教學(xué)設(shè)備

一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
1. 正確認(rèn)識(shí)純電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)的作用。
2. 了解純電動(dòng)汽車(chē)充電的操作。
3. 對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程演示，觀察其結(jié)構(gòu)，分析其工作原理與過(guò)程，熟悉其部件。
4. 對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)及掌握純汽車(chē)充電的操作。

二、 實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明

1.萬(wàn)用表功能使用介紹.
2.動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)直接在面板上檢測(cè)；
3.電源說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝電源總開(kāi)關(guān)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制；
4.簡(jiǎn)易型車(chē)載充器模塊外觀圖；直流充電器就是把電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)整流濾波后，并經(jīng)一系列調(diào)控后，輸出DC電源，供給動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。 目前使用最多的直流充電器是高頻開(kāi)關(guān)電源充電器。

6.車(chē)載充電系統(tǒng)
充電系統(tǒng)是新能源汽車(chē)主要的能源補(bǔ)給系統(tǒng)。

交流充電樁只提供電力輸出，沒(méi)有充電功能，需連接車(chē)載充電器為電動(dòng)汽車(chē)充電，相當(dāng)于只是起了一個(gè)控制電源的作用。
直流充電樁，如圖4所示為直流電動(dòng)汽車(chē)充電樁，俗稱(chēng)“快充”，固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，可以為非車(chē)載電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電源的供電裝置。直流充電樁的輸入電壓采用三相四線AC 380V±15%，頻率50Hz，輸出為可調(diào)直流電，直接為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池充電。

車(chē)載充電器，車(chē)載充電器（On-board Charger，也稱(chēng)車(chē)載充電機(jī)）。車(chē)載充電器是充電系統(tǒng)的重要組成部件，將220V交流電轉(zhuǎn)化為動(dòng)力電池的直流電，實(shí)現(xiàn)電池電量的補(bǔ)給。車(chē)載充電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

7.充電的方法及特點(diǎn)
新能源汽車(chē)動(dòng)力電池充電的方法主要有快速充電（直流快充）和常規(guī)充電（交流慢充）以及更換電池的方式等。
直流快充和交流慢充方式的區(qū)別是：
直流充電（快充）主要是通過(guò)充電站的充電樁將直流高壓電直接通過(guò)直流充電口給動(dòng)力電池充電。
交流充電（慢充）主要是通過(guò)家用電源插頭和交流充電樁接入交流充電口，通過(guò)車(chē)載充電器將220V交流電轉(zhuǎn)為330V直流電（比如比亞迪E6）給動(dòng)力電池進(jìn)行充電。
1）快速充電
常規(guī)蓄電池的充電方法一般時(shí)間較長(zhǎng)，給實(shí)際使用帶來(lái)諸多不便�？焖俪潆婋姵氐某霈F(xiàn)，為純電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。
快速充電又稱(chēng)直流快充或應(yīng)急充電，是以較大直流電流在電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)的20min～2h的短時(shí)間內(nèi)，為其提供充電服務(wù)，一般充電電流為150～400A。
快速充電模式的優(yōu)點(diǎn)是充電時(shí)間短。但是，相對(duì)常規(guī)充電模式，快速充電也存在一定的缺點(diǎn)：
（1）“快充”實(shí)際并不快，而且降低動(dòng)力電池使用壽命。
電動(dòng)汽車(chē)充電快慢與充電器功率、電池充電特性和溫度等緊密相關(guān)。當(dāng)前電池技術(shù)水平下，即使快充也需要30min才能充電到電池容量的80%，超過(guò)80%后，為保護(hù)電池安全，充電電流必須變小，充到100%的時(shí)間將較長(zhǎng)。此外，在冬天氣溫較低時(shí)，電池要求充電電流變小，充電時(shí)間會(huì)變得更長(zhǎng)些。
2）常規(guī)充電
蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電（在特殊情況下也不應(yīng)超過(guò)24h）。常規(guī)充電電流相當(dāng)?shù)停�約為15A，這種充電叫作常規(guī)充電（交流慢充或慢速充電）。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，一般充電時(shí)間為5～8h，甚至長(zhǎng)達(dá)10～20h。這種充電方式是利用車(chē)載充電器，接220V交流電即可。
常規(guī)慢充方式的適用情況主要有：
（1）用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程要求相對(duì)較低，車(chē)輛行駛里程能滿(mǎn)足用戶(hù)1天的使用需要，利用晚間停運(yùn)時(shí)間可以完成充電。
（2）由于常規(guī)慢充充電電流和充電功率比較小，因此在居民區(qū)、停車(chē)場(chǎng)和公共充電站都可以進(jìn)行充電。如圖6所示。
（3）規(guī)模較大的集中充電站，能夠同時(shí)為多輛電動(dòng)汽車(chē)提供停車(chē)場(chǎng)地并進(jìn)行充電。

8.慢充和快充控制策略
快充和慢充的流程均為：采用恒流—恒壓充電方法，在不同溫度范圍內(nèi)以恒定電流充電至動(dòng)力電池組總電壓達(dá)到或最高單體電壓達(dá)到此溫度條件下的規(guī)定電壓值，以恒定電壓充電至電流小于0.8A后停止充電。

9.動(dòng)力電池組的充電要求
充電模式采用“限流、限壓”兩階段充電模式。充電開(kāi)始階段，一般采用最佳充電倍率(鋰離子電池為0.3CA)進(jìn)行限流充電。在這一階段，由于電池的電動(dòng)勢(shì)較低，即使電池充電電壓不高，電池的充電流也會(huì)很大，必須對(duì)充電電流加以限制。所以，這一階段的充電叫 “限流”充電，充電電流保持在限流值。隨著充電的延續(xù)，電池電動(dòng)勢(shì)不斷上升，電池的充電壓也不斷上升。當(dāng)電池電壓上升到允許的最高充電電壓時(shí)，保持恒壓充電。在這一階段，由于電池電動(dòng)勢(shì)還在不斷上升，而充電電壓又保持不變，所以電池的充電流呈雙曲線趨勢(shì)不斷下降，一直下降到零。但在實(shí)際充電過(guò)程中，當(dāng)充電電流減小到0.015CA時(shí)就可停止充電。這一階段的充電叫恒“恒壓”充電，這一階段的充電電壓：U=E+IR=恒壓值。 充電過(guò)程及充電電壓、電流的變化如圖7所示。

圖7 充電過(guò)程及充電電壓、電流的變化

三、 實(shí)驗(yàn)儀器
實(shí)驗(yàn)儀器,包括儀器設(shè)備條件、物質(zhì)條件、相關(guān)文獻(xiàn)資料等。

序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 主要用途
1 純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
2 汽車(chē)電工絕緣工具組
3 高壓萬(wàn)用表
4 絕緣手套
5 絕緣拆裝工具
6 220V 電源插座
7 充電線束


四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

(一）純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電器模塊認(rèn)識(shí)
1.觀摩純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)，識(shí)別車(chē)載充電器部件安裝位置。
2.觀摩純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)，識(shí)別車(chē)載充電器模塊各引線功能。

(二）充電過(guò)程演示
1.閉合電源總開(kāi)關(guān)。
2.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。
3.充電線束一側(cè)插上車(chē)載側(cè)的充電口，另一側(cè)插上220V的插座。
4.充電器提供DC電源給電池充電，電池內(nèi)部設(shè)置充電保護(hù)裝置以控制充電最佳電流。
5.萬(wàn)用表測(cè)量電池電壓。
6.實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)完畢后，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，整理好充電線束與設(shè)備。

五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.如何測(cè)試車(chē)載充電器模塊？
2.簡(jiǎn)述車(chē)載充電器模塊原理與功能？
3.記錄且分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。
4.簡(jiǎn)述快充與慢充的區(qū)別？

六、 預(yù)習(xí)與思考題
1.純電動(dòng)汽車(chē)組成結(jié)構(gòu)與工作原理。
2.純電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電器結(jié)構(gòu)與原理。