新能源汽车动力蓄电池检测动力蓄电池充电性能课件.pptx
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1、活塞连杆组故障诊断与修复 学习目标1.掌握动力蓄电池充电过程;2.了解高压电控总成在充电过程中对动力蓄电池的影响。3.掌握动力蓄电池充电系统故障排除方法。任务描述一辆行驶里程约20000km的比亚迪e5轿车,用交流充电桩对其充电的时候,车内仪表显示“充电连接中”,经车间技术主管检测后,判断该车辆的充电系统存在故障,此时需要你作为维修人员协助技术主管按照规范程序,检修该车故障,修复完成后,并确认其工作状态正常。(一)比亚迪e5轿车双路电源对于新能源车型的部分模块(如BMS、VTOG、DCDC等),无论上电还是充电都需要工作,所以除常电以外的这路电源,无论是在上电还是充电都应供电,这路电源就叫“双
2、路电”,即“上电+充电”两路。比亚迪e5车型的双路电源设计原理,如图8-1所示。(1)上OK电和交流充放电时,由双路电继电器1吸合供电。(2)直流充电时,则由直流充电继电器吸合供电。一、信息收集 (一)比亚迪e5轿车双路电源一、信息收集图8-1 比亚迪e5车型的双路电源 (二)比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程比亚迪e5轿车仪表显示台如图8-2所示。一、信息收集图8-2 比亚迪e5轿车仪表显示台 (二)比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程(1)“OK”灯点亮条件:电池管理器BMS收到VTOG反馈的预充满信号,如图8-3所示。一、信息收集图8-3 比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条
3、件 (二)比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程(2)预充过程:起动车辆时,为缓解对高压系统的冲击,蓄电池管理器先吸合预充接触器,电池包的高压电经过预充接触器并联的预充电阻后加载到VTOG母线上,VTOG检测到母线上的电压与电池包电压相差在50V以内时,通过CAN通道向电池管理器反馈一个预充满信号。电池管理器收到预充满信号后控制主接触器吸合,断开预充接触器,如图8-4所示。如图8-4所示,预充过程如下:点火开关BMS动力蓄电池(正、负接触器)预充继电器预充电阻大容量薄膜电容VTOG点亮“OK”灯BMS一、信息收集 (二)比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程一、信息收集图8-4 比
4、亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程1-正极接触器;2-蓄电池包分压接触器1;3-蓄电池包分压接触器2;4-负极接触器1;5-直流充电正极接触器;6-直流充电负极接触器;7-主接触器;8-交流充电接触器;9-预充接触器 (二)比亚迪e5轿车“OK”灯点亮条件及预充电过程小链接 在纯电动汽车中,点亮“OK”灯相当于打开一般汽油车的点火开关。当“OK”灯点亮后,纯电动汽车才能正常行驶。小链接 为什么要有预充电路?直流母线要有预充电路,因直流母线上有大电容存在。电容并在电源的两端时,电源接通的瞬间,电容两端的电压不会突变,电容两端的电流会突变。刚接通电源瞬间,电容器两端相当于短路,这是电容器的
5、工作原理。此时若没有预充电路,变频器内的整流器管会爆炸。预充电路起到了电源接通瞬间对电容器限制充电电流的作用,以保护整流器的元件不会因电容器瞬间的短路电流而损坏。一、信息收集 (三)比亚迪e5轿车高压电控总成构成1.高压电控总成内部构造 高压电控总成内部构造如图8-5所示。一、信息收集图8-5 高压电控总成内部构造 (三)比亚迪e5轿车高压电控总成构成2.高压电控总成的功能(1)控制高压交/直流电双向逆变,驱动电机运转,实现充、放电功能(VTOG、车载充电器)。(2)实现高压直流电转化低压直流电为整车低压电气系统供电(DC/DC)。(3)实现整车高压回路配电功能以及高压漏电检测功能(高压配电箱
6、和漏电传感器模块)。(4)直流充电升压功能。(5)另外包括CAN通信、故障处理记录、在线CAN烧写以及自检等功能。一、信息收集 (三)比亚迪e5轿车高压电控总成构成3.双向交流逆变式电机控制器(VTOG)主要功能(1)驱动控制(放电):采集加速踏板、制动踏板、挡位、旋变信号等控制电机正向、反向驱动;正、反转发电功能;具有高压输出电压和电流控制限制功能;具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、转矩控制限制等功能;同时具备电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制功能。(2)充电控制:交、直流转换,双向充、放电控制功能;自动识别单相、三相相序,并根据充电电流控制充
7、电方式,根据充电设备识别充电功率控制充电方式;根据车辆或其他设备请求信号控制车辆对外放电;断电重启功能;在电网断电又供电的时候,可继续充电功能。一、信息收集 (三)比亚迪e5轿车高压电控总成构成4.VTOG驱动系统控制原理图 VTOG驱动系统控制原理如图8-6所示。一、信息收集图8-6 VTOG驱动系统控制原理图 (四)比亚迪e5轿车充电系统1.充电方式 比亚迪e5轿车有两种充电方式:交流充电和直流充电。(1)交流充电:主要是通过交流充电桩、壁挂式充电盒以及家用供电插座接入交流充电口,通过高压电控总成将交流电转为650V直流高压电给动力蓄电池充电。(2)直流充电:主要是通过充电站的充电柜将直流
8、高压电通过直流充电口给动力蓄电池充电。一、信息收集 (四)比亚迪e5轿车充电系统2.充电系统的组成 充电系统主要组成部分,如图8-7所示,具体如下:(1)直流充电口。(2)交流充电口。(3)电池管理器(BMS)。(4)高压电控总成(VTOG)。(5)动力蓄电池包。一、信息收集图8-7 充电系统主要组成部分 (四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口1)充电口位置 隐藏在中央格栅后面,充电接口有照明灯,如图8-8所示。一、信息收集图8-8 充电口位置 (四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口1)充电口位置 通过打开充电口盖拉锁打开充电口,如图8-9所示。打开后的交流/直流充电口如图8-10所示。一、信
9、息收集图8-9 充电口盖拉锁图8-10 交流/直流充电口 (四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口2)交流充电口 通过家用220V插座和交流充电柜接入交流充电口。通过车载充电设备或VTOG将高压交流电转为高压直流电给动力蓄电池充电。(1)交流充电口的构成如图8-11所示。一、信息收集图8-11 交流充电口的构成L1-A相;L2-B相;L3-C相;N-中性线;PE-地线;CC-充电连接确认线;CP-充电控制线 (四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口2)交流充电口(2)交流充电口端子测量见表8-1。温馨提示:当充电盒功率低于7kW的时候,交流电通过VTOG中的OBC(车载充电器)对动力蓄电池进行充电
10、;当充电盒功率高于7kW的时候,交流电直接通过VTOG对动力蓄电池进行充电。一、信息收集 (四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口3)直流充电口 通过直流充电柜将高压直流电通过直流充电口给动力蓄电池充电。(1)直流充电口的构成,如图8-12所示。一、信息收集图8-12 直流充电口的构成CC1-充电柜确认枪是否插好(充电口端有1k电阻);CC2-电动车确认枪是否插好(充电枪端有1k电阻)(四)比亚迪e5轿车充电系统3.充电口3)直流充电口(2)直流充电口端子测量见表8-2。一、信息收集 (四)比亚迪e5轿车充电系统4.充电过程及工作原理(1)如图8-13所示,充电过程:交流充电枪交流充电口CC信号
11、VTOGBMSCP信号反馈给充电枪充电枪开始充电按照充电桩的功率选择充电路径(车载充电器OBC或VTOG)动力蓄电池车辆液晶显示屏显示充电信息充电桩显示充电信息。一、信息收集图8-13 充电过程及工作原理1-正极接触器;2-电池包分压接触器2;3-电池包分压接触器1;4-负极接触器;5-直流充电正极接触器;6-直流充电负极接触器;7-主接触器;8-交流充电接触器;9-预充接触器 (四)比亚迪e5轿车充电系统4.充电过程及工作原理(2)充电方式见表8-3,充电设备如图8-14所示。一、信息收集图8-14 充电设备 (一)准备工作1.防护用品准备 准备防护用品套装(图8-15)。二、任务实施图8-
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