學習情境三：充電系統(tǒng)檢測與修復(fù)學習單元3.3車載充電機的檢測與修復(fù)課程內(nèi)容12345任務(wù)導(dǎo)入學習目標理論知識拓展閱讀實踐技能6單元小結(jié)任務(wù)導(dǎo)入小王在新能源汽車某4S店工作，今天接了一輛故障車，經(jīng)檢查需更換車載充電機，你知道如何進行安全、規(guī)范的操作嗎？學習目標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)故障現(xiàn)象制定正確的維修計劃。3．能正確選擇維修設(shè)備對車載充電機進行更換。4．能按照正確操作規(guī)范進行車載充電機的更換。5．能根據(jù)環(huán)保要求，正確處理對環(huán)境和人體有害的廢料和損壞的零部件。理論知識車載充電機的工作原理車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識充電機主要應(yīng)用給電動汽車上的動力電池充電，按是否安裝在車上，充電機可分為車載式（隨車型）和固定式。固定式充電機一般為固定在充電站內(nèi)的大型充電機，主要以大功率和快速充電為主。而車載充電機安裝在車輛內(nèi)部，其優(yōu)勢就是可以在車庫，路邊或者住宅等任何有交流電源供電的地方隨時充電，功率相對較小。理論知識目前絕大多數(shù)的車載充電機都采用智能化的工作方式給動力電池充電，這直接關(guān)系著動力電池的壽命和充放電過程中的安全性。車載充電機是指固定安裝在電動汽車上的充電機，能將外部輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸送給高壓控制盒從而能夠為動力電池充電，依據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，能動態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動作，為電動汽車動力電池，安全、自動充滿電，其工作過程中需要協(xié)調(diào)交流充電樁和BMS等部件。3.3.1車載充電機的工作原理理論知識作為電源，其能量轉(zhuǎn)化效率高，體積小，耐受惡劣工作環(huán)境能力強。對于北汽EV200車載充電機，在車上安裝位置如圖3.3.1車載充電機的工作原理理論知識北汽EV200車載充電機輸入電壓為220V，輸出電壓為240V-410V之間，效率在滿載時能夠大于90%，工作過程中有較多熱量產(chǎn)生，因此采用風冷方式。當車載充電機接上交流電后，并不是立刻將電能輸出給電池，而是通過BMS電池管理系統(tǒng)首先對電池的狀態(tài)進行采集分析和判斷，進而調(diào)整充電機的充電參數(shù)。3.3.1車載充電機的工作原理理論知識車載充電機的工作流程3.3.1車載充電機的工作原理理論知識首先連接交流充電樁，給車載充電機供給交流電，在充電前低壓喚醒整車控制系統(tǒng)，整車控制系統(tǒng)給電池管理系統(tǒng)信號去檢測電源系統(tǒng)的充電需求，BMS先對電池電壓進行檢測，當檢測電池深度放電等原因出現(xiàn)電壓過低時，電池管理系統(tǒng)給車載充電機發(fā)送工作指令并閉合充電繼電器，此時，車載充電機開始工作，進行充電。先要用小電流對其進行修復(fù)性充電；若檢測電池電壓在正常范圍內(nèi)，則可跳過涓充這一步，直接進入恒流充電模式。當電池管理系統(tǒng)檢測電源系統(tǒng)充電完成后，給車載充電機發(fā)送停止指令，車載充電機接受該指令后停止工作，此時斷開充電繼電器。車載充電機和BMS電池管理系統(tǒng)，均采用CAN總線通信方式，目前市場應(yīng)用較多的為CAN2.0的協(xié)議。車載充電機除具備通信功能之外，還具備故障報警等機制。3.3.1車載充電機的工作原理理論知識北汽EV200車載充電機外觀如圖3-3-3所示，可以看出該車載充電機有三個接口、眾多散熱片、指示燈等。對外接口的基本構(gòu)造如圖3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識其各個接口用途如圖可以看出，北汽EV200車載充電機對外接口主要有三個，低壓通信端、直流輸出端和交流輸入端。3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識（1）低壓通信端低壓通信端接口的主要作用是通過總線和電池管理系統(tǒng)等進行通信、互鎖輸入輸出、12V低壓供電、接地等端子組成。如圖3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識低壓通信端各個端子的作用如表3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)編號名稱1新能源CAN_L2新能源CAN_GND5互鎖輸出（到高壓低壓插件）8GND9新能源CAN_H11CC信號輸出13互鎖輸入（到空調(diào)壓縮機低壓插件）1512V+OUT1612V-IN理論知識（2）交流輸入端交流輸入端接口的主要作用是通過充電電纜連接交流充電樁，使外部的電能輸入電動汽車充電系統(tǒng)，其工作過程中需要協(xié)調(diào)交流充電樁和BMS等部件。3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識交流輸入端各個端子的作用如表3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)編號名稱1L（交流電源）2N（交流電源）3PE（打鐵）4空5CC（充電連接確認）6CP（控制確認線）理論知識（3）直流輸出端直流輸出端接口的主要作用是通過高壓電纜連接高壓控制盒。如圖3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)理論知識交流輸入端各個端子的作用如表3.3.2車載充電機的結(jié)構(gòu)編號名稱A電源負極B電源正極拓展閱讀車載充電機的工作原理比亞迪E5充電系統(tǒng)拓展閱讀電動汽車充電機的主電路按其工作原理、工作方式的不同，可以有多種電路結(jié)構(gòu)原理，介紹電動汽車高頻開關(guān)電源充電機的工作原理及系統(tǒng)組成。電動汽車高頻開關(guān)電源充電機的電路原理及系統(tǒng)組成如圖3.3.3.車載充電機的工作原理拓展閱讀1．整流電路

整流電路由交流整流濾波、直流(DC)-直流(DC)變換（高頻變換）器等元器件組成，其作用是從單相或三相交流電網(wǎng)取得交流電，并將其轉(zhuǎn)換為符合要求的直流電。2.調(diào)整電路調(diào)整控制電路采用PWM脈寬調(diào)制電路，它包括輸出采樣、信號放大、控制調(diào)節(jié)、基準比較等單元，其作用是對輸出電壓進行檢測和取樣，并與基準定值進行比較，從而控制高頻開關(guān)功率管的開關(guān)時間比例，達到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。3．功率因數(shù)校正網(wǎng)絡(luò)

功率因數(shù)校正網(wǎng)絡(luò)是充電機的重要組成部件，其功能是通過控制過程，使輸入電流波形跟蹤正弦基波電流，且相位與輸入電壓同相，以保持輸出電壓穩(wěn)定和功率因數(shù)接近于1.0。

3.3.3.車載充電機的工作原理拓展閱讀4．輔助電路

輔助電路包括手動調(diào)整、穩(wěn)壓電源、保護信號、事故報警以及通信接口電路等。

5．充電機控制管理單元(CPU)控制管理單元(CPU)為充電機的頂層控制系統(tǒng)。電動汽車充電機在充電操作時，控制管理單元接受人工輸入或其他設(shè)備的控制指令，控制驅(qū)動脈動生成系統(tǒng)的啟動與停止，從而控制充電機的啟動與停機，并可將充電機的運行數(shù)據(jù)進行顯示或傳輸給上層監(jiān)控計算機。3.3.3.車載充電機的工作原理拓展閱讀比亞迪E5充電系統(tǒng)如圖3.3.3比亞迪E5充電系統(tǒng)拓展閱讀比亞迪E5電動車有兩種充電方式：直流充電和交流充電。交流充電主要是通過交流充電樁、壁掛式充電盒以及家用供電插座接入交流充電口，通過高壓電控總成將交流電轉(zhuǎn)為650V的直流高壓電給動力電池充電。直流充電主要是通過充電站的充電柜將直流高壓電直接通過直流充電口給動力電池充電。充電系統(tǒng)主要組成部分包括：交流充電口、直流充電口、高壓電控總成、動力電池包、電池管理器。3.3.3比亞迪E5充電系統(tǒng)實踐技能車載充電機的正確使用車載充電機故障檢查車載充電機的更換實踐技能操作中，請嚴格按照安全規(guī)范進行操作安全提示實踐技能（1）將充電機的輸入線與供電系統(tǒng)相連接。（2）再將輸出端與蓄電池的充電母線相連接，注意正負極。（3）請確認供電系統(tǒng)供電是否滿足本產(chǎn)品輸入電的參數(shù)，然后閉合交流供電電源。（4）當充電機收到BMS開機指令時開始工作，面板指示燈的工作燈和電源燈會亮。這

時充電機的輸出電壓和電流為BMS設(shè)置的電壓、電流值。（5）充電機工作的參數(shù)是通過CAN通訊線BMS設(shè)定的。電源的參數(shù)監(jiān)控是通過CAN總線與系統(tǒng)內(nèi)部的控制器相連接，能將電源工作時的參數(shù)上報給系統(tǒng)，作為系統(tǒng)監(jiān)視充電機運行的依據(jù)。3.3.4車載充電機的正確使用實踐技能高壓配電系統(tǒng)由動力電池、高壓控制盒、電機控制器、電機、車載充電機、DC/DC、空調(diào)壓縮機、PTC加熱裝置，快充口及慢充口組成。車輛行駛時，高壓電從動力電池經(jīng)動力母線輸出到高壓控制盒，高壓控制盒將電能分配給電機控制器，電機控制器驅(qū)動電機工作從而使車輛行駛?？照{(diào)系統(tǒng)制冷時，高壓控制盒經(jīng)線束將高壓電分配給空調(diào)電動壓縮機，從而驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)工作?？照{(diào)系統(tǒng)暖風工作時，高壓控制盒經(jīng)線束將高壓電分配給空調(diào)PTC加熱器，從而使空調(diào)暖風系統(tǒng)工作。3.3.4車載充電機的正確使用實踐技能首先連接交流充電樁，進行正常充電，查看指示燈是否正常；各個指示燈的位置如圖3.3.5車載充電機故障檢查實踐技能車載充電機指示燈含義3.3.5車載充電機故障檢查名稱作用Power燈電源指示燈，當接通交流電后，電源指示燈亮Charge燈當充電機接通電池進入充電狀態(tài)后，充電指示燈亮起Error燈報警指示燈，當充電機內(nèi)部有故障時亮起實踐技能3.3.5車載充電機故障檢查當充電正常時，Power燈和Charge燈亮起；當啟動半分鐘后仍只有Power燈亮時，有可能為電池沒有正常充電或已經(jīng)充滿電；當Error燈點亮時，則說明充電系統(tǒng)出現(xiàn)異常；當充電燈都不亮時，檢查充電樁以及充電線束及接插件。具體故障和解決方法如表故障描述解決方法不充電，電池燈不亮檢查高壓充電線是否與充電機直流輸出連接完好。確認電池的接觸器已經(jīng)閉合。不充電，告警燈閃確認輸入電壓在170VAC～263VAC之間。輸入電纜的截面積在2.5mm2以上。不充電，告警燈閃，且風扇不轉(zhuǎn)過熱告警，請淸理風扇的灰塵。實踐技能1.準備工作安裝三件套、翼子板布和格柵布。如圖3.3.6車載充電機的更換實踐技能2.下電操作按照規(guī)范流程進行下電操作；3.車載充電機的拆卸（1）拔下車載充電機低壓線束、兩個高壓線束，如圖3.3.6車載充電機的更換實踐技能（2）拆卸四個固定螺栓，如圖3.3.6車載充電機的更換實踐技能（3）取下車載充電機，如圖3.3.6車載充電機的更換實踐技能經(jīng)過以上操作，即可將充電機拆下。4.更換新的車載充電機（1）將車載充電機安裝到位后，安裝四個固定螺栓；（2）安裝車載充電機兩個高壓線束、低壓線束；5.更換后的檢查更換完成后需要進行安全檢查，檢查內(nèi)容如下：各部件機械安裝牢固性；各線纜所連接電源的極性及其連接正確性；各電氣連接器連接是否至位，相應(yīng)的卡口或鎖緊螺絲