《新能源汽车动力电池及充电系统检修》课件 任务二新能源汽车车载充电机的更换.pptx

《新能源汽车动力电池及充电系统检修》任务二新能源汽车车载充电机的更换

目录1认识车载充电机2车载充电机的结构3车载充电机的工作过程4更换车载充电机

认识车载充电机01

认识车载充电机车载充电机是固定安装在电动汽车上，将公共电网的电能变换车载储能装置所要求的直流电，并给车载储能装置充电的装置。车载充电机安装在车辆动力舱内，这样安装车载充电机的优势在于可以在车库、停车场或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时随地进行充电，功率相对较小。同时也因为车载充电机安装在新能源汽车内部的固定位置上，车载充电机的参数书是与新能源汽车电池相配匹的，只需要按照电池管理系统需求的电流电压来供给输出并限制上、下限，车载充电机除了需要提供充电功能外，还应满足新能源汽车车载充电机的形状小、质量轻、高性能、高效率的特点。同时新能源汽车车载充电机根据结构不同，可以分为单向车载充电机、双向车载充电机、集成式车载充电机。

车载充电机的类型集成式车载充电机双向车载充电机单向车载充电机010203车载充电机的类型

单向车载充电机图1.1单向车载充电机转换控制电路图单向车载充电机结构多样、控制简单。单向车载充电机利用电网电能给电动汽车蓄电池组充电，功率单向流动，一般具有高效率、高功率因数、体积小及成本低等特点，能满足大多数纯电动汽车和插电式电动汽车的充电需求。单级式车载充电机输入交流电经过AC-DC变换为直流电，然后直接为新能源汽车电池组供能如图1.1。

双向车载充电机双向车载充电机开关器件数目多，控制复杂，体积较大。与单向车载充电机的单一功能相比，双向车载充电机一般具有两种工作模式：电池充电模式(OBC)、汽车到电网供电模式(V2G)；功率双向流动，不仅能利用电网电能给新能源汽车充电(OBC)，还能将新能源汽车电池的电能回馈到电网，停电期间新能源汽车还能作为家庭应急电源(V2G)。因此，通过双向车载充电机新能源汽车可以帮助电网调峰填谷，发电高峰期间从电网吸收电能给新能源汽车电池组充电，用电高峰期间将新能源汽车电池组储存的电能回馈给电网。

双向车载充电机图1.2双向车载充电机转换控制电路图AC-DC变换器与电网相连，充电时实现功率因数校正和整流升压，放电时实现直流母线电压降压和逆变；DC-DC变换器与电动汽车电池组相连，主要是控制充放电电压、电流。双向车载充电机按连接的电网相数可分为单相双向车载充电机和三相双向车载充电机。双向车载充电机多采用两级变换结构，由双向AC-DC变换器和双向隔离DC-DC变换器构成。如图1.2。

集成式车载充电机图1.3集成式车载充电机转换控制电路图集成式车载充电机利用了新能源汽车自身驱动系统的功率电路部分，相对减小了体积及重量，但其性能受新能源汽车功率电路的限制。为了车载充电机的体积、重量和成本做到最小，1985年首次提出将车载充电机集成到新能源汽车驱动系统中，即在电动汽车原有的功率电路基础上，利用电机绕组、驱动逆变器等功率电子电路设计车载充电机。此外，由于集成车载充电机要实现驱动和充电功能，所以控制算法非常复杂。集成电机绕组的车载充电机根据交流电机绕组相数不同，需针对性的设计集成车载充电机。集成三相交流电机绕组的车载充电机，电机绕组在车载充电机作为电感使用，如图1.3。

车载充电机的结构02

车载充电机车载充电机由交流输入接口、功率单元、控制单元、直流输出接口等部分组成，充电过程中宜由车载充电机提供电池管理系统（BMS）、充电接触器、仪表盘、冷却系统等低压用电电源。车载充电机连接示意图如图2.1。图2.1车载充电机连接示意图

输入接口输入接口包括7个pin口，三类连接。包括高压电源连接、高压中性线；车辆底盘地；低压信号的充电连接确认和控制确认。标准的输入接口采用工频单相输入220V电压；但如果功率需要，也可以启用两个备用pin口（pin口NC1，NC2），可以实现380V输入。

控制单元采样输出电流和电压，经过处理后将实时值传递给PID控制回路，由控制器比较测量值与期望值之间的差距，再将调节要求传递给PWM回路（PWM脉冲宽度调制技术）。用脉冲宽度变化去控制高压回路中功率器件的开闭时间的长短，最终实现输出电流和电压尽量接近于主控系统要求的数值。

低压辅助单元低压辅助电源是一个标准低压电源，输出电压12V或者24V，用于充电期间，给新能源汽车上的用电器供电，比如电池管理系统、热管理系统、汽车仪表等。

功率单元一般包括输入整流，逆变电路和输出整流3个部分，将输入的工频交流电转化成适合动力电池系统能够接受的适当电压的直流电。功率单元

输出端口包括低压辅助电源正、负极两个pin口，高压充电回路正、