純電動汽車充電過程演示

一、新能源電機性能實（shí）驗台實驗目的
1. 正確認識純（chún）電動汽車充（chōng）電係統的作用（yòng）。 
2. 了解純電動汽車充電的操作。 
3. 對純電動汽車（chē）充電過程演示，觀察（chá）其結構，分析其工作原理與過（guò）程，熟悉其部件（jiàn）。 
4. 對純電動汽車（chē）充電係統有一個初步的認識及掌握純汽車充電的（de）操作。
二、電動汽（qì）車電機性能實驗台實驗原理及說明
1.萬用表功能（néng）使用介紹.  
2.電源說明（míng）：實驗台安裝電源總開關點火開關控製；
3.簡易型車載充器模塊外觀圖（tú），如圖（tú）1所示；直流（liú）充電器就是把電網電源經過整流濾（lǜ）波後（hòu），並經一係列調控（kòng）後，輸出DC電源，供給動（dòng）力電池組進行充電。 目前使用最多的直流充電器是高頻開關電源充電器。 4.車載充電係統（tǒng）
充電係統是（shì）新能源汽車主要的能源補給係統。圖2是新能源汽車充電係（xì）統示意圖。 交流充電樁隻提供電力輸出，沒有（yǒu）充電功能，需連接車載充電器為（wéi）電動汽車充電，相當於隻是起了一個控製（zhì）電源（yuán）的作用。交流充電樁如圖3所示。 直流充電樁（zhuāng），如圖4所示為（wéi）直流電動汽車充電樁，俗稱“快充”，固定安裝在電動汽車外，與（yǔ）交流電網連接，可以為非車載電動汽車動力電池（chí）提供直流電（diàn）源的供（gòng）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，輸出為可調直流電，直接為電動汽車的動力（lì）電池充電。 車載充電器，車載充電器（On-board Charger，也稱車載充電機（jī））。車載充電器是充電係統的（de）重要組成部（bù）件（jiàn），將220V交流電轉化為動力電池的直流電，實現電池電量的補給。車（chē）載充電器內部結（jié）構，如圖5所示。 7.充電的（de）方法及特點
新能源汽車動力電池充電的方法主要有快速充電（直（zhí）流快充）和常規充電（交流慢充）以及更換電池的方式（shì）等。
    直流快充和交流慢充方式（shì）的區別是：
    直流充電（快充）主要是（shì）通過（guò）充電站的充電樁將直流高壓電直接通過（guò）直流充電口給動力電池充電。
    交流充電（慢充）主（zhǔ）要是通過家用電源插頭和交流充電樁接入交流充電口（kǒu），通（tōng）過車載充電器將（jiāng）220V交流電轉為（wéi）330V直流電（比如比亞迪（dí）E6）給動（dòng）力電池進行充電。
1）快速充電
    常規蓄電池的充電方法一般時間較長，給實際（jì）使用帶來諸多不便。快速充電電池的出現，為純電動汽車（chē）的商業化提供了技術支持。
    快速充電又稱直流快充（chōng）或應急充（chōng）電，是以較大直流電流在電動汽車停車的（de）20min～2h的短時（shí）間內，為其提供充電服（fú）務，一般（bān）充電電流為150～400A。
    快速充電模（mó）式的優點是充電時間短。但是，相對常規充電（diàn）模式，快速充電（diàn）也存在一定的缺點：
（1）“快充”實際並不（bú）快，而且降低動力電池使用壽命。
電動汽車充電快慢與充（chōng）電器功率、電（diàn）池充電特性和溫度等緊密相關。當前電池技術水平下（xià），即使快充也（yě）需要30min才能充電到電池容量（liàng）的80%，超過（guò）80%後，為保護電池安全，充電電流必（bì）須變小，充到100%的時間將較長。此外，在（zài）冬天氣溫較低時（shí），電（diàn）池要求充電電流變小，充電時間會變得更長（zhǎng）些。
2）常規（guī）充電
    蓄電池（chí）在放電終止後，應立即充電（diàn）（在特殊（shū）情況下也不應超過24h）。常規充電電流相當低，約為15A，這種充電（diàn）叫作常規充電（交（jiāo）流慢充或慢（màn）速充（chōng）電）。常規蓄電池的充電方法都采用小（xiǎo）電流的恒壓或恒流（liú）充電，一般充電時（shí）間為5～8h，甚至長達10～20h。這（zhè）種充（chōng）電方式是利用車（chē）載充電器，接220V交流電即可。
    常規慢充方式的適用情況主要有（yǒu）：
    （1）用戶對電（diàn）動汽車的行駛裏程要求相對較低，車輛行駛裏（lǐ）程能滿足用戶1天的使用需要，利用（yòng）晚間停運時間可以完成充電。
    （2）由於常規慢充充電電流和充電功率比較小，因（yīn）此在居（jū）民區、停（tíng）車（chē）場和（hé）公共充電站都（dōu）可以進行充電。如圖6所示。
    （3）規模較大的集中充（chōng）電站，能夠同時為多輛電動汽車提供停車場地並進行充電。 8.慢充和快充控製策略
    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（dù）範圍內以恒（héng）定電流充電至動力電池組總電壓達到或最高單體電壓達到此溫度條件（jiàn）下的規定電壓值，以恒定電壓充電至電（diàn）流小於0.8A後停止（zhǐ）充電。
9.動力電池組的充電要求
充電模式采用“限流、限（xiàn）壓”兩階段充電模式。充電（diàn）開始階段，一般采（cǎi）用最（zuì）佳充電（diàn）倍率（lǜ）(鋰離子電池為0.3CA)進行限流充電。在這一階段，由於電池的電動勢較低，即（jí）使電池充電電（diàn）壓不高，電池的充電流也（yě）會很大，必須對充電電流加以限製。所以（yǐ），這一階段的充電叫 “限流”充電（diàn），充電電流保持在限流值。隨著充電的（de）延續，電池電動勢不斷上升，電池（chí）的充電壓也不斷上升。當電池電壓（yā）上升到允許的最高充（chōng）電電壓時，保持恒壓充電。在這一階段，由於電池電動勢還在不斷上升，而充電（diàn）電壓又保持不變，所以電池的充電流呈雙曲線趨勢不斷下降，一直下降到零。但在實際充電過程中，當（dāng）充電電流減小到0.015CA時就可停止充電。這（zhè）一階段的充電叫（jiào）恒“恒壓”充電，這一階段（duàn）的充電電壓：U=E+IR=恒壓值。 充電過程及充電（diàn）電壓、電流的變化如圖7所示。  三、新能源汽（qì）車實驗（yàn）儀器
實驗儀器,包括儀器設備條件、物質條件、相關文獻資料等。

序號	名稱	數量	主要用途（tú）
1	新（xīn）能源汽車驅動係（xì）統結構與性能（néng）實驗台
2	汽（qì）車電工絕緣工具組
3	高壓萬用表（biǎo）
4	絕緣手套
5	220V 電源插座
6	充電線束

(一）純電動汽車車載充電器（qì）模塊認識
1.觀摩（mó）新能源汽車驅動係（xì）統結構與性（xìng）能實驗台，識別車載充電器部件安裝（zhuāng）位置（zhì）。
2.觀摩新能源汽車驅動係統結構（gòu）與性能實（shí）驗台，識別車（chē）載充電器模（mó）塊各（gè）引線功能。
(二）充（chōng）電過程演示（shì）
1.閉合電（diàn）源總開關。
2.關閉點（diǎn）火開（kāi）關。
3.充電線束一側插上車載側的（de）充電（diàn）口，另一側插上220V的插座。
4.充電器提供DC電源給（gěi）電池充電，電池（chí）內部設置充電保護裝置以控製充電（diàn）最佳電流。
5.萬用表測量電池電壓。
6.實訓實驗完（wán）畢後，關閉點火開（kāi）關，斷開（kāi）電源開關，整理好充電線束與設備。
注意：台架安裝了60V與48V電池組，充電時注意識別操作.
五、實驗報告
1.如何測試（shì）車載（zǎi）充電器模塊？
2.簡述車載充（chōng）電器模（mó）塊原理與功能？
3.記（jì）錄且分析實測數據結果。
4.簡述（shù）快充與慢充的區別？
六、預習（xí）與思考題 
1.純電動汽車組成結構與工作原理。
2.純電動汽車車載充電器結構與原理。