救援人员通过检测仪检查,提示“车载充电机与充电桩连接故障”,请排除此故障。一、慢充系统的结构组成慢充系统使用交流 220V 单相民用电,通过车载充电机整流变换,将交流电变换为高压直流电给动力蓄电池充电。慢充系统主要部件有供电设备、慢充口、慢充线束、车载充电机、高压控制盒、动力蓄电池等。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统1.供电设备电动汽车慢充供电
13、设备包括充电桩和随车充电宝。慢充系统的供电设备主要有充电桩-充电线、家用交流慢速充电线(又称充电宝)、直接供电等几种形式。因直接供电无安全保护装置,故一般不采用。(1)慢充桩 电动汽车交流充电桩(简称慢充桩)是采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供交流电源的专用供电装置。交流充电桩(慢充桩)的供电模式一般采用交流单相电源,额定电压为 AC220V,额定电流为 16A 或 32A,频率为 50(15%)Hz,慢充桩电源采用单相交流电 220V。所示为慢充充电桩充电。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统(2)充电宝 针对充电宝的充
14、电条件,国标明确只采用单相交流充电,即家用充电不考虑三相交流充电的方式。明确要求使用16A插座时,交流供电电流不能超过13A;使用10A 插座时,交流供电电流不能超过8A。即在使用16A插座时,最大充电功率限制在2.86kW;使用 10A 插座时,最大充电功率限值在 1.76kW。吉利帝豪 EV 随车充电宝如所示,其中一个随车枪具有放电功能,可以输出 220V电压,吉利帝豪 EV 放电功能如图所示。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统2.慢充口慢充桩充电线束连接车辆的慢充口,慢充口必须符合国家标准。车辆慢充口外观和慢充桩车辆段连接
15、枪。慢充口端子定义如下:CP:慢充控制确认线。CC:慢充连接确认线。N:交流电源。L:交流电源。PE:车身搭铁。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统3.慢充线束慢充线束是连接慢充口与车载充电机的线束,其作用是将慢充桩输入的 220V 交流电输送到车载充电机。北汽 EV160 电动汽车慢充线束的一端接车载充电机“交流输入端”。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统4.车载充电机车载充电机的作用是将输入的 220V 交流电转换为动力蓄电池所需的 290420V高压直流电,实
16、现蓄电池电量的补给,工作过程中需要协调充电桩、BMS 等部件。(1)交流输入端 连接慢充线束的一端,将 220V 交流电通过线束输入车载充电机。(2)直流输出端 通过高压附件线束将转换后的动力蓄电池所需的 290420V高压直流电送往高压控制盒。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统北汽 EV200 车载充电机及其相关部件电路项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统5.更换车载充电机注意:操作前戴好安全帽、防护眼镜、绝缘手套,穿好绝缘鞋。拔下线束插头前,确保高压电断开。1)
17、将点火开关钥匙转到 OFF 位置。2)断开蓄电池负极线束。3)拔下车载充电机上的低压和高压线束插头。注意:拆卸高压线束时,应按下线束插头上的锁扣,然后拔下线束插头,禁止生拉硬拽;安装线束时,听到“啪嗒”的声响即表示安装到位。4)拧下固定车载充电机的六角头螺栓。5)按与拆卸相反的顺序装复车载充电机。6)接上蓄电池负极线束。7)将点火开关钥匙转到 ON 位置,如果更换正确,仪表板上会显示“READY”。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统二、慢充系统工作原理项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修
18、 任务2 检修慢充系统三、慢充系统控制策略及流程慢充系统控制策略简图项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统四、慢充系统充电条件北汽EV200 电动汽车慢充系统的充电条件如下:1)充电线连接确认信号正常。2)充电机供电电源220V 和12V 正常,充电机工作正常。3)充电唤醒信号12V 输出正常。4)充电机、VCU、BMS 之间通信正常,主继电器闭合,发送电流需求。5)0 动力蓄电池单体蓄电池温度45。6)单体蓄电池最高电压与最低电压差300mV。7)单体蓄电池最高温度与最低温度差500/1V。9)实际单体蓄电池最高电压不大于额定单体
19、蓄电池电压0.4V。10)高、低压电路连接正常,远程控制开关为关闭状态。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统五、慢充系统常见故障排除1.慢充系统常见故障1)充电桩显示车辆未连接。其主要原因有充电枪安装不到位;车辆与充电桩两端枪反接。2)动力蓄电池继电器未闭合。其主要原因有插接器未正常连接;车载充电机输出唤醒不正常。3)动力蓄电池继电器正常闭合,但充电机无输出电流。其主要原因有车辆端充电枪未连接到位;高压熔断器熔断;高压插接器及线缆未正确连接。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检
20、修慢充系统2.无法慢充涉及故障码项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务2 检修慢充系统3.故障排除思路(1)电路连接情况(2)检查低压供电及唤醒信号是否正常(3)检查高压电路是否正常(4)使用故障诊断仪检查4.“车载充电机与充电桩连接故障”的排除(1)检查慢充桩与慢充口连接是否良好(2)检查慢充口与车载充电机连接是否良好项目项目三三 电动汽车电动汽车电机及控制系统检修电机及控制系统检修 任务2 检修直流高压转低压系统任务任务 1 1 检修快充系统检修快充系统【学习目标】1.掌握直流高压转低压的工作流程。2.掌握DC/DC 变换器的作用、各端口定义及
21、工作原理。3.能够正确更换DC/DC 变换器。4.能够正确诊断及排除直流高压转低压系统的故障。客户委托:排除“仪表报蓄电池故障”。任务任务 2 2 检修检修慢充系统慢充系统任务任务 3 3 检修检修直流高压转低压系统直流高压转低压系统项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统任务任务描述描述王先生带着家人去郊区度假,汽车开到半路时仪表报蓄电池故障,王先生将汽车开到4S 店进行检修。维修人员接待了王先生,详细询问车辆故障现象及故障发生的过程,了解客户需求后,展开维修工作。DC/DC 变换：将一个不受控制的输入直流电压变换成为另一
22、个受控的输出直流电压称为DC/DC 变换。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统一、高、低压直流电转换系统蓄电池12V 低压直流电由动力蓄电池的高压直流电经过DC/DC 变换器转换而来,此系统称为高、低压直流电转换系统。该系统的主要部件有:动力蓄电池、动力蓄电池高压线束、高压控制盒、高压附件线束、DC/DC 变换器、正极线束、负极线束、蓄电池。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统二、DC/DC 变换技术实现DC/DC 变换有两种模式,线性调节模式(L
23、inear Regulator),开关调节模式(Switching Regulator)。开关调节模式与线性调节模式相比具有明显的优点,主要有以下3 点1.功耗小、效率高2.体积小、重量轻3.稳压范围宽项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统电压型脉宽调制器是一个电压-脉冲变换装置。脉宽调制原理如图所示。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统电压Vctr1 与锯齿波调制信号比较,输出的PWM 开关信号为与锯齿波同频率、脉冲宽度与电压Vctr1 的大小成正
24、比的脉宽调制信号。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统三、DC/DC 变换器功能DC/DC 变换器相当于传统汽车的发电机,将动力蓄电池的高压直流电转换为12V 低压直流电,给整车低压用电系统供电及给铅酸蓄电池充电。项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统四、DC/DC 工作过程图5-34 所示为北汽EV200 电动汽车DC/DC 变换器工作电路。1.DC/DC 变换器工作原理2.DC/DC 变换器工作条件3.判断DC/DC 变换器是否工作的方法项目五项目五 电动汽车电动汽车充电系统的结构原理与充电系统的结构原理与检修检修 任务3 检修直流高压转低压系统五、高压转低压系统常见故障排除1.常见故障车辆行驶中报蓄电池故障,主要原因有:插接器未正常连接;高压熔丝熔断;使能信号输入不正常;DC/DC 变换器本体故障。2.故障排除(1)DC/DC 变换器高压系统检测(2)DC/DC 变换器低压系统检测(3)通过诊断系统检测3.“仪表报蓄电池故障”的排除(1)DC/DC 变换器高压系统检测(2)DC/DC 变换器低压系统检测(3)通过诊断系统检测2020年我们一起走过的点点滴滴
