新能源汽车电气技术教案 33-34-充电系统认知
《汽车电气(第3版)》电子教案 模块三充电系统
模块二 充电系统
二、交流发电机的型号
课题一 交流发电机的结构及类型
第一部分为产品代号。交流发电机的产品代号有JF、JFZ、JFB、JFW 4种，分别 表示交流发电机、整体式交流发电机、带真空泵交流发电机和无刷交流发电机。
第二部分为电压等级代号。其用1位阿拉伯数字表示，1代表12V；2代表24V；6 代表6V。
一、交流发电机的功用和类型
1、功用 对除起动机以外的所有用电设备供电，并向汽车上的蓄电池
充电。 2、分类
1）按总体结构分类：普通式（发电机与电压调节器独立安 装）、整体式（电压调节器安装在发电机内部）、带真空泵式、 无刷式、永磁式等；
2）按磁场绕组的搭铁方式分类：内搭铁式、外搭铁式两种； 3）按整流器结构分类：6管整流、8管整流、9管整流、11 管整流等
充电系统
学习目标
1 了解交流发电机、电压调节器的结构、型号、作用 2 知道交流发电机、调节器的工作原理、工作特性
3 知道充电系统各元件及其在汽车上的安装位置 4 掌握交流发电机的拆装、维护及检测方法
5 掌握晶体管调节器的检测方法 6 掌握充电系统电路故障的诊断、排除方法
模块二 充电系统
课题一 交流发电机的结构及类型
一般为10～15mm 3．检查导线连接 4．检查有无噪声
模块二 充电系统
课题四 电压调节器及工作原理
一、电压调节器的功用和分类
1、电压调节器的功用 功用：使交流发电机的输出电压保持稳定。 E=C n ϕ
2、电压调节器的分类 电压调节器可分为机械式和电子式两大类。 机械式根据触点个数可分为单触点式和双触点式；根据是否与其他继
在实际工作中，通常是测试交 流发电机输出电压为14V（标称电 压12V；标称电压为24V时，输出 电压为28V），输出电流为额定电 流时，满载转速是否符合技术要求。
电动汽车结构与检修 项目六 充电系统认知与检修
二、交流充电（慢充）系统
2. 充电接口及其针脚含义
交流充电口的针充）系统
2. 充电接口及其针脚含义
《电动汽车结构与检修》
图 6-1-4 交流充电接口插头和插座界面示意图
二、交流充电（慢充）系统
2. 充电接口及其针脚含义
《电动汽车结构与检修》
交流充电枪
慢充充电口
车载充电机
动力电池
整车控制器
图 6-1-1 吉利 EV450 交流充电（慢充）系统主要部件
橙色高压线束
二、交流充电（慢充）系统
《电动汽车结构与检修》
2. 充电接口及其针脚含义
慢速充电接口适合于电动汽车传导充电使用，其接口功能定义执行国家标 准 GB/T 20234.2—2015其额定电压值分为 250V 和 440V，额定电流值分为 10A、16A、 32A 和 63A。交流充电接口的额定值见表6-1-1。注意：家用充电插座额定电流应不小于充 电插座额定电流，否则可能会导致发热，甚至产生火灾。
二、交流充电（慢充）系统
2. 充电接口及其针脚含义
《电动汽车结构与检修》
吉利EV450 的交流充电口安装在车身左 前翼子板上（图6-1-2）。
图 6-1-2 交流充电口及端子布置图
二、交流充电（慢充）系统
2. 充电接口及其针脚含义
《电动汽车结构与检修》
2021 款大众 ID.4 快充接口和慢充接口均位于车辆右后方，直流充电口及 其高压线束直接 连接至动力电池，交流充电口连接至高压蓄电池充电装置，如图 6-1-3 所示。
二、交流充电（慢充）系统
《电动汽车结构与检修》
1. 交流充电（慢充）系统概述
交流充电系统将公共电网的交流电能传递给车载充电机，车载充电机将交流 电变 换为直流电，并给电池组箱充电。交流充电（慢充）系统主要由交流充电口、 交 流充电插座、交流充电枪、车载充电机、动力电池等组成，如图 6-1-1 所示。
新能源汽车电气技术教案37-38-新能源汽车充电系统检修
教学设计
组织教学 (师生问候)
清点人数，填写教学薄；介绍成绩评价、课程内容
导入新课
一辆新能源汽车无法充电，主观诊断为车载充电机损坏，你能进行更换吗？
新授知识
1.车载充电器的功能，位置和电路
1)车载充电器的功能
（1）车载充带去你将输入的交流电转换成直流电输出，为动力电池充电。
（2）车载充电器工作过程需要与充电桩、BMS、VCU等部件进行通讯。
（3）车载充嗲请你根据动力电池需求可调节输出功率。
2）车载充电器的安装位置
3）车载充电器的电路
4）车载充电器参数
5）软关断
为了保证电源切断时，避免立即断电对电器模块造成大电压的冲击，增加了软关断控制器。
给高压负载一个卸载时间。
2.充电接口和通讯协议除了汽车故障原因外，电动汽车无法充电的原因可以从充电接口和通讯协议两个方面来解释。
1）充电接口
充电接口上，由于全球存在美、欧、中三大充电口标准，因此，各车企对充电接口进行了区别设计。
2）通讯协议
充电协议的差异是导致无爱充电的最主要原因，解释这个问题需要对交流充电直流充电的基本原理及过程有所了解。
布置作业
一、填空题
1. 电动汽车（）是指应用于电动汽车上，用于驱动车轮
运动的电机。
2.冷却空气在动力电池模块中的流动有______ 、______通风等几种方式。
3.荣威E50冷却系统分为2个独立的系统，分别是______冷却系统、 ______冷却系统。
二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）
1. 交流异步电机优点：效率高、成本低、结构简单、制造。
(内部培训)新能源充换电技术 (1)全
2.2 直流快充系统工作原理
02充电桩对车电压供给及充电桩的自检过程 在完成上面操作，非车载充电机控制系统收 到完成插枪信号，这时控制系统就控制接通对电 动车低压供电系统进行供电，以保证对车辆充电 顺利完成，以防车辆因蓄电池电压不够而导致充 电操作中断或失败（因为充电过程需要较长的时 间，一般需要4-6小时）；在对车辆低压供电之 后，充电桩进行对充电电路进行自检，如图6所 示；并输出绝缘监控电压，如图7所示；和泄压 过程，如图8所示。
2.1 交流慢充系统工作原理
状态 A 状态 B 状态 C 状态ห้องสมุดไป่ตู้D
PWM 调制 CP 信号 开路
R1 = 2700 ohms R1+R2 = 880 ohms R1+R2+R3 = 240 ohms
2.1 交流慢充系统工作原理
5分钟视频
2.1 交流慢充系统工作原理
2.2 直流快充系统工作原理
1.1 充电系统定义及分类
2）充电模式2
模式2充电系统使用标准插座，能量传输过程中应采用单相交流供电。 电源侧使用符合GB 2099.1 和GB1002 要求的16 A插头插座时输出不能超过13 A；电源侧使用符合GB 2099. l和GB1002要求的10A插头插座时输出 不能超过8 A. 在电源侧使用了相线 中性线和保护接地导体，并且采用缆上控制与保护装置（IC-CPD）连接电 源与电动车辆。[GB/T 18487.1 之 5.1.2] 注意：从标准插座到电动汽车应提供保护接地导体，且应具备剩余电流保护和过流保护功能． 充电模式2的连接方式B是我们最常见得便携式充电装置的基准，如图1-2-1所示，为国标GB/T 18487.1 -2015 最基础的控制导引原理图，所有车企在设计纯电动汽车充电时均应在此基础上进行设计，在该模式下，仅可 使用单相交流模式进行供电
新能源汽车充电及供电系统认识及检修课件
故障码，读取当前故障码
是否有P1A92？
是
否
更换充电机
不做处理
15
1. 车载充电机
（3）常见问题
1、读取故障码
充电机维修方法
2、判断是否为充电机故障（检查冷却液状态、检查冷却水泵、读取数据流充电机温度、万 用表测量插线板端的电网电压等）
3、更换充电机，若故障消除，重新换上故障充电机进行故障确认
4、将车架号，充电机零件号、维修人员联系方式、故障排查过程详细写入信息反馈表
储存环境温度 －40℃~95℃ －40℃~95℃ －40℃~95℃ －40℃~95℃
零部件重量 kg 4.5
9
4.5
4.5
8
1. 车载充电机
（2）结构
9
交流输入 低压控制 接插件
高压输出
交流输入端接插件
10
针脚 A
定义 零线/N
针脚 C
定义 火线/L
B
地线/PE
高压直流输出端插接
针脚 A 1
11
充电及供电系统认识及检修
CONTENTS
1
PART ONE
充电及供电系统概述
2
PART TWO
充电及供电系统零部件 结构认识
3
PART THREE
充电及供电系统检修
（一）充电及供电系统概述
1. 充电及供电系统介绍
充电及供电系统是新能源汽车补充能量以及向整车低压进行供电的系统。 相比传统燃油车，供电系统的DC-DC取代了发电机，充电系统就是原来的添 加然料系统。
充电通信CAN_H，连接非车载充电电机与电动汽车的通信线
S-
30V 2A
充电通信CAN_L，连接非车载充电电机与电动汽车的通信线
新能源汽车电气技术项目四 新能源汽车充电系统
状态
操作
如果上步测试结果为第一种或第三种可能性，说明该测试点到PE接地点之间线路
1
0V
正常
存在断路或虚接故障，应对车载充电机进行维修或更换
2
10.71V
异常
说明该测试点到PE接地点之间线路存在断路，应对车载充电机进行维修或更换
3
大于0V的某个值
异常
说明该测试点到PE接地点之间线路存在虚接，应对车载充电机进行维修或更换
如果供电设备、连接电缆、车载充电机中的充电导引装置CC （充电枪连接确认信号）出现问题，将导致交流充电系统无法 充电。
【任务学习】
1.2.1 故障现象描述 连接充电设备至外部交流插座，按压充电枪锁
止开关，连接至车辆慢充接口，释放充电枪锁 止开关，充电设备电源指示灯正常，此时充电 枪锁无动作，充电枪无法锁止。观察仪表上充 电指示灯、充电连接指示灯均不亮 打开点火开关，动力电池SOC显示条不闪动， 同时充电器上充电状态指示灯闪烁，显示“未 连接”信息。 车辆行驶正常，仪表板未提示相关故障信息。
【任务学习】
第七步：测量车辆侧CC信号线路导通性
测试标准：断开充电枪，拔下车载充电机端接插器，用万用表测量车辆侧交流充电口端子6至车载充电机OBC端子BV10/39之间线路导通性，测试结 果应小于2Ω
可能性 1 2 3
实测结果 小于2Ω 无穷大 大于2Ω
状态 正常 异常 异常
可能原因 插接器故障
松开
状态
操作
1
10.71V
1.71V
2
10.71V
10.71V
3
10.71V
1.71V
4
10.71V
0.77V
5
10.71
《新能源汽车电气技术》课件：新能源汽车电源系统认知
任务1 新能源汽车电源系统认知
图1-1-14 驱动光耦合智能功率模块（IPM）的结合应用
任务1 新能源汽车电源系统认知
ACPL-K43T为采用八引脚微型封装的单通道耐高温、高CMR（共 模抑制）、高速数字车用级IPM光电耦合器，专门用于汽车。ACPLK44T为ACPL-K43T的同类双通道光电耦合器。两款产品均采用扩展型 SO-8封装结构，符合8mm的电气间隙和爬电距离要求，设计上兼容标 准的表面贴装工艺。ACPL-K4XT内部图和管脚定义，如图1-1-15所示。
图1-1-2 DC/DC转换器为蓄电池充电
任务1 新能源汽车电源系统认知
新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别，如图1-1-3所示。
图1-1-3 新能源汽车12V电源系统与传统汽车的区别
任务1 新能源汽车电源系统认知
传统燃油汽车，当发动机转速低时，如果同时使用空调、音响及车 灯等，有时“电池的电量会用尽”。即使发动机仍在运行，有些条件下 （如用电器全开）也会出现电力不足现象。而混合动力汽车和电动汽车 使用动力电池和DC/DC转换器，便可不必考虑发动机的转速而使用电力。
任务1 新能源汽车电源系统认知
图1-1-8 DC/DC转换器控制原理框图
任务1 新能源汽车电源系统认知
2）DC/DC转换器的类型 目前，在新能源汽车中DC/DC转换器有三种类型： （1）高低压转换器（辅助功率模块） 此模块主要作用是取代传统燃油汽车的12V发电机，在混合动力车 辆中，发动机输出的动力直接驱动高压继电器直接给电池系统补充电力， 传统的12V用电负荷就完全依靠DC/DC供给，功率范围从1～2.2kW。 （2）12V电压稳定器 12V电压稳定器主要用在部分起停（start-stop）系统，在起动中避 免电压波动对一些敏感的负载造成影响或损坏，例如用户可见的负载， 车内照明、收音机和显示屏等，电压稳压器的功率等级随着用电器负荷 而定，一般是200～400W。
《新能源汽车技术》教学教案(全)
《新能源汽车技术》教学教案(第一部分)一、教学目标1. 了解新能源汽车的基本概念、分类及发展历程。
2. 掌握新能源汽车的动力系统组成及工作原理。
3. 认识新能源汽车的核心部件——电池及其管理系统。
二、教学内容1. 新能源汽车的基本概念1.1 新能源汽车的定义1.2 新能源汽车与传统燃油车的区别2. 新能源汽车的分类2.1 纯电动汽车2.2 混合动力汽车2.3 燃料电池汽车2.4 其他类型的新能源汽车3. 新能源汽车的发展历程3.1 国内外新能源汽车发展概况3.2 新能源汽车的政策法规及标准4. 新能源汽车的动力系统组成4.1 电池组4.2 电机及控制系统4.3 传动系统5. 新能源汽车的动力系统工作原理5.1 纯电动汽车的工作原理5.2 混合动力汽车的工作原理三、教学方法1. 讲授法：讲解新能源汽车的基本概念、分类、发展历程及动力系统组成。
2. 案例分析法：分析典型新能源汽车的动力系统工作原理。
3. 互动教学法：引导学生提问、讨论，提高学生的参与度。
四、教学资源1. PPT课件：新能源汽车的基本概念、分类、发展历程、动力系统组成及工作原理。
2. 视频资料：典型新能源汽车的动力系统工作原理。
3. 网络资源：新能源汽车相关的政策法规、行业动态等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对新能源汽车基本概念、分类、发展历程的掌握情况。
2. 小组讨论：评估学生在案例分析中的表现，检验对动力系统工作原理的理解。
3. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
《新能源汽车技术》教学教案(第二部分)六、教学目标1. 掌握新能源汽车电池的类型、性能及管理系统的功能。
2. 了解新能源汽车的充电设施及充电策略。
3. 认识新能源汽车的驱动电机及其控制系统。
七、教学内容1. 新能源汽车电池类型及性能7.1 锂离子电池7.2 磷酸铁锂电池7.3 镍氢电池7.4 电池性能参数2. 新能源汽车电池管理系统8.1 电池管理系统的作用8.2 电池管理系统的功能8.3 电池管理系统的组成3. 新能源汽车充电设施9.1 充电桩的类型及特点9.2 充电设施的安装与维护4. 新能源汽车充电策略10.1 快速充电技术10.2 慢速充电技术10.3 充电策略的选择与优化5. 新能源汽车驱动电机及其控制系统11.1 驱动电机的类型及特点11.2 驱动电机控制系统的工作原理11.3 驱动电机的运行控制策略八、教学方法1. 讲授法：讲解新能源汽车电池类型、性能、充电设施、充电策略及驱动电机。
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教学设计
组织教学 (师生问候)
清点人数，填写教学薄；介绍成绩评价、课程内容
导入新课
作为一名纯电动汽车销售员，客户需要你向其介绍日产充电的方法，以及快充和慢充的利弊，以便客户更好地了解自己的爱车，你能完成这个任务吗？
新授知识
新能源汽车充电系统主要由充电桩、充电线束、车载充电器、高压控制盒、动力电池、DC/DC转换器、低压蓄电池以及各种高压线束和低压控制线束等组成。
新能源汽车充电系统的额主要组成不嗯：充电桩和车载充电器。
1）充电桩
充电桩作为新能源汽车充电系统的配套设施，有交流充电桩和直流充电桩。
（1）交流充电桩
俗称“慢充”固定安装在电动
汽车外，与交流电网连接，为电
动汽车车载充电器（固定安装在
电动汽车上的充电器）提供甲流
电源的供电装置。
甲流充电桩只
提供电力输出，没有充电功能，
虚连接车载充电器为电动汽车充电，相当于知识起了一个控制电源作用。
（2）直流充电桩
俗称“快充”固定安装在电动汽车外，
与交流电网连接，可以为非车载电动汽车动
力电池提供直流电源的供电装置。
直流充电
桩在输入电压采用三相四线AC380V±15%，
频率在50HZ，输出位可调直流电，直接为
电动汽车的动力电池充电。
2)车载充电器（车载充电机）
车载充电器是充电系
统的重要组成部件，将
220V交流电转化为动
力电池的直流电，实现
电池电量的补给。
车载
充电器内部结构。
2.新能源汽车充电的方法及特点。