學(xué)習(xí)情境三：充電系統(tǒng)檢測與修復(fù)學(xué)習(xí)單元3.1充電裝置的使用課程內(nèi)容12345任務(wù)導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識(shí)拓展閱讀實(shí)踐技能6單元小結(jié)任務(wù)導(dǎo)入小王在某4S店工作，客戶購買了一輛EV160轎車，師傅讓小王給客戶展示如何進(jìn)行充電操作，你知道如何安全、規(guī)范的對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電嗎？學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能通過與客戶交流、查閱相關(guān)維修技術(shù)資料等方式獲取車輛信息。2．能根據(jù)任務(wù)要求制定正確的操作計(jì)劃。3．能正確選擇充電設(shè)備對(duì)新能源汽車進(jìn)行充電。4．能正確記錄、分析充電情況并判斷充電狀態(tài)。5．能按照正確操作規(guī)范進(jìn)行充電操作。理論知識(shí)慢充充電方式快充充電方式充電策略理論知識(shí)動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的唯一能量來源，需要外部進(jìn)行充電。當(dāng)動(dòng)力電池剩余電量低于30%時(shí)，在儀表板上會(huì)出現(xiàn)如圖3-1-1所示的圖標(biāo)，提醒使用者對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。理論知識(shí)當(dāng)剩余電量低于10%時(shí)，為保護(hù)動(dòng)力電池，會(huì)限速行駛，對(duì)于北汽EV160，限速為9km/h，此時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充充電。電動(dòng)汽車充電是電動(dòng)汽車使用過程中必不可少的環(huán)節(jié)，充電快慢影響著電動(dòng)車使用者出行的規(guī)律。根據(jù)電動(dòng)車動(dòng)力電池組的技術(shù)特性和使用性質(zhì)，可存在著不同充電模式?，F(xiàn)有的充電方式分為慢充和快充兩類。理論知識(shí)慢充充電也稱為交流充電或常規(guī)充電方式，指用充電連接線將電動(dòng)汽車和交流充電端連接進(jìn)行充電的方式。慢充充電又可以分為兩類：交流充電樁充電和充電適配器充電。常規(guī)充電模式缺點(diǎn)是充電時(shí)間較長，但其對(duì)充電的要求并不高，充電器和安裝成本較低；可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本；更為重要的是可對(duì)電池深度充電，提升電池充放電效率，延長電池壽命。充電樁交流充電為標(biāo)準(zhǔn)充電模式時(shí)（充電樁充電），在環(huán)境溫度（大于0℃）的情況下，車輛從電量報(bào)警狀態(tài)到充滿電，耗時(shí)8小時(shí)。當(dāng)使用家用充電模式時(shí)，充電功率為3KW左右，為家用標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)插座（16A插座）所能提供的最大安全功率。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)（1）交流充電樁充電將充電連接線直接連接交流充電樁進(jìn)行充電，EV160自帶了充電連接線，如圖3-1-2所示，可以連接交流公共充電樁。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)充電連接線一端是藍(lán)色的充電槍，用來連接車輛，另一端是黑色充電槍，用來連接充電樁。連接車輛端的充電槍有7個(gè)針腳，如圖3-1-3所示。使用自帶的充電連接線時(shí)，一定要將藍(lán)色充電槍插入車身上慢充口，將黑色充電槍插如充電樁，然后打開充電樁電源（或打開計(jì)費(fèi)開關(guān)）。有些交流充電樁也自帶了充電連接線，可以直接連接慢充口進(jìn)行充電。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)（2）通過交流適配器充電這種充電方式使用家庭用220V交流電進(jìn)行充電，需要將隨車配置的交流充電適配器的三項(xiàng)插頭插入家庭用電，充電槍插入電動(dòng)汽車慢充接口即可進(jìn)行充電，如圖3-1-4所示。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)（2）通過交流適配器充電充電電流有16A和32A兩種，16A電流充電時(shí)間一般在6-8小時(shí)。32A電流充電時(shí)間一般在4-6小時(shí)。因此用戶在使用該類充電方式時(shí)一定要注意所用插座允許使用的最大電流，以免發(fā)生危險(xiǎn)。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)（3）慢充口采用慢充充電方式時(shí)，要將充電槍連接到車身左后部位充電口。慢充口位置如圖3-1-5所示。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)車身上慢充口帶有7個(gè)針腳的接口，如圖3-1-6所示。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)CP端：控制確認(rèn)，該針腳信號(hào)正常說明充電槍和車上系統(tǒng)控制信號(hào)正常；CC端：充電連接器確認(rèn)，該針腳信號(hào)正常說明充電槍和車身連接正常；N端：家庭用電220V零線端，該針腳為零線供電端；PE端：接地端，該針腳用于接地；L端：家庭用電220V火線端，該針腳為火線供電端；NC2端：空；NC1端：空。3.1.1慢充充電方式理論知識(shí)快充充電方式也稱為直流充，指用充電連接線將電動(dòng)汽車和直流充電樁連接進(jìn)行充電的方式。這類充電方式充電時(shí)間短，能夠在較短時(shí)間給蓄電池補(bǔ)充大量電能。目前，直流充電樁可以提供100A的充電電流。一般直流充電樁帶有充電連接線。3.1.2快充充電方式理論知識(shí)（1）快充口采用快充充電方式時(shí)，要將充電槍連接到車前柵格中部車標(biāo)下方充電口，如圖3-1-8所示。3.1.2快充充電方式理論知識(shí)車身上快充口帶有9個(gè)針腳的接口3.1.2快充充電方式理論知識(shí)各個(gè)針腳的定義如下：DC-：直流電源負(fù)；DC+：直流電源正；PE：車身地（搭鐵）；A-：低壓輔助電源負(fù)極；A+：低壓輔助電源正極；CC1：充電連接確認(rèn)1；CC2：充電連接確認(rèn)2；S+：充電通信CAN_H；S-：充電通信CAN_L。3.1.2快充充電方式理論知識(shí)快充時(shí)，交流電通過充電樁轉(zhuǎn)換為直流電后，通過充電連接線進(jìn)入車上快充口，然后直接經(jīng)過高壓控制盒給動(dòng)力電池進(jìn)行充電。直流充電口通過高壓線直接連接高壓控制盒。3.1.2快充充電方式理論知識(shí)1.慢充鋰離子電池慢充時(shí)一般采用恒壓充電的方式進(jìn)行充電，超過一定電壓值，電池物質(zhì)會(huì)發(fā)生分解，影響電池的安全性。所以鋰離子電池對(duì)充電終止電壓的精度要求很高，一般誤差不能超過額定值的1%。對(duì)于鋰離子電池，充電過程一般分為三個(gè)階段：預(yù)充電階段、恒流充電階段和恒壓充電階段。預(yù)充電階段實(shí)在電池電壓較低時(shí)，電池不能承受大電流的充電，這時(shí)有必要以小電流對(duì)電池進(jìn)行浮充，主要是完成對(duì)過放電的鋰電池進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)電池電壓達(dá)到一定值時(shí)，電池可以承受大電流充電了。這時(shí)以恒定的大電流充電，以使鋰離子快速均勻的轉(zhuǎn)移。3.1.3充電策略理論知識(shí)3.1.3充電策略理論知識(shí)可以來用一下兩種方法判斷是否停止恒流充電：（1）電池最高電壓終止法：電池電壓達(dá)到最高電壓限制時(shí)，到了電池承受電壓的極限時(shí)，應(yīng)終止恒流充電；（2）電池最高溫度終止法，電池溫度達(dá)到60℃時(shí)，立即停止充電。隨后，進(jìn)入恒壓充電階段，充電電流逐漸降低，單節(jié)電池的恒壓充電電壓應(yīng)在規(guī)定值的±1%變化。恒壓充電的截止條件一般用最小充電電流來控制，充電電流很小時(shí)（一般為0.05C，或恒流充電電流的1/10），表明電池充滿，應(yīng)停止充電。3.1.3充電策略理論知識(shí)2.快充快充充電方法是采用脈沖快速充電。脈沖快速充電是指充電過程中不斷用反復(fù)放電充電的循環(huán)充電。首先給電池組用0.8-1倍額定容量的大電流進(jìn)行定流充電，使蓄電池在短時(shí)間內(nèi)充至額定容量的50%-60%。接著由電路控制先停止充電25～40ms，接著在放電或反充電，使電池組反向通過一個(gè)較大的脈沖電流，然后在停止充電。之后的充電都按照正脈沖充電-前停充-負(fù)脈沖瞬間放電-后停充-再正脈沖充電的循環(huán)，直至充滿。脈沖快速充電的最大優(yōu)點(diǎn)為充電時(shí)間大為縮短；且可增加適當(dāng)電池容量，提高啟動(dòng)性能?？墒敲}沖充電電流較大，對(duì)極板的活性物質(zhì)的沖刷力強(qiáng)，活性物質(zhì)易脫落，因此對(duì)電池組壽命有一定影響?，F(xiàn)階段大多數(shù)快速充電都采取脈沖充電方法。3.1.3充電策略理論知識(shí)3.1.3充電策略理論知識(shí)快速充電模式實(shí)質(zhì)上為應(yīng)急充電模式，其目的是短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)汽車充電。高功率高電壓的工作條件，從而使得快速充電模式僅存在在大型充電站或公路旁作為應(yīng)急使用。雖然快速充電的充電速度非常高，其充電時(shí)間接近內(nèi)燃機(jī)注入燃油的時(shí)間。可是充電設(shè)備安裝要求和成本非常高。并且快速充電的電流電壓較高，短時(shí)間內(nèi)對(duì)電池的沖擊較大，容易令電池的活性物質(zhì)脫落和電池發(fā)熱，因此對(duì)電池保護(hù)散熱方面要求有所更高的要求，并不是每款車型都可快速充電。無論電池再完美，長期快速充電終究影響電池的使用壽命。3.1.3充電策略拓展閱讀充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀充電樁其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑（公共樓宇、商場、公共停車場等）和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動(dòng)汽車充電。充電樁一般提供常規(guī)充電、快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機(jī)交互操作界面上刷卡使用，進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時(shí)間、費(fèi)用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。充電樁按照充電方式可以分為直流充電樁、交流充電樁和交直流一體充電樁。3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀1.交流充電樁交流充電樁是固定安裝在社區(qū)停車場、居民小區(qū)、大型商場、服務(wù)區(qū)、路邊停車場等場所，接入電網(wǎng)，為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)提供可控的單向交流電源或三相交流電源的供電裝置。交流充電樁本身并不具備充電功能，其只是單純提供電力輸出，還需要連接電動(dòng)汽車車載充電機(jī)，方可起到為電動(dòng)汽車電池充電的作用。由于電動(dòng)汽車車載充電機(jī)的功率一般都比較小，所以交流充電樁無法實(shí)現(xiàn)快速充電。交流充電樁要求輸入電壓220V±15%，輸出電壓為220V，輸出功率為5KW；輸出電流頻率為50Hz±2Hz。3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀交流充電樁電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖3-1-10所示，主回路由輸入保護(hù)斷路器、交流智能電能表、交流控制接觸器和充電接口連接器組成；二次回路由控制繼電器、急停按鈕、運(yùn)行狀態(tài)指示燈、充電樁智能控制器和人機(jī)交互設(shè)備（顯示、輸入與刷卡）組成。3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)QF-輸入保護(hù)斷路器；SM-交流智能電能表；KM-交流控制接觸器；K-二次回路控制繼電器拓展閱讀主回路輸入斷路器具備過載、短路和漏電保護(hù)功能；交流接觸器控制電源的通斷；連接器提供與電動(dòng)汽車連接的充電接口，具備鎖緊裝置和防誤操作功能。二次回路提供“啟停”控制與“急?！辈僮?；信號(hào)燈提供“待機(jī)”、“充電”與“充滿”狀態(tài)指示；交流智能電能表進(jìn)行交流充電計(jì)量；人機(jī)交互設(shè)備則提供刷卡、充電方式設(shè)置與啟?？刂撇僮鳌?.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀2.直流充電樁直流電動(dòng)汽車充電站，俗稱就是“快充”，它是固定安裝在電動(dòng)汽車外，與交流電網(wǎng)連接，可以為非車載電動(dòng)汽車動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)拓展閱讀直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC380V±15%，頻率50Hz,輸出為可調(diào)直流電，直接為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池充電。由于直流充電樁采用三相四線制供電，可以提供足夠的功率，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。直流充電樁也是固定安裝在戶外，例如社區(qū)停車場、居民小區(qū)、大型商場、服務(wù)區(qū)、路邊停車場、專門的電動(dòng)汽車充電站等場所，接入電網(wǎng)，為電動(dòng)汽車電池提供直流電源的充電裝置。由于直流充電樁可直接為電動(dòng)汽車的電池充電，一般采用三相四線制或三相三線制供電，輸出的電壓和電流可調(diào)范圍大，因此可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車快速充電。直流充電樁包括非車載充電機(jī)、車輛接口、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等組成。3.1.4充電樁的結(jié)構(gòu)實(shí)踐技能充電連接線的檢查充電適配器的使用實(shí)踐技能操作中，請(qǐng)嚴(yán)格按照安全規(guī)范進(jìn)行操作安全提示實(shí)踐技能檢查項(xiàng)目包括：（1）充電線的功能、外觀及其插頭狀態(tài)；（2）目測充電線外觀是否有破損、裂痕，同時(shí)進(jìn)行充電測試檢測充電線是否導(dǎo)通。在充電過程中，充電線會(huì)產(chǎn)生熱量，如有破損，請(qǐng)及時(shí)更換，避免產(chǎn)生危險(xiǎn)對(duì)人員或車輛造成有害損壞。3.1.5充電連接線的檢查實(shí)踐技能2.充電適配器的使用實(shí)踐技能打開后備箱蓋，拿出交流充電模式2連接線；如圖3-1-14所示。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能該線上有三相插頭、適配器以及交流充電槍；適配器上有電源指示、故障指示、充電指示功能，如圖3-1-15所示。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能等待充電時(shí)，電源指示燈常綠，充電指示燈常橙，故障指示燈滅；正常充電時(shí)，電源指示燈常綠，充電指示燈橙色閃爍，故障指示燈滅；充電完成時(shí)，電源指示燈常綠，充電指示燈滅，故障指示燈滅；使用該連接線時(shí)，確保充電口干燥且無異物，供電端必須增加漏電保護(hù)開關(guān)，三相插頭必須與插座可靠連接，供電端必須可靠接地；使用過程中嚴(yán)謹(jǐn)撞擊、拖拽充電線；此連接線僅用于電動(dòng)汽車充電使用，雨天不可使用此設(shè)備進(jìn)行充電；充電時(shí)要注意額定充電電流與供電端匹配。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能充電時(shí)，首先打開車門，拉起慢充口拉手；將三相插頭插入供電端，電源指示燈點(diǎn)亮如圖3-1-16所示。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能打開充電槍蓋，打開慢充口外蓋和內(nèi)蓋，按下充電槍按鈕，插入充電槍，如圖3-1-17所示。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能松開充電槍按鈕，此時(shí)適配器上充電指示燈閃，如圖3-1-18所示。3.1.6充電適配器的使用實(shí)踐技能打開車門，儀表盤上會(huì)顯示車外溫度