實驗七 純電動汽車充電過程演示
一、 實驗?zāi)康?br />
1. 正確認識純電動汽車充電系統(tǒng)的作用。
2. 理解純電動汽車充電的實操。
3. 對純電動汽車充電過程演示，查看其構(gòu)造，解析其作業(yè)原理與過程，熟悉其部位件。
4. 對純電動汽車充電系統(tǒng)有一個初步的認識及掌控把握純汽車充電的實操。

二、 實驗原理及說明

1.萬用表功能讓用簡介.
2.動態(tài)檢驗測試時直接在操作面板上檢驗測試；
3.電源說明：實驗臺裝配電源總開關(guān)點火開關(guān)控制；
4.簡易型車載充器模型塊外觀圖；直線DC充電器就是把電網(wǎng)電源經(jīng)過整流濾波后，并經(jīng)一系列調(diào)控后，輸出DC電源，供給動力電池組實行充電。 目前使用最多的直線DC充電器是高頻開關(guān)電源充電器。

6.車載充電系統(tǒng)
充電系統(tǒng)是新能源汽車主要的能源補給系統(tǒng)。

交流ACAC充電樁只提供電力輸出，沒有充電功能，需連接車載充電器為電動汽車充電，相當于只是起了一個控制電源的作用。
直線DC充電樁，如圖4所示為直線DC電動汽車充電樁，俗稱"快充"，固定裝配在電動汽車外，與交流ACAC電網(wǎng)連接，可以為非車載電動汽車動力電池提供直線DC電源的供電裝置。直線DC充電樁的寫入電壓（V）應(yīng)用三相四線AC 380V±15%，頻率50Hz，輸出為可調(diào)直線DC電，直接為電動汽車的動力電池充電。

車載充電器，車載充電器（On-board Charger，也稱車載充電機）。車載充電器是充電系統(tǒng)的重要構(gòu)成部位件，將220V交流ACAC電轉(zhuǎn)化為動力電池的直線DC電，完成電池電量的補給。車載充電器內(nèi)部構(gòu)造，如圖5所示。

7.充電的方法及特別點
新能源汽車動力電池充電的方法主要有快速充電（直線DC快充）和常規(guī)充電（交流ACAC慢充）以及更換電池的方法等。
直線DC快充和交流ACAC慢充方法的區(qū)別是：
直線DC充電（快充）主要是經(jīng)過充電站的充電樁將直線DC高壓電直接經(jīng)過直線DC充電口給動力電池充電。
交流ACAC充電（慢充）主要是經(jīng)過家用電源插頭和交流ACAC充電樁接入交流ACAC充電口，經(jīng)過車載充電器將220V交流ACAC電轉(zhuǎn)為330V直線DC電（比如比亞迪E6）給動力電池實行充電。
1）快速充電
常規(guī)蓄電池的充電方法一般時間較長，給實際使用帶來諸多不便?？焖俪潆婋姵氐某霈F(xiàn)，為純電動汽車的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。
快速充電又稱直線DC快充或應(yīng)急充電，是以較大直線DC電流（A）在電動汽車停車的20min～2h的短時間內(nèi)，為其提供充電服務(wù)，一般充電電流（A）為150～400A。
快速充電模式的優(yōu)點是充電時間短。但是，相對常規(guī)充電模式，快速充電也存在一定的缺點：
（1）"快充"實際并不快，而而且降低動力電池使用壽命。
電動汽車充電快慢與充電器功率（W）、電池充電特性和溫度（℃）等緊密相關(guān)。當前電池技術(shù)水平下，即使快充也需要30min才能充電到電池容量（KV）的80%，超過80%后，為保護電池安全，充電電流（A）必須變小，充到100%的時間將較長。此外，在冬天氣溫較低時，電池要求充電電流（A）變小，充電時間會變得更長些。
2）常規(guī)充電
蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電（在特殊現(xiàn)象下也不應(yīng)超過24h）。常規(guī)充電電流（A）相當?shù)?，約為15A，這種充電叫作常規(guī)充電（交流ACAC慢充或慢速充電）。常規(guī)蓄電池的充電方法全部應(yīng)用小電流（A）的恒壓或恒流充電，一般充電時間為5～8h，甚至長達10～20h。這種充電方法是運用車載充電器，接220V交流ACAC電即可。
常規(guī)慢充方法的適用現(xiàn)象主要有：
（1）用戶對電動汽車的行駛里程要求相對較低，車輛行駛里程能適用用戶1天的使用需要，運用晚間停運時間可以完成充電。
（2）由于常規(guī)慢充充電電流（A）和充電功率（W）對比小，因此在居民區(qū)、停車場和共同共用充電站全部可以實行充電。如圖6所示。
（3）規(guī)模較大的集中充電站，能夠同時為多輛電動汽車提供停車場地并實行充電。

8.慢充和快充控制策略
快充和慢充的流程均為：應(yīng)用恒流—恒壓充電方法，在不一樣溫度（℃）界限內(nèi)以恒定電流（A）充電至動力電池組總電壓（V）達到或最高單體電壓（V）達到此溫度（℃）條件下的規(guī)定電壓（V）值，以恒定電壓（V）充電至電流（A）小于0.8A后停止充電。

9.動力電池組的充電要求
充電模式應(yīng)用"限流、限壓"兩階段充電模式。充電開始階段，一般應(yīng)用最佳充電倍率(鋰離子電池為0.3CA)實行限流充電。在這一階段，由于電池的電動勢較低，即使電池充電電壓（V）不高，電池的充電流（A）也會很大，必須對充電電流（A）加以限制。所以，這一階段的充電叫 "限流"充電，充電電流（A）保持在限流值。隨著充電的延續(xù)，電池電動勢不斷上升，電池的充電壓（V）也不斷上升。當電池電壓（V）上升到允許的最高充電電壓（V）時，保持恒壓充電。在這一階段，由于電池電動勢還在不斷上升，而充電電壓（V）又保持不變，所以電池的充電流（A）呈雙彎彎曲線趨勢不斷下降，一直下降到零。但在實際充電過程中，當充電電流（A）減小到0.015CA時就可停止充電。這一階段的充電叫恒"恒壓"充電，這一階段的充電電壓（V）：U=E+IR=恒壓值。 充電過程及充電電壓（V）、電流（A）的改變?nèi)鐖D7所示。

圖7 充電過程及充電電壓（V）、電流（A）的改變

三、 實驗儀表器具
實驗儀表器具,含有概括儀表器具設(shè)備條件、物質(zhì)條件、相關(guān)文獻圖紙文檔實驗指導(dǎo)書等。

序號 名稱 數(shù)量 主要用途
1 純電動汽車動力系統(tǒng)實驗平臺
2 汽車電工絕緣工量具組
3 高壓萬用表
4 絕緣手套
5 絕緣拆卸裝配工量具
6 220V 電源插頭座
7 充電線束


四、 實驗內(nèi)容和步驟

(一）純電動汽車車載充電器模型塊認識
1.觀摩純電動汽車動力系統(tǒng)實驗臺，識別車載充電器部位件裝配位置。
2.觀摩純電動汽車動力系統(tǒng)實驗臺，識別車載充電器模型塊各引線功能。

(二）充電過程演示
1.閉合電源總開關(guān)。
2.關(guān)閉點火開關(guān)。
3.充電線束一側(cè)插上車載側(cè)的充電口，另一側(cè)插上220V的插頭座。
4.充電器提供DC電源給電池充電，電池內(nèi)部設(shè)定充電保護裝置以控制充電最佳電流（A）。
5.萬用表測量電池電壓（V）。
6.實驗實驗完畢后，關(guān)閉點火開關(guān)，斷開電源開關(guān)，整理好充電線束與設(shè)備。

五、 實驗報告
1.如何測量試驗車載充電器模型塊？
2.簡述車載充電器模型塊原理與功能？
3.記錄而且解析實驗測試數(shù)值成果。
4.簡述快充與慢充的區(qū)別？

六、 預(yù)習(xí)與思考題
1.純電動汽車構(gòu)成構(gòu)造與作業(yè)原理。
2.純電動汽車車載充電器構(gòu)造與原理。