項目二學(xué)習(xí)任務(wù)二　充電系統(tǒng)認(rèn)識

項目二純電動汽車相關(guān)技術(shù)認(rèn)識任務(wù)設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)一儲能裝置認(rèn)識學(xué)習(xí)任務(wù)二充電系統(tǒng)認(rèn)識學(xué)習(xí)任務(wù)三驅(qū)動電機(jī)認(rèn)識學(xué)習(xí)任務(wù)四純電動汽車其他相關(guān)技術(shù)認(rèn)識項目三純電動汽車相關(guān)技術(shù)認(rèn)識學(xué)習(xí)任務(wù)二

充電系統(tǒng)認(rèn)識任務(wù)引入：車載動力電池需要不斷的補(bǔ)充充電。不同的汽車生產(chǎn)廠商所生產(chǎn)的純電動汽車往往需要采用某一特定的充電方法或配備專用的充電設(shè)備。動力電池有多種充電方法和充電設(shè)備，對于電動汽車的使用及維修人員，應(yīng)該充分了解各類型充電方法的原理及充電設(shè)備的特點，以便合理使用電動汽車或進(jìn)行正確的故障檢修。本任務(wù)主要學(xué)習(xí)動力電池的充電方法及充電基礎(chǔ)設(shè)施種類、特點。學(xué)習(xí)任務(wù)二

充電系統(tǒng)認(rèn)識學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能夠正確描述動力電池充電應(yīng)該完成的功能。2.能夠正確描述常規(guī)充電的三種方法的特點。3.能夠正確描述常用的快速充電方法種類及各類型充電方法的特點。4.能夠正確描述蓄電池成組充電的方法及各方法的特點。5.能夠正確描述充電機(jī)的類型及各類型充電機(jī)的特點。6.能夠正確描述充電站的組成及各組成部分的功能。7.能夠注意培養(yǎng)勞動保護(hù)、安全與環(huán)保意識和團(tuán)隊協(xié)作意識。學(xué)習(xí)任務(wù)二

充電系統(tǒng)認(rèn)識主要學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)知識學(xué)習(xí)一、動力電池充電功能二、動力電池充電方法三、動力電池成組充電方式四、充電機(jī)五、智能充電管理六、充電站一、動力電池充電功能①盡快使電池恢復(fù)額定容量，即在恢復(fù)電池容量的前提下，充電時間越短越好。②消除電池在放用過程引起的不良后果，修復(fù)由于深放電、極化等導(dǎo)致的電池性能破壞。③對電池補(bǔ)充充電，克服電池自放電引起的不良影響。二、動力電池充電方法動力電池的充電方法有常規(guī)充電和快速充電兩種方法。1.常規(guī)充電方法（慢充法）常規(guī)充電法也稱傳統(tǒng)充電法，只需將車載充電器的插頭插到停車場或家中的電源插座上即可進(jìn)行充電，因此充電過程一般由客戶自己獨立完成。其特點是直接從低壓照明電路取電，充電功率較小，由220V/16A規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)電網(wǎng)電源供電，典型的充電時間為8～10h（SOC達(dá)到95%以上）。1.常規(guī)充電方法常規(guī)充電方法有定流充電法、定壓充電法和階段充電法三種。1）定流充電法充電過程中，使充電電流保持恒定的充電方法，稱為定流充電。1.常規(guī)充電方法1）定流充電法定流充電具有以下特點：（1）充電過程中，充電電流恒定，但充電電壓是變化的（充電過程中，蓄電池的端電壓不斷升高，為保證充電電流的恒定，充電電源電壓或調(diào)節(jié)負(fù)載應(yīng)隨時變化）。（2）充電電流的大小可根據(jù)充電類型及蓄電池的容量確定。（3）不同端電壓的蓄電池可以串聯(lián)充電。（4）充電時間長。1.常規(guī)充電方法2）定壓充電法充電過程中，加在蓄電池兩端的電壓保持不變的充電方法，稱為定壓充電。1.常規(guī)充電方法1）定壓充電法定壓充電具有以下特點：（1）充電過程中，充電電壓保持不變。（2）若充電電壓選擇過低，則蓄電池出現(xiàn)充電不足的現(xiàn)象；若充電電壓選擇過高，則蓄電池充足電后還會繼續(xù)充電，此時的充電則為過充電。（3）定壓充電開始時，電池電動勢小，所以充電電流很大，對蓄電池的壽命造成不良影響，且容易使電池極板彎曲，造成電報報廢；在充電中后期，由于電池極化作用的影響，正極電位變得更高，負(fù)極電位變得更低，所以電動勢增大，充電電流過小，形成長期充電不足，影響電池使用壽命。1.常規(guī)充電方法3）階段充電法此方法包括二階段充電法和三階段充電法。（1）二階段法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法。（3）三階段充電法在充電開始和結(jié)束時采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制。階段充電法由于同時采用了定流充電和定壓充電，可以綜合這兩種充電方法的優(yōu)點。二、動力電池充電方法2.快速充電法快速充電即以較高的充電電流，在短時間內(nèi)使電池達(dá)到充滿電狀態(tài)的方法?？焖俪潆姍C(jī)功率很大，一般都大于30kW，采用三相四線制380V供電，其典型的充電時間是10～30min。這種充電方式對電池壽命有一定的影響，特別是普通蓄電池不能進(jìn)行快速充電，因為在短時間內(nèi)接受大量的電量會導(dǎo)致蓄電池過熱。常用的快速充電方法有脈沖充電法、ReflexTM快速充電法、變電流間歇充電法、變電壓間歇充電法和變電壓/變電流波浪式間歇正負(fù)零脈沖快速充電法等。2.快速充電法1）脈沖快速充電該方法是首先用脈沖電流對電池充電，然后停充一段時間，再用脈沖電池對電池充電，如此循環(huán)。2.快速充電法2）ReflexTM快速充電這種充電方法緩解了鎳鎘電池的記憶效應(yīng)問題，并大大降低了蓄電池快速充電的時間。ReflexTM快速充電的一個周期包括正向脈沖充電、反向瞬間脈沖放電和停充維護(hù)3個階段。2.快速充電法3）變電流間歇充電這種充電方法建立在定流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上，其特點是將定流充電段改為限壓變電流間歇充電段。2.快速充電法4）變電壓間歇充電變電壓間歇充電法與變電流間歇充電法不同之處在于第一階段不是間歇定電流，而是間歇定電壓。2.快速充電法5）調(diào)幅/調(diào)頻式充電法調(diào)幅/調(diào)頻式充電法綜合了各種充電方法的優(yōu)點，通常采用以下3種控制方法：（1）脈沖電流的幅值可變，驅(qū)動充/放電開關(guān)管（PWM）信號的頻率固定。（2）脈沖電流的幅值不變，PWM信號的頻率可調(diào)。（3）脈沖電流的幅值不變，PWM信號的頻率固定，PWM信號的占空比可調(diào)。三、動力電池組成組充電方式根據(jù)運營方式不同，電動汽車動力電池組充電可分為地面充電和車載充電兩種充電方式。1.地面充電地面充電就是當(dāng)車輛進(jìn)行補(bǔ)充充電時，將需要充電的電池從車輛上拆下，安裝已充滿電的電池，車輛即離開繼續(xù)運行，對拆卸下來的電池采用地面充電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充充電。采取地面充電方式有利于電池維護(hù)，提高電池使用壽命和車輛使用效率，但對車輛及電池更換設(shè)備提出了更高的要求。地面充電又有分箱充電和整組充電兩種方法。①分箱充電每臺充電機(jī)對電池組中一箱電池充電，并和該箱的電池管理單元通信，完成充電控制。采用這種方式，有利于提高電池組的均衡性，延長電池組使用壽命，但充電機(jī)數(shù)量多，電池組與充電機(jī)間的連線多，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，成本較高。②整組充電充電機(jī)數(shù)量少，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)簡單，但相對單箱充電方式而言，電池組的均衡性較差，使用壽命較低。三、動力電池組成組充電方式2.車載充電方式車載充電方式就是當(dāng)車輛進(jìn)行補(bǔ)充充電時，充電機(jī)與充電車輛通過充電插頭進(jìn)行連接，電池?zé)o需從車輛上拆卸下即可直接進(jìn)行充電。三、動力電池組成組充電方式2.車載充電方式車載電池充電采用的充電機(jī)有兩種形式，一種是隨車安裝、攜帶的充電機(jī)，稱為車載充電機(jī)，一般功率較小，對于電動汽車多數(shù)在5kW以下，充電電流小，通常以220V交流電網(wǎng)（民用電網(wǎng)）充電，充電時間長，故也補(bǔ)充做慢充，適于晚間充電、白天運行的電動車輛工況；第二種為非車載充電機(jī)，一般保證車輛在30min內(nèi)可充入保證車輛行駛超過50km的電量，多采用交流380V工業(yè)電網(wǎng)充電，充電速度較快，所以也被稱為快充。已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的電動車輛，為了滿足這兩種充電機(jī)的應(yīng)用，通常在車輛上同時設(shè)置車載充電機(jī)器和快速充電接口。四、充電機(jī)充電機(jī)是與交流電網(wǎng)連接，為動力電池等可充電的儲能系統(tǒng)提供直流電能的設(shè)備。一般由控制單元、計量單元、充電接口、供電接口及人機(jī)交互界面等部分組成，實現(xiàn)充電計量等功能，并具有反接、過載、短路、過熱等多重功能及延時起動、軟起動、斷電記憶自動起動等功能。1.充電機(jī)的類型（1）車載充電機(jī)功率小，只能提供小電流慢速充電，充電時間較長。（2）非車載充電機(jī)可分為交流充電樁、直流充電樁和交直流充電樁三種。（3）傳導(dǎo)式充電機(jī)和感應(yīng)式充電機(jī)傳導(dǎo)式充電機(jī)的供電部分與受電部分有著機(jī)械式的連接，即充電機(jī)輸出端通過電力電纜直接連接到電動汽車充電接口上。（3）傳導(dǎo)式充電機(jī)和感應(yīng)式充電機(jī)感應(yīng)式充電機(jī)利用了電磁能量傳遞原理，以電磁感應(yīng)耦合方式向電動汽車傳輸電能，供電部分和受電部分之間沒有直接的機(jī)械連接，兩者的能量傳遞只是依靠電磁能量的轉(zhuǎn)換。無線充電電磁感應(yīng)充電、磁共振充電和微波充電三種方式。行車充電四、充電機(jī)

2.充