4.2 交流充电系统故障诊断与维护（课件）-《新能源汽车动力电池及管理系统检修》同步精品课堂（机工版）

同步精品课程——中职专业课 项目四 充电系统检修 任务二 交流充电系统故障诊断与维护 《新能源汽车动力电池及管理系统检修》 机工版 1 知识目标 1.了解交流充电系统的结构。 2.掌握交流充电系统的工作原理。 3.掌握车载充电机的工作原理。 4.具有检修交流充电故障的能力。 教学目标 加工工表明 导入情景 一辆比亚迪秦EV在连接交流充电枪后，仪表充电连接指示灯点亮，一直显示充电连接中，你作为一名助理工程师，要如何解决这个问题？ 01 01 交流充电系统的结构 1.电池的分类 交流充电指电网输入给车辆的电压为交流电，可以是220VAC单向电或380VAC三相电。交流电通过标准充电插头和充电插座，进入车载充电机，车载充电机再把交流电转化为直流电，给动力蓄电池充电，完成基本的交流充电。 交流充电的部件主要有车载充电机、交流充电插座（交流充电插座线束）、充电线、交流充电桩或220V交流电源和车辆控制器（VCU、BMS）等组成。 02 其中交流充电插座和车载充电机固定在车辆上，充电线随车配送，交流充电桩固定在停车场，各部件的作用如下： （1）车载充电机是交流充电系统的关键部件，其根据控制指令把交流电转化为直流电给电池充电。 （2）交流充电插座是国家标准件，是车辆连接外部电网的接口，其接口有2个信号回路、1个接地回路、1个零线回路和3个火线回路一共有7个接口，根据输入的电压是220VAC或380VAC，应用相应的火线接口。 （3）车辆控制器是实施监控车辆的状态，并发出控制指令给车载充电机，使其正常工作或停止工作，控制其工作电流和电压等，是车辆充电的控制大脑。 02 （4）模式2充电线是连接外部电网和车辆的充电线，直接给车载充电机提供220VAC电源。其线缆上的功能盒可检测车辆和电网状态，连接或断开给车辆的供电，具有一定的保护功能。根据标准要求其输入的充电电流限制在13A以内，输入电压为220V的交流电压AC，所以采用模式2的充电线充电时，车载充电机的输入最大功率为2860W，即充电时间会延长。 （5）交流充电桩也是车辆连接外部电网的部件，直接给车载充电机提供220VAC或380VAC电源。其也具有检测车辆和电网状态，连接或断开给车辆供电的功能。充电桩的供电电压有220VAC和380VAC，根据充电桩的输出功率而定。根据标准要求，如交流充电桩的输出电流大于32A时，供电电压必须采用380VAC。因此采用交流充电桩充电时，充电功率较大，即充电时间会缩短。 02 02 交流充电系统的工作原理 1.电气原理 交流充电方式总共有三种充电模式，分别为模式1、模式2和模式3。根据国家标准要求和充电安全，其中模式1严禁使用，以模式2为例，其模式2连接方式C的交流充电工作原理电气图如图所示。 02 根据标准要求： CC信号是充电插头和充电插座是否连接的判断信号，同时车辆根据CC的信号值，判断RC阻值，确定线束的容量。 CP信号是判断供电设备的供电能力，通过PWM值确定。 电气原理图中的各电阻值和PWM值都必须满足标准要求，且控制器必须按照标准进行判断，以满足车辆在市场上的充电需求。 02 2.控制策略 交流充电的控制策略步骤如下： （1）车载充电机检测CC和CP信号，车载充电机可根据CC信号判断充电线的容量，根据CP信号，判断供电设备的供电能力。 （2）车辆处于休眠或停车状态时，当充电插头插上充电插座时，车载充电机检测到CC或CP，自身唤醒。 （3）车载充电机自唤醒后，唤醒VCU和BMS。 （4）VCU和BMS被唤醒后，开始进入交流充电模式，并检测车辆状态，即车辆是否有故障，电池是否满电。 （5）车载充电机反馈充电线束状态和供电设备信息给BMS。 02 （6）BMS根据车载充电机反馈的信息和车辆的状态，发送开始充电或停止充电指令给车载充电机。 （7）充电线或交流充电桩的供电控制装置，通过CP信号判断车辆状态，连接或断开K1和K2，即连接或断开交流电的输入。 （8）车载充电机根据接收到的指令，开始或停止工作，给车辆充电或停止充电进入休眠。 在整个充电的开始，车辆和交流充电桩（或充电线）都会先判断充电接口是否连接完好，车辆才会判断是否启动充电，所以客户必须插抢到位，这也是为了保证充电安全。在使用上，客户只需插抢，无需执行其他操作，车辆随即进入充电模式，开始充电，提高了客户使用的便利性。 02 在实际使用中，如果车辆在充电过程，当电网没有电时，车辆会自动进入休眠，减少自身的能耗；当又来电时，车辆也会自动唤醒，并检测车辆状态，如车辆未满电时会继续充电，如已满电，会停止充电并进入休眠，减少能量消耗。 交流充电电流相对较小，有利于电池的使用寿命，且不易过热和发生故障。 直流充电虽然能更快的完成充电，但对车辆的电池损伤较大，也易发生过热，从而起火，因