《電動汽車高壓安全及防護》課件-第6章

實訓(xùn)項目六

電動汽車充電安全任務(wù)一純電動汽車充電技術(shù)及安全模式任務(wù)二充電時的高壓安全技術(shù)及安全管理任務(wù)三電動汽車充電系統(tǒng)標準及充電連接器標準技能訓(xùn)練項目小結(jié)

本項目需要完成的任務(wù)涉及以下內(nèi)容：

(1)動力電池充電安全注意事項。

(2)充電時高壓安全技術(shù)和充電管理。

(3)純電動汽車充電系統(tǒng)的標準及充電連接器的標準。

知識目標

(1)掌握動力電池充電安全使用時的注意事項。

(2)熟悉動力電池高壓安全及充電安全的原理。

(3)熟悉純電動汽車充電系統(tǒng)的標準。

(4)了解純電動汽車充電口標準。

能力目標

(1)能夠?qū)恿﹄姵剡M行安全充電。

(2)掌握交流與直流充電方式和方法。

任務(wù)一純電動汽車充電技術(shù)及安全模式

一、充電技術(shù)電池組的整體電阻相對很小，如果固定充電電壓，在電池充電初期，電池電壓較低，充電壓差較大，這時充電電流會非常大，會導(dǎo)致電池過熱甚至電池損傷。在電池電量不斷上升之后，電池電壓逐漸升高，充電壓差不斷縮小，會導(dǎo)致充電電流很小，無法滿足充電要求。因此，這就需要對充電過程要有一個合理的充電安排。電動汽車充電參見圖6-1。

圖6-1電動汽車充電

1.充電系統(tǒng)介紹

1)充電系統(tǒng)功能介紹

電動汽車充電系統(tǒng)如圖6-2所示。圖6-2電動汽車充電系統(tǒng)示意圖

(1)快充功能組成：①直流充電口；②動力電池。

(2)慢充功能組成：①交流充電口；②交流充電插座；③交流充電插頭；④動力電池；⑤車載充電機。

(3)低壓充電功能組成：①12?V鉛酸蓄電池；②電機控制器；③分線盒；④動力電池。

(4)制動能量回收功能組成：①制動開關(guān)；②動力電池；③驅(qū)動電機；④整車控制器；⑤高壓線束。

2)充電接口

電動汽車上都設(shè)計有交流充電口(慢充充電口)和直流充電口(快充充電口)，如圖6-3所示。有的電動汽車交流充電口、直流充電口都安裝在車身左后側(cè)；有的電動汽車交流充電口安裝在車身左后側(cè)，而直流充電口安裝在車前。充電時，根據(jù)選擇的充電類型，連接交流充電插頭或者直流充電插頭到相應(yīng)的充電插座，在確認連接正確后可開始充電。充電口連接后形成檢測回路，當出現(xiàn)連接故障時，系統(tǒng)可以檢測該故障。交流充電接口連接器插座界面參見圖6-4。

圖6-3快充和慢充充電口

圖6-4交流充電接口連接器插座界面

3)充電指示燈

充電指示燈位于車輛充電接口上方，用于指示不同的充電狀態(tài)。任意的電源擋位，當輔助控制模塊收到BMS的充電狀態(tài)信息時，可驅(qū)動充電指示燈工作，顯示充電狀態(tài)，參見表6-1。

“正在充電”狀態(tài)顯示為即時顯示；“充電完成”和“充電故障”顯示為延時關(guān)閉，即收到相應(yīng)的狀態(tài)信號時顯示相應(yīng)的狀態(tài)15?min后自動熄滅，期間若充電狀態(tài)變化(如由“充電故障”變?yōu)椤罢诔潆姟睜顟B(tài))則立即切換為相應(yīng)的狀態(tài)。充電指示燈由BMS信號提供給輔助控制模塊(ACM)，ACM控制指示燈狀態(tài)，參見圖6-5。

圖6-5ACM控制充電指示燈

4)充電口照明燈控制方式

充電口照明燈控制方式如圖6-6所示。圖6-6充電口照明燈控制方式

2.充電整體系統(tǒng)

1)電動汽車充電樁(栓)

如圖6-7所示。圖6-7電動汽車充電樁

2)電動汽車充電機控制器與集中器

電動汽車充電機控制器與集中器是利用CAN總線進行數(shù)據(jù)交互的，集中器與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS(通用無線分組業(yè)務(wù))網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交互。為了安全起見，電量計費和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。

3)電動汽車電池管理系統(tǒng)

電動汽車電池管理系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預(yù)測動力電池的電池容量(SOC)和相應(yīng)的剩余行駛里程，進行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過溫和單體電池之間電壓嚴重不平衡現(xiàn)象，最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。電動汽車電池管理系統(tǒng)參見圖6-8。

圖6-8電動汽車電池管理系統(tǒng)

4)電動汽車充電服務(wù)管理平臺

電動汽車充電服務(wù)管理平臺功能如圖6-9所示。圖6-9電動汽車充電服務(wù)管理平臺功能

3.電動汽車充電機的分類

1)直流充電機

電動汽車直流充電設(shè)施如圖6-10所示。圖6-10電動汽車直流充電設(shè)施

2)交流充電機

電動汽車車載充電設(shè)施如圖6-11所示。圖6-11電動汽車車載充電設(shè)施

二、充電方式

電動汽車充電裝置的分類有不同的方法，但總體上可分為兩大類：車載充電裝置和非車載充電裝置。根據(jù)對電動汽車蓄電池充電時能量轉(zhuǎn)換的方式不同，電動汽車充電裝置又可以分為接觸式和感應(yīng)式。根據(jù)電動汽車充電方式的不同，可將其分為常規(guī)充電、快速充電、更換電池充電、無線充電、移動式充電等五種方式。

1.常規(guī)充電

圖6-12所示的常規(guī)充電(俗稱慢充)，是采用恒壓、恒流的傳統(tǒng)充電方式對電動汽車進行充電的，又稱為車載充電，即采用隨車配備的便攜式充電設(shè)備進行充電，可使用家用電源或?qū)Ｓ玫某潆姌峨娫础?/p>

圖6-12常規(guī)充電

2.快速充電

電動汽車快速充電(簡稱快充)如圖6-13所示。圖6-13電動汽車快速充電

3.更換電池充電

將電池組從電動汽車上更換下來的方式有三種：純手動形式、半自動形式和機械人更換，分別如圖6-14～圖6-16所示。

圖6-14純手動形式更換電池圖6-15半自動形式更換電池?圖6-16機械人更換電池

4.無線充電

無線充電如圖6-17所示。圖6-17無線充電

采用無線充電方式，首先需要在車上安裝車載感應(yīng)充電機。車輛的受電部分與供電部分沒有機械連接，但需要受電體與供電體對接較為準確。無線充電方式示意圖參見圖6-18。圖6-18無線充電方式示意圖

5.移動式充電

對電動汽車蓄電池而言，最理想的情況是汽車在路上巡航時充電，即所謂的移動式充電(MAC)，如圖6-19所示。圖6-19移動式充電

使用移動式充電方式充電時需要MAC系統(tǒng)。MAC系統(tǒng)埋設(shè)在一段路面之下，即移動式充電區(qū)(MAC區(qū))，參見圖6-20，不需要額外的空間。圖6-20移動式充電區(qū)

三、電動汽車充電過程

1.預(yù)充電

對長期不用的電池或新電池充電時，一開始就采用大電流的快速充電會影響電池的壽命。

2.快速充電

快速充電就是用大電流充電，使電池電能迅速恢復(fù)。

3.補足充電

采用某些快速充電放法對電池充電時，快速充電終止后，電池并未充足電。

4.涓流充電

在補足充電過程中，電池溫度會繼續(xù)上升，當該溫度超過規(guī)定的極限時，充電器轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)。

任務(wù)二充電時的高壓安全技術(shù)及安全管理一、電動汽車充電安全操作1.充電前準備充電插座檢查如圖6-21所示。充電前的準備工作一般需要完成以下步驟：(1)安全防護用具的準備與檢查。(2)充電插座的檢查，包括外觀及絕緣部分的檢查。(3)確保電源關(guān)閉。(4)確認功率電壓/電流等參數(shù)正確。(5)保證車輛停放位置正確且固定。(6)在操作過程中有監(jiān)護。

圖6-21充電插座檢查

2.充電機的檢查

充電口與充電顯示檢查如圖6-22所示。充電機的檢查一般需要完成以下步驟：

(1)接觸器、液晶顯示屏檢查。

(2)充電樁、車輛的連接插頭檢查。

(3)確認功率是相匹配的。

圖6-22充電口與充電顯示檢查

3.高壓充電操作

在進行高壓電池包充電時，應(yīng)確保啟動按鈕處于關(guān)閉狀態(tài)。當車輛處于運行和啟動按鈕打開時，車輛是無法完成充電的。如圖6-23(a)所示，禁止同時使用快充和慢充兩種充電方式進行充電。EV160的快充口與慢充口參見圖6-23(b)、(c)。

圖6-23禁止同時使用快充和慢充

充電注意事項如下：

(1)充電時確保充電槍插頭、快/慢充的充電插口應(yīng)干燥且無雜質(zhì)，如圖6-24所示。推薦充電溫度為-20℃～+55℃。圖6-24充電時確保充電插口和充電槍插頭干燥

(2)電動汽車采用交流電路和電源插座(16?A插座)進行充電時，不允許使用外接轉(zhuǎn)換接頭和插線板等，且應(yīng)確保16?A電源插座接地良好。專用交流電路是為了避免線路破壞或者由于給動力電池充電時的大功率導(dǎo)致線路跳閘保護，如果沒有使用專用線路，可能影響線路上其他設(shè)備的正常工作。

(3)使用充電柜快速充電時，應(yīng)避免乘員在車內(nèi)停留，如圖6-25所示，且不要打開行李艙取放物品。圖6-25快充時避免乘員在車內(nèi)停留

(4)充電時容易對植入了心臟起搏器和心血管除顫器人群造成傷害，應(yīng)注意避免此類人群接近。

(5)車輛在進行充電時，車輛將無法駕駛，如圖6-26所示，嚴禁強行駕駛車輛。

(6)充電機插頭聯(lián)鎖裝置或保護裝置的操作連接正常，以保證插銷處于帶電不可插或拔狀態(tài)。

(7)充電電壓、充電電流和電池溫度處于正常范圍。

圖6-26車輛充電時嚴禁駕駛車輛

二、電動汽車高壓充電安全技術(shù)

快充通常指的是直流充電，慢充通常指的是交流常規(guī)充電。

充電的定義把電網(wǎng)中交流電的標準電壓和頻率轉(zhuǎn)變成可調(diào)的電壓/電流水平，然后以受控的方式(如通過充電樁)將能量傳到電動汽車的動力電池組及車載的電氣設(shè)備中，這一過程被稱為充電。

1.直流充電樁

直流充電樁如圖6-27所示。圖6-27直流充電樁

比亞迪秦的電池電壓為400多伏，那么直流充電電壓就必須達到500?V以上，直流充電速率一般采用1?C充電，比亞迪秦動力電池的容量為13?kW·h，故直流充電電流應(yīng)為32.5?A，可得到快充功率約為

P=UI=500?×?32.5?=?16.25?kW

直流充電樁由樁體、電氣模塊、計量模塊等組成。樁體包括外殼和人機交互界面，在直流充電樁的內(nèi)部安裝有電氣模塊和計量模塊等部件，直流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-28所示。

圖6-28直流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

直流充電樁工作原理如圖6-29所示。圖6-29直流充電樁工作原理

2.交流充電樁

交流充電樁如圖6-30所示。由于一般的家庭220?V交流電的插座額定電流為10?A或16?A，為了安全起見，慢充的充電電流一般會小于16?A，若按照15?A的標準計算，則慢充的最大充電功率約為

P=UI=220?×?15=3.3?kW

圖6-30交流充電樁

交流充電樁由樁體、電氣模塊、計量模塊等組成。其中，樁體包括外殼和人機交互界面(HMI)，電氣模塊包括接觸器、控制引導(dǎo)電路、充電插座、電纜轉(zhuǎn)接端子排、安全防護裝置等。交流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-31所示。

圖6-31交流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

3.交流便攜式充電盒

交流便攜式充電盒外觀結(jié)構(gòu)如圖6-32所示。圖6-32交流便攜式充電盒外觀結(jié)構(gòu)

交流便攜式充電盒外觀結(jié)構(gòu)，一端為三芯插頭，另一端為帶有七孔的插頭，中間為控制盒。充電時連接供電端三芯插頭，RERDY燈、CHARGE燈閃爍表示可充電，F(xiàn)AULT燈閃爍表示沒接地。交流便攜式充電盒顯示如圖6-33所示。圖6-33交流便攜式充電盒顯示

圖6-34所示為交流便攜式充電盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6-34交流便攜式充電盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)

(1)工頻變壓器：將高壓電轉(zhuǎn)化成12?V低壓電，為低壓模塊供電。

(2)主控單片機：具有充電邏輯控制和電氣保護功能。

(3)電流互感器：具有檢測電流和過流保護功能。

(4)繼電器：具有電路保護功能。

(5)零序電流互感器：具有漏電保護功能。

4.充電樁安全功能

對電動汽車充電樁而言，首先應(yīng)具備過欠壓保護、防雷保護、輸出短路保護、漏電保護及過流保護等裝置；并且其內(nèi)置有漏電保護器，當充電樁在待機或充電過程中出現(xiàn)漏電情況時會及時跳閘，切斷電源，以保護人身安全。

5.充電安全問題

車輛在充電樁上充電如圖6-35所示。圖6-35車輛在充電樁上充電

1)常見的充電事故分析

案例1停在某居民家的電動汽車在充電時突然發(fā)生失火燃燒意外，參見圖6-36。圖6-36居民家車輛在充電時發(fā)生燃燒

案例2電動大巴在充電站充電后發(fā)生火災(zāi)，參見圖6-37。圖6-37車輛在充電站充電時發(fā)生燃燒

案例3某電動汽車在充電站插上電源充電的過程中，突然燃燒起來，整部車幾乎被燒毀，參見圖6-38。圖6-38車輛在充電站充電時發(fā)生燃燒

案例4上海一位電動汽車車主駕車前往充電站進行充電時，因充電樁故障導(dǎo)致充電事故。

2)充電的安全防護

(1)常見的過充現(xiàn)象。

①電池電量充滿時，電池管理系統(tǒng)主控模塊失效，沒有主動傳遞停止充電信息，而是始終上傳失效前的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)沒有完成中斷充電功能。

②充電機接收到BMS上報信息，知曉電池單體電壓限值和總電壓限值，仍然持續(xù)充電，直至總電壓超過了充電機自身的保護限值后才停止充電，此時電池已經(jīng)嚴重過充。

③充電系統(tǒng)運營單位、數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺、整車企業(yè)對監(jiān)控數(shù)據(jù)未給予重視，在充電過程中監(jiān)控數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，沒有及時采取措施。如果能夠?qū)崟r分析監(jiān)控數(shù)據(jù)，及時采取必要措施，電池過充是有可能避免的。

(2)電動汽車對充電裝置的要求。

①安全性。電動汽車充電時，要確保人員的人生安全和蓄電池組的安全。

②使用方便。充電裝置應(yīng)具有較高的智能性，充電過程中不需要充電人員有較多的干預(yù)。

③成本經(jīng)濟。價格低廉的充電設(shè)備有助于整個電動汽車產(chǎn)業(yè)的推廣和經(jīng)濟效益的提高。

④效率高。高效率是對現(xiàn)代充電裝置的重要要求之一，效率的高低對整個電動汽車的能量效率具有重大影響。

⑤對供電設(shè)備的電污染要小。

6.電動汽車安全充電操作注意事項

(1)充電中產(chǎn)生故障應(yīng)立即停止使用。

(2)嚴禁用異物涂刮充電外殼和顯示屏。

(3)禁止在使用過程中突然斷電。

(4)不建議在打雷天充電。

(5)嚴禁非專業(yè)人員自行維修。

(6)周圍應(yīng)配備滅火設(shè)備。

(7)不允許帶電插/拔線纜。

(8)遇到危險情況，按緊急按鈕斷電。

(9)明確充電線和通信線在插/拔時的順序。

(10)溫度不允許超過規(guī)定值。

三、電動汽車安全運行監(jiān)控

目前電動汽車的電池一半以上為三元電池，少數(shù)為磷酸鐵鋰電池，并且以圓柱形電池為主，此類型電池由鋼殼包裹，一旦發(fā)生熱失控，就會引發(fā)爆炸，并引燃其他電池。一般情況下，熱失控大都發(fā)生在滿電狀態(tài)下，這是因為充電時，電池與充電系統(tǒng)連接在一起，熱失控最易發(fā)生，再加上高壓電器的短路問題等，就會引起安全事故?？梢婋妱悠嚢l(fā)生起火事故的主因是電池?zé)崾Э?。電池?zé)崾Э氐臋C理是電池達到一定溫度時，引發(fā)連鎖放熱負反應(yīng)，導(dǎo)致溫度快速上升，每秒鐘最高溫升接近1000℃。

2.電動汽車安全運行監(jiān)控作用

由中國汽車工業(yè)協(xié)會(簡稱中汽協(xié))、中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟聯(lián)合組織行業(yè)編制的《電動汽車安全指南》于2019年初在京發(fā)布，該指南的推出將對提高我國新能源汽車安全性、促進我國新能源汽車健康發(fā)展起到重要作用?！峨妱悠嚢踩改稀芬蠼ㄔO(shè)的新能源汽車監(jiān)控平臺既能滿足國家的監(jiān)管要求，同時也能保障公眾生命安全、提升技能應(yīng)用效果。

電動汽車監(jiān)控平臺通過車載終端實時獲取電動汽車CAN總線上的車輛狀況數(shù)據(jù)和故障狀態(tài)，結(jié)合全球定位系統(tǒng)(GPS)傳感器獲取的定位信息，最后通過GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆撈脚_。新能源汽車安全運行監(jiān)控平臺解決方案總體架構(gòu)如圖6-39所示，可以實現(xiàn)對車輛的安全監(jiān)控，同時可以為新能源汽車用戶提供充電、車況查詢、遠程診斷等服務(wù)。

圖6-39新能源汽車安全運行監(jiān)控平臺解決方案總體架構(gòu)

3.方案架構(gòu)安全運行監(jiān)控功能

1)充電安全監(jiān)控

電動汽車充電安全運行監(jiān)控構(gòu)架如圖6-40所示，其中包括大數(shù)據(jù)防護、CMS(內(nèi)容管理系統(tǒng))主動防護、BMS(電池管理系統(tǒng))和電池。

圖6-40電動汽車充電安全運行監(jiān)控構(gòu)架

2)平臺功能

電動汽車充電安全運行監(jiān)控通信如圖6-41所示圖6-41電動汽車充電安全運行監(jiān)控通信

車載終端實時監(jiān)控具備車輛數(shù)據(jù)采集、車輛狀態(tài)控制、遠程監(jiān)控與定位、車況診斷等功能，系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)(GB/T32960—2016所要求的監(jiān)測數(shù)據(jù)項)實時監(jiān)控，并可通過圖文并茂的方式呈現(xiàn)。電動汽車充電安全運行監(jiān)控信息顯示參見圖6-42。

圖6-42電動汽車充電安全運行監(jiān)控信息顯示

3)監(jiān)控平臺故障告警

電動汽車充電、安全運行監(jiān)控告警顯示如圖6-43所示。圖6-43電動汽車充電安全運行監(jiān)控告警顯示

(1)將車載終端接入電動汽車監(jiān)控中心，該中心負責(zé)接收和發(fā)送車輛運行數(shù)據(jù)。

(2)車輛監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對行車、電池、車輛位置等狀態(tài)的實時監(jiān)控，同時支持實時獲取車輛故障碼，實現(xiàn)對車輛故障的診斷與上報。

(3)信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)對車輛、車主、設(shè)備等業(yè)務(wù)相關(guān)。

4)基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一管理

(1)統(tǒng)計分析系統(tǒng)為運營提供決策數(shù)據(jù)。

(2)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)對接及交換服務(wù)。

(3)增值服務(wù)：為車主個人用戶提供充電、車況、告警等服務(wù)，為政企單位用戶提供數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)優(yōu)化等服務(wù)

四、電動汽車特殊時期充電要求

1.夏季充電安全注意事項

(1)夏季是多雨潮濕的季節(jié)，切勿完全參照車輛續(xù)航里程參數(shù)，這些參數(shù)僅供參考。這是因為電動汽車動力來源于電池，車輛行駛里程是按照電池容量和技術(shù)相關(guān)參數(shù)估測的，一般是在相對理想、恒定的環(huán)境下測試的，跟日常使用環(huán)境中的數(shù)據(jù)不太相同。當車輛可續(xù)航里程剩余40?km～50?km時，電池消耗速度會明顯加快，建議一定要及時充電(參見圖6-44)，不然的話既不利于車輛電池的保養(yǎng)，也可能使車輛“趴”在路上。

圖6-44電動汽車夏季充電

(2)電動汽車夏季行駛長時間開空調(diào)，也會相應(yīng)減少行駛里程，在使用時車主可以留意并總結(jié)出車輛的耗電比例，以便及時充電。

(3)注意觀察電池組的溫度和冷卻系統(tǒng)。夏季開車需要特別注意電池的風(fēng)冷或水冷系統(tǒng)，如冷卻系統(tǒng)故障燈亮起，應(yīng)盡快到維修點檢測和修理。

(4)電動汽車充電時應(yīng)避開高溫，如圖6-45所示。充電時電池的最高允許溫度為55℃，若出現(xiàn)高溫極端環(huán)境，則要避免充電，待其冷卻后再進行充電。行駛中若溫度超過55℃，也應(yīng)及時停車，詢問車輛供應(yīng)商后再進行處理。

圖6-45充電避開高溫

(5)盡量減少急加速和急剎車，保持勻速平穩(wěn)駕駛。高溫天氣下，電動汽車要避免短時間內(nèi)頻繁變速行駛。部分電動汽車有電能回饋功能，行駛過程中急加速或急減速都是一次對電池的“猛充電”或“猛放電”過程，會對電池造成一次沖擊。為了提高電池壽命，建議平穩(wěn)駕駛。

(6)避免車輛在低電量下長時間停放。在夏季，電動汽車應(yīng)盡量選擇遮陽或通風(fēng)良好的位置停放，不要在烈日下長期暴曬。剩余電量在20%以下時，不建議連續(xù)停放超過3天。

2.夏季充電安全注意事項

(1)高溫天氣不可在陽光暴曬下充電，不能在行駛后立即充電。

(2)充電時盡量選擇陰涼通風(fēng)的環(huán)境，太過悶熱的環(huán)境不利于充電狀態(tài)，還會破壞電池和減少充電器的壽命。

(3)在使用過程中，根據(jù)實際情況把握充電時間和充電次數(shù)。過度充電、過度放電和充電不足會縮短電瓶壽命。

(4)建議每天充電，使電池處于淺循環(huán)狀態(tài)，這樣電池的壽命會延長。

(5)在為電池充電時，假若充電器插頭在不斷地發(fā)熱，而且發(fā)熱的時間比較長，應(yīng)該把充電器拔出來，立即檢查插頭是否短路或者接觸不良，檢查插頭上面是否存在氧化物如鐵銹之類的，然后立即清除掉。

3.夏季雨天充電安全注意事項

(1)盡量選擇不在露天的充電站為愛車進行充電。首先，作為合格的充電樁產(chǎn)品是有嚴格的國家標準，具備防雷保護、過載保護、短路保護和漏電保護等。但是，大家切不可大意。

(2)如遇雷雨天氣，應(yīng)避免在地理位置較高且空曠的地方進行充電。

(3)在下雨天氣充電時，若充電槍內(nèi)進入雨水，在這種情況下千萬不要拿起來就給車輛進行充電，應(yīng)將雨水清除干凈后，確保充電槍干燥再充電。

4.電動汽車嚴禁虧電存放

電動汽車在虧電狀態(tài)下存放，電池很容易出現(xiàn)硫酸鹽化，而產(chǎn)生的硫酸鉛結(jié)晶物附著在極板上，會堵塞電離子通道，造成充電不足，電池容量下降。由于虧電狀態(tài)閑置時間越長，電池損壞越重，因此電池閑置不用時，應(yīng)每月補充電一次，每三個月進行一次深充/深放，這樣能較好地保持電池健康狀態(tài)。

任務(wù)三電動汽車充電系統(tǒng)標準及充電連接器標準

一、電動汽車充電系統(tǒng)的標準為了保證充電設(shè)施建設(shè)的標準化，促進產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，最大限度降低產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會成本，減小電動汽車的大規(guī)模發(fā)展帶來的隨機充電負荷和諧波污染對電網(wǎng)運行安全與電能質(zhì)量的影響，實現(xiàn)全社會的節(jié)能減排，達到低碳發(fā)展的目標，在電動汽車充電設(shè)施建設(shè)方面，應(yīng)該遵循統(tǒng)一的標準和規(guī)范。

二、電動汽車充電樁技術(shù)條件和連接器的標準

1.電動汽車充電樁的技術(shù)條件

(1)在充電樁沒有與動力蓄電池建立連接時，充電樁經(jīng)過自檢后自動初始化為常規(guī)控制充電方式(可選擇手動、IC卡或充電樁等)。充電樁采用手動操作時，應(yīng)具有明確的操作指導(dǎo)信息，如圖6-46所示。

圖6-46充電樁操作指導(dǎo)信息

(2)充電樁與動力蓄電池建立連接后，通過通信獲得動力蓄電池的充電信息，自動初始化為動力蓄電池自動控制充電方式。

(3)電動汽車充電樁對供電電壓的要求如下：

①直流充電樁的輸入額定線電壓為380?V?±?38?V(50?Hz?±?1?Hz)的三相交流電。

②對于容量小于等于5?kW的交流充電樁，輸入額定電壓為220?V?±?22?V(50?Hz?±?1?Hz)的單相交流電。

③對于容量大于5?kW的交流充電樁，輸入額定線電壓為380?V?±?38?V(50?Hz?±?1?Hz)的三相交流電。

④交流輸入隔離型AC/DC充電樁的輸出電壓為額定電壓的50%～100%，并且當輸出電流為額定電流時，功率因數(shù)應(yīng)大于0.85，效率應(yīng)大于等于90%

2.連接器的標準

電動汽車充電樁接口和通信要求如下：

(1)充電樁接口。

(2)國際充電標準接口。

①國際充電標準接口(交流慢充)如圖6-47所示，其中Type1為美國、日本的充電標準接口，Type2為歐洲的充電標準接口。交流充電接口Type1和Type2可以通過轉(zhuǎn)換器進行適配，如圖6-48所示。

圖6-47國際交流充電接口

圖6-48國際交流充電接口轉(zhuǎn)換頭

②國際充電標準接口(直流快充)如圖6-49所示。圖6-49國際直流充電標準接口

③國際充電標準接口(交/直流兩用)的兩種形式分別如圖6-50和圖6-51所示，采用國際直流充電接口CCS標準(Type1/2+DC)。圖6-50國際交/直流兩用充電標準接口圖6-51國際交/直流兩用充電標準接口

④國標交/直流充電標準接口如圖6-52所示。圖6-52國標交/直流充電標準接口

三、汽車充電站建設(shè)的安全要求和應(yīng)用方案

1.充電站系統(tǒng)的構(gòu)成

充電站系統(tǒng)構(gòu)成如圖6-53所示，其特點如下：

(1)基于地理圖形信息，實現(xiàn)可視化充電站、充電樁等設(shè)施的運營管理。

(2)基于功率限制和充電價格，為規(guī)?；潆姺?wù)提供有序充電控制方法。

(3)多層次、全方位進行充電數(shù)據(jù)分析，為充電設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)提供依據(jù)。

(4)通過用戶App，快捷地查詢到充電樁位置狀態(tài)，并引導(dǎo)到最近的充電點。

(5)通過用戶App，及時查詢充電信息、便利支付、遠程操作充電樁啟/停等。

圖6-53充電站系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖

2.充電站充電安全監(jiān)控系統(tǒng)

充電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)及其總體拓撲圖分別如圖6-54和圖6-55所示。

圖6-54充電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)

圖6-55充電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)總體拓撲圖

技能訓(xùn)練

訓(xùn)練一直流充電及安全操作的認知一、實訓(xùn)目的(1)能夠識別直流充電樁各組成部件。(2)正確使用直流充電操作方法。

二、實訓(xùn)工作準備

(1)防護裝備：絕緣防護裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車及混合動力汽車。

(3)直流充電機。

(4)工具：鉗形數(shù)字萬用表和筆形數(shù)字萬用表。

(5)輔助材料：AC電源線、專用充電CAN線束和專用母線。

三、實訓(xùn)實施步驟

1.實操前準備

(1)檢查個人安全防護用品，確保絕緣手套等防護用品在有效檢驗期內(nèi)并可用。

(2)檢查車輛，確保實訓(xùn)車輛沒有高壓隱患。

(3)接線前確認供電電網(wǎng)或支路電網(wǎng)存在接地線。

(4)連接線束前，確認漏電保護器保持關(guān)閉狀態(tài)。

2.實操步驟

(1)選擇充電模式(計費式、計時式、設(shè)定功率式等)。

(2)接入AC電源線路。

(3)整車直流充電操作。

(4)用筆形數(shù)字萬用表測量充電前充電設(shè)施帶電狀況。

(5)用鉗形數(shù)字萬用表測量充電中的電壓和電流狀況。

3.直流充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)認知

直流充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-56所示。圖6-56直流充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)認知

四、實訓(xùn)總結(jié)

(1)總結(jié)本次課學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)及在小組合作中的表現(xiàn)。

(2)各小組進行經(jīng)驗分享。

(3)知識目標檢驗。要求按照任務(wù)完成效果進行考評，參見表6-2。

(4)實訓(xùn)考核。要求按照實訓(xùn)完成情況進行考核，參見表6-3。

訓(xùn)練二電動汽車交流充電操作

一、實訓(xùn)目的

(1)能識別交流充電樁各組成部件。

(2)正確使用交流充電操作方法。

二、實訓(xùn)工作準備

(1)防護裝備：絕緣防護裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車及混合動力汽車。

(3)交流充電接口實訓(xùn)臺。

(4)電池系統(tǒng)實訓(xùn)臺。

(5)輔助材料：AC電源線、專用充電CAN線束和專用母線。

三、實訓(xùn)實施步驟

1.實操前準備

(1)檢查個人安全防護用品，確保絕緣手套等防護用品在有效檢驗期內(nèi)并可用。

(2)檢查車輛，確保實訓(xùn)車輛沒有高壓隱患。

(3)接線前確認供電電網(wǎng)或支路電網(wǎng)存在接地線。

(4)連接線束前，確認漏電保護器保持關(guān)閉狀態(tài)。

2.實操步驟

(1)接入AC電源線路。

(2)連接故障設(shè)置系統(tǒng)并設(shè)置故障。

(3)整車交流充電操作。

(4)認識交流充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-57所示。

圖6-57交流充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)認知

四、實訓(xùn)總結(jié)

(1)總結(jié)本次課學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)及在小組合作中的表現(xiàn)。

(2)各小組進行經(jīng)驗分享。

(3)知識目標檢驗。要求按照任務(wù)完成效果進行考評，參見表6-4。

(4)實訓(xùn)考核。要求按照實訓(xùn)完成情況進行考核，參見表6-5。

訓(xùn)練三車載充電系統(tǒng)故障診斷實操

一、實訓(xùn)目的

(1)學(xué)員能夠排除慢充電故障。

(2)掌握車載充電系統(tǒng)故障診斷及排除方法。

二、實訓(xùn)工作準備

(1)防護裝備：絕緣防護裝備。

(2)車輛、臺架和總成：純電動汽車及混合動力汽車。

(3)交流充電接口實訓(xùn)臺。

(4)電池系統(tǒng)實訓(xùn)臺。

(5)輔助材料：AC電源線、專用充電CAN線束和專用母線。

(6)材料與工具：數(shù)字萬用表和VCI電動車專用診斷儀。

三、實訓(xùn)注意事項

(1)操作時間：90?min。

(2)請務(wù)必按照老師的指導(dǎo)，合理使用安全絕緣用具，并嚴格按老師示范動作操作，做到安全與正確，并防止造成實操總成及車輛的損壞。

四、實訓(xùn)實施步驟

(1)實操前需安置兩側(cè)遮攔并增添1～2名培訓(xùn)學(xué)員作為安全監(jiān)護人。

(2)檢查充電槍和充電口的各連接端子無燒蝕與損壞現(xiàn)象。

(3)連接好充電線后，查看車載充電機指示燈狀態(tài)(電源、工作、故障)。

(4)檢測慢充樁提供工作電壓是否正常(正常工作電壓范圍在187?V～253?V)。

(5)圖6-58所示為測量充電線樁端充電槍的N腳和車輛端的N腳導(dǎo)通，電阻值應(yīng)小于0.5?Ω，若不符合則更換充電線總成。圖6-58測量充電線樁端充電槍的N腳和車輛端的N腳導(dǎo)通

(6)圖6-59所示為測量充電線樁端充電槍的L腳和車輛端的L腳導(dǎo)通，電阻值應(yīng)小于0.5?Ω，若不符合則更換充電線總成。圖6-59測量充電線樁端充電槍的L腳和車輛端的L腳導(dǎo)通

(7)圖6-60所示為測量充電線樁端充電槍的PE腳和車輛端的PE腳導(dǎo)通，電阻值應(yīng)小于0.