新能源汽车电池及管理系统检修PPT课件(共15单元)10交流充电系统故障诊断与维修

空白演示在此输入您的封面副标题学习任务二 交流充电系统故障诊断与维修学习场景四1.能够叙述交流充电系统的结构。2.能够叙述交流充电系统充电原理。3.能够正确进行交流充电系统故障诊断。学习目标一交流充电系统的组成 交流充电系统由交流充电桩、交流充电口、高压电缆、车载充电器和动力电池等组成。1.充电设备 充电设备主要有三种类型。一交流充电系统的组成2.交流充电口 通过家用 220V 插座和交流充电柜接入交流充电口，通过车载充电设备或 VTOG 将高压交流电转为高压直流电给动力电池充电。1）交流充电口的构成如图。2）交流充电口端子测量。当充电桩功率低于 7kW 的时候，交流电通过 VTOG 中的 OBC（车载充电器）对动力蓄电池进行充电；当充电桩功率高于 7kW 的时候，交流电直接通过VTOG 对动力蓄电池进行充电。一交流充电系统的组成 交流充电口端子测量结果见表一交流充电系统的组成3.交流充电系统线束 连接交流充电口到高压电控总成之间的线束。一交流充电系统的组成4.车载充电器 车载充电器（On Board Charger Assy）简称 OBC，其作用是将交流充电口传递过来的（220V/50Hz）交流电转换为直流高压电为动力电池充电。3.3kW 功率以内的单相交流充电是通过 OBC 进行的，而功率大于 3.3kW 的交流充电（含单相和三相交流）是通过 VTOG 进行的。二交流充电系统的工作原理1.交流充电桩的工作原理 交流充电桩是固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。交流充电桩电气系统结构如图，主回路由输入保护断路器、交流智能电能表、交流控制接触器和充电接口组成，主要负责把输入端的电压传输至输出端。控制主电路元件包括急停按钮，运行状态指示灯、充电桩智能控制器和人机交互设备组成，主要接收用户指令对输入的电压进行控制与安全保护。二交流充电系统的工作原理2.交流充电系统的工作原理（1）车载充电机的转换原理 车载充电机转换电路由整流电路、调整控制及保护电路和功率因数校正网络组成，如图所示。二交流充电系统的工作原理1）整流电路。整流电路由交流整流滤波、DC/DC 变换（高频变换）器等元器件组成，其作用是从单相或三相交流电网取得交流电，并将其转换为符合要求的直流电。2）调整控制及保护电路。调整控制电路采用 PWM 脉宽调制电路，它包括输出采样、信号放大、控制调节、基准比较等单元，其作用是对输出电压进行检测和取样，并与基准定值进行比较，从而控制高频开关功率管的开关时间比例，达到调节输出电压的目的。3）功率因数校正网络。功率因数校正网络是充电机的重要组成部件，其功能是通过控制过程，使输入电流波形跟踪正弦基波电流，且相位与输入电压同相，以保持输出电压稳定和功率因数接近于 1.0。二交流充电系统的工作原理（2）交流充电系统充电原理 二交流充电系统的工作原理 交流充电过程如下：用户将充电枪（车辆自带或者充电桩上）插入交流充电口进行匹配，匹配成功后，车载充电机开始工作；首先车辆通过低压唤醒整车控制系统，电池管理系统检测动力电池的 SOC 及健康状况判断是否需要进行充电；检测完毕后电池管理器将充电指令发送给车载充电器并控制电池组中接触器与高压电控总成中交流充电接触器吸合，车辆开始充电；车载充电器把外界的 220V 交流电转换为 300V 或者更高的直流电直接存储到动力电池组中。三交流充电系统控制策略及流程 比亚迪 E5 交流充电的流程分为半连接状态、双方确认连接、车辆充电准备、车辆准备就绪、供电设备准备就绪、确认充电功率、充电过程和停止充电八个过程，充电控制涉及的部件有供电控制装置、车载充电机、VTOG、高压配电箱、动力电池组和电池管理器等多个部件。三交流充电系统控制策略及流程1）半连接状态。交流充电桩与车辆交流充电口通过充电线缆发生物理连接，由交流充电枪的手柄按钮按下，S3 接触器断开，交流充电桩低压辅助电源向检测点 1 和检测点 2 输入电源，经过 VTOG 后，检测电阻 R3 和 R4 是否接地，再由车辆充电口与交流充电桩充电枪的 CC/CP/PE 通信检测连接状况。三交流充电系统控制策略及流程2）双方确认连接。松开交流充电枪的手柄按钮，S3 接触器闭合，PE 检测电路将不经过R4 电阻，从而使检测信号完整，即检测过程完毕。三交流充电系统控制策略及流程3）车辆充电准备。双方完成连接检测后，双路电向高压配电箱、VTOG 以及 BMS 提供电源。车辆控制单元控制高压配电箱中的正、负极接触器、预充接触器闭合。三交流充电系统控制策略及流程4）车辆充电准备就绪。车载充电机被 VTOG 唤醒。三交流充电系统控制策略及流程5）供电设备准备就绪。交流充电桩检测到车辆充电准备就绪后，闭合 K1/K2 继电器，开始向充电机供电。三交流充电系统控制策略及流程6）确认充电功率。经过对比供电设备供电能力、检测点 3 的额定容量和车载充电机输入电流，确定充电功率。三交流充电系统控制策略及流程7）充电过程。确认充电功率后，电池管理器控制充电接触器吸合，开始为动力电池组供电。充电过程中，在检测点 2 一直检测电池电压，从而调整车载充电机充电时电压和电流。三交流充电系统控制策略及流程8）停止充电。当电池管理器检测到动力电池组充电电流下降至 1A 时，电池管理器控制各接触器分离。S2 开关断开，在检测点 1 检测到停止充电信号，供电设备停止供电，K1、K2分离，停止充电，拔出充电枪后，充电结束。四交流充电系统检测方法1.检查交流充电口总成高压线束1）拔出交流充电口总成的高压插接件四交流充电系统检测方法2）测试交流电缆线和中性电缆线是否导通 以上正常则进行下一步检查，不正常则更换交流充电口。四交流充电系统检测方法2.检查低压线束 将启动开关置于“OFF”位置，拔出高压控制总成 64Pin 线束插件。检测交流充电口 CC 和CP端子与高压控制总成64Pin线束插件的13号端子和47号端子之间导线是否导通。以上检测正常，进行下一步检查，不正常则检修或更换线束。四交流充电系统检测方法3.检查高压电控总成 将交流充电口接入充电桩或家用电源。用万用表测量高压电控总成接插件交流充电感应信号脚端子电压，即 BMC02 的 18 号端子（B18）与车身接地电压（标准电压小于 1V）。以上检测不正常则检修或更换高压电控总成。