4.1 电动汽车的充电（课件）-《新能源汽车结构与检修》同步精品课堂（人交版）

单元四 电动汽车的充放电系统 4.1 电动汽车的充电 《新能源汽车结构与检修》（人交版） 人民交通出版社 专题复习讲练测 1 学习目标 知识目标 1.学生能够准确理解并掌握充电的相关术语，包括充电（对动力蓄电池）、涓流充电、完全充电、均衡充电、恒流充电、恒压充电、脉冲充电等概念。 2.明确充电装置的分类，了解车载充电装置和地面充电装置的特点及区别。 3.掌握电动汽车蓄电池充电器的不同分类方式。 能力目标 1.培养学生观察和分析电动汽车充电设施的能力，能够准确识别不同类型的充电装置、充电器、充电接口和交流充电桩。 2.通过学习交流充电桩充电操作，使学生具备实际操作充电设施的能力，能够正确进行充电准备和按照步骤进行充电操作。 情感目标 1.激发学生对电动汽车充电技术的兴趣和好奇心，培养他们对新能源领域的探索精神。 2.增强学生的环保意识，让他们认识到电动汽车充电技术对减少环境污染、推动可持续发展的重要意义。 导入情景 01 一、充电的相关术语 (1)充电(对动力蓄电池)。从外部电源供给动力蓄电池直流电,将电能以化学能的方式储存起来的过程。 (2)涓流充电。为补充自放电,使动力蓄电池保持在近似完全充电状态的连续小电流充电。 (3)完全充电。动力蓄电池内所有可利用的活性物质都已转变成完全荷电的状态。 (4)均衡充电。为确保动力蓄电池中所有单体动力蓄电池荷电状态均匀的一种延续充电。 (5)恒流充电。以一个受控的恒定电流给动力蓄电池进行充电的方式。 新知学习 02 一、充电的相关术语 (6)恒压充电。以一个受控的恒定电压给动力蓄电池进行充电的方式。 (7)脉冲充电。以脉冲电流给动力蓄电池进行充电的方式。 (8)充电器。控制和调整动力蓄电池充电的电能转换装置。 (9)车载充电器。固定地安装在车上的充电器。 (10)过充电。动力蓄电池完全充电后仍延续充电的现象。 新知学习 02 二、充电装置的分类 电动汽车充电装置泛指将公共电网或发电装置的电能转变为车载动力蓄电池组中化学能的各种形式变流装置总称。充电机、充电桩、充电站、车载充电机.电机驱动系统中的能量回收装置,燃料电池汽车动力系统中双向 DC/DC 变换器的充电部分等都应纳入电动汽车充电装置的范畴。 电动汽车充电装置的分类有不同的方法。按电路结构划分,可以分为工频相控和高频开关电源类。按用途划分,可以分为车载充电装置和地面充电装置两类,如图4-1所示。 新知学习 02 二、充电装置的分类 新知学习 02 三、电动汽车蓄电池充电器的分类 根据充电器是装在车内还是车外,充电器可分为车载和非车载两种。车载充电器一般设计为小充电率,它的充电时间较长(一般是5~8h)。由于电动汽车质量和体积的限制,车载充电器要求尽可能体积小、质量小(一般小于 5kg)。因为充电器和电池管理系统(负责监控蓄电池的电压、温度和荷电状态等)都装在车上,所以它们相互之间容易利用电动汽车的内部线路网络进行通信。非车载充电器和电池管理系统在物理位置上是分开的,因而非车载充电器一般设计为大充电率,质量和体积也较大。 新知学习 02 三、电动汽车蓄电池充电器的分类 根据给电动汽车蓄电池充电时能量转换方式的不同,充电器也可以分为接触式(Conductive,亦称合或传导式)和感应式(Induclive)两种系统。接触式是将带插头的动力电缆线直接插到电动汽车的插座中给电池充电;感应式是通过电磁感应耦合的方式进行能量转换而给电池充电的。接触式充电器简单、效率高,而感应式充电器使用方便,而且即使在恶劣的气候环境下进行充电也无触电的危险。 新知学习 02 四、充电的模式 充电站给电动汽车充电一般分为普通充电、快速充电和电池组快速更换三种方式。 1.普通充电 普通充电就是所谓的常规充电或慢速充电。这种充电模式为交流充电方式,由外部电网提供220V(或380V)交流电源给电动汽车车载充电机,由车载充电机给动力蓄电池充电,充满电一般需要 5~8h。 新知学习 02 四、充电的模式 普通充电的优点:充电桩成本低 安装方便:可利用电网晚间的低谷电进行充电,降低充电成本:充电时段充电电流较小、电压相对稳定,能保证动力蓄电池组安全并能延长电池的使用寿命。 普通充电的缺点:充电时间过长,难以满足车辆紧急运行的需求。 2.快速充电 快速充电(即应急充电)的充电电流要大一些,这就需要建设快速充电站,它并不要求把电池完全充满,只满足继续行驶的需要就可以了。这种充电模式下在20~30min 的时间里,只为电池充电 50% ~80% 即可。这种充电方式为直流充电,地面充电机直接输出直流电能给车载动力蓄电池充电,电动汽车只需提供充电及相关通信接口。 新知学习 02 四、充电的模式 快速充电的优点:充电时间短充电车辆流动快节省充电站停车场面积。 快速充电的缺点:充电效率较低,充电机制造安装和工作成本较高:充电电流大,对充电的技术和方法要求高,对电池的寿命有负面影响;易造成电池异常存在安全隐患且大电流充电会对公用电网产生冲击会影响电网的供电质量和安全。 新知学习 02 四、充电的模式 3.电池组快速更换 电池组快速更换就是通过直接更换电动汽车的电池组来达到充电的目的由于电池组质量较大,更换电池的专业化要求较高,须配备专业人员并借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。 新知学习 02 四、充电的模式 电池组快速更换的优点:解决了充电时间长、续驶里程短的难题:提高了车辆的使用效率,方便用户的使用:更换下来的蓄电池可以在用电低谷时段进行充电,降低了充电成本,提高了车辆运行的经济性;便于电池的维护、管理,提高了电池的使用寿命:有利于废旧电池的集中回收和再利用。 电池组快速更换的缺点:建设换电站和购买备用电池组成本较高,对于电池与电动汽车的标准化、电动汽车的设计改进、充电站的建设和管理以及电池的流通管理等都有严格的要求。 新知学习 02 五、交流充电桩充电操作 1.交流充电桩的外观 交流充电桩的外观如图4-4 所示。 新知学习 02 五、交流充电桩充电操作 2.交流充电桩的基本构成 交流充电桩的基本构成如图4-5 所示。 新知学习 02 五、交流充电桩充电操作 3.充电准备 将充电插头插入交流充电桩侧面的充电口A 或充电口 B对应充电插口的红色指示灯亮,表示车载充电机和充电桩已经连接好,可以进入触摸屏操作。如果界面是如图4-6 所示,应按“确认”键。 新知学习 02 五、交流充电桩充电操作 4.充电操作步骤 (1)如果显示屏显示为图 4-7 所示插卡界面,应按界面提示操作。 (2)插入充电卡后,显示如图4-8 所示密码输人界面,应按要求输人充电卡的密码,如果输入密码有误,应按“删除”键进行修改,确认密码正确后应按“确认”键。 新知学习 02 五、交流充电桩充电操作 (3)用户根据提示插卡成功后进入如图4-9 所示卡内信息界面,该界面显示当前卡内余额等信息。 新知学习 02 六、充电过程中发生紧急情况的应急措施 电池在整车充电过程中,如个别电池箱出现高温、冒烟等紧急情况,现场工作人员需对该电池箱进行紧急处理。 (1)切断充电机和整车电源； (2)迅速将电池箱从车体中取出放在小推车上,并立即用防火毯将电池箱罩住推到消防沙坑旁； (3)如果已发生起火现象,应立即将电池箱投入沙坑,并用沙子填埋； (4)如果无上述剧烈现象,由技术人员判断处理,至少要将电池箱置于沙坑旁隔离,由专人看管; (5)防火毯和灭火器要放在明显、容易拿到的地方,手动小推车需备好,可随时使用。 新知学习 02 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 1： 快速充电的特点是（ ）。 A. 充电时间长 B. 充电电流小 C. 充电速度快 D. 对电池寿命影响小 解析：快速充电的特点是充电速度快。答案是 C。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 电池组快速更换主要适用于（ ）。 A. 家庭充电 B. 公共场合 C. 长途运输 D. 紧急情况 解析：电池组快速更换主要适用于长途运输等需要快速补充电量的情况。答案是 C。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 3： 交流充电接口的特点是（ ）。 A. 电流大 B. 电压高 C. 插头较小 D. 充电速度慢 解析：交流充电接口一般电流较小、电压较低、插头较小，充电速度相对较慢。答案是 D。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 直流充电接口通常用于（ ）。 A. 普通充电 B. 快速充电 C. 家庭充电 D. 小功率充电 解析：直流充电接口通常用于快速充电。答案是 B。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 5： 交流充电桩的基本构成不包括（ ）。 A. 充电枪 B. 电池组 C. 控制模块 D. 显示屏 解析：交流充电桩的基本构成包括充电枪、控制模块、显示屏等，不包括电池组。答案是 B。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 6： 进行交流充电桩充电操作前，首先要做的是（ ）。 A. 连接充电枪 B. 开启充电桩 C. 检查车辆状态 D. 插入充电卡 解析：进行交流充电桩充电操作前，首先要检查车辆状态，确保车辆可以正常充电。答案是 C。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 7： 锂离子电池安装安全操作规程中，不正确的是（ ）。 A. 随意拆卸电池 B. 按照说明书进行安装 C. 避免电池短路 D. 保持电池清洁 解析：锂离子电池不能随意拆卸，否则可能会引发安全事故。答案是 A。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 8： 充电过程中发生紧急情况，首先应该（ ）。 A. 断开电源 B. 拨打救援电话 C. 逃离现场 D. 尝试自行解决 解析：充电过程中发生紧急情况，首先应该断开电源，以确保安全。答案是 A。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 9： 请说明车载充电装置和地面充电装置的区别。 解析：车载充电装置是安装在电动汽车上的充电设备，如车载充电器。其优点是方便灵活，随时随地可以进行充电，但充电功率一般较小，充电速度相对较慢。地面充电装置则是安装在固定地点的充电设备，如交流充电桩、直流充电桩等。地面充电装置的充电功率较大，充电速度相对较快，但需要在特定的地点进行充电。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 10： 简述快速充电的优缺点。 解析：优点：快速充电能够在较短的时间内为电动汽车补充大量电量，方便用户的使用，尤其适用于紧急情况下的快速补电。缺点：快速充电对电池的要求较高，可能会影响电池的寿命。同时，快速充电需要较大的充电功率，对电网的负荷也较大，可能会对电网造成一定的影响。此外，快速充电设备的成本相对较高。 本节课我们全面学习了电动汽车充电的相关知识。 首先，我们了解了充电的相关术语。明白了充电是对动力蓄电池进行能量补充的过程，涓流充电在电池接近充满时以小电流进行；完全充电是将电池充至额定容量；均衡充电能使电池组中各个电池电量保持一致。接着，我们学习了充电装置的分类，分为车载充电装置和地面充电装置，各有其特点和适用场景。在交流充电桩充电操作方面，我们熟悉了交流充电桩的外观和基本构成，知道了充电前的准备工作、具体的充电操作步骤以及需要注意的事项，还了解了交流充电桩操作的安全警告，以确保充电过程的安全。最后，在电动汽车充电操作安全方面，我们学习了锂离子电池安装安全操作规程，以及充电过程中发生紧急情况的应急措施，提高了我们在使用电动汽车充电时的安全意识。 课堂小结 03 简述恒流充电、恒压充电和脉冲充电的特点及适用场景。 比较车载充电装置和地面充电装置的优缺点。 阐述快速充电模式可能对电动汽车电池带来的影响。 说明交流充电接口和直流充电接口的主要区别。 作业布置 04 感谢观看 $$