任务四 车辆充电操作

情景导入

小张开着朋友的电动车在行驶途中仪表显示电量过低,需要进行充电。

张先生:给新能源汽车充电与给传统汽车加油有啥区别呢?

技师王:新能源汽车是一种采用电能作为动力源的新型交通工具,当动力电池剩余电量不足时需要对其进行充电。常用的充电方式有慢充、快充、换电和无线充电。

学习目标

1.能够完成新能源汽车的充电操作。

2.了解新能源汽车充电界面的信息。

一、相关知识

1.充电装置分类

动力电池充电设备是电动汽车子系统之一,它的功能是将电网的电能转化为车载动力电池的电能。电动汽车充电装置总体上可分为车载充电装置和非车载充电装置两种。

车载充电装置是指安装在电动汽车上,采用地面交流电网对电池组进行充电的装置。包括车载充电机和再生能量充电装置。非车载充电装置即地面充电装置,也就是通常所说的充电桩,它可以满足多种电动汽车的充电需求。

(1)便携充电

便携充电是指使用随车附带的便携充电线连接到普通家用插座上进行充电,如图2-7所示。这是一种非常方便的充电方式,只要能找到普通家用插座就可以充电,但是充电速度比较慢,我们称之为慢充。通常新能源汽车的便携充电插头为16A,有些车型会配备10A的转换接头。

图2-7 奇瑞eQ电动汽车便携充电装置

一般来说,普通家用插座的电压为220V,电流为10A,便携充电装置理论上功率为2.2kW,而在实际使用中充电功率一般来说只有1.5kW。也就是说,使用便携充电装置为一辆北汽新能源EV200纯电动汽车(续驶里程200km,电池容量30.4kW·h)充满电需要20h;为一辆比亚迪e6纯电动汽车(续驶里程300km,电池容量57kW·h)充满电需要近40h。便携充电装置只是作为其他充电方式的一种补充,方便用户随时对车辆进行补电。

(2)家用充电桩

家用充电桩是最常见的一种充电装置。一般私人用户购买电动汽车都会附赠一个家用充电桩。当然,只有充电桩是不够的,还需要有车位并且物业同意安装才行。

在充电速度方面,由于每个厂商提供的充电桩规格都不一样,所以充电速度也不尽相同。宝马i3所配备的充电墙盒功率为7.4kW;启辰晨风有2种家用充电桩,低配版的是3.6kW,高配版的则是6.6kW;腾势同样提供2种家用充电桩可供使用,功率分别为10kW和20kW。不同型号的家用充电桩虽然输出功率有差异,但是都能保证一晚上将蓄电池充满,基本可以满足普通用户的用车需求。

(3)公共充电桩

家用充电桩虽然不错,但还有很多用户由于没有固定车位或居住的小区无法安装家用充电桩,选择公共充电桩就成了唯一的选择。公共充电桩一般分为快充和慢充两种,前者使用直流对车辆充电,后者使用交流对车辆充电。

公共充电桩通常由国家电网、南方电网这类电力企业建设并维护经营。今后,随着电动汽车产业的成熟,将会有不少民营资本进入这一领域。

2.车辆充电操作

(1)北汽新能源EV160充电操作

以北汽新能源汽车为例,充电系统的快速充电和慢速充电插孔分别位于车辆前格栅标志和车身左后方处,如图2-8所示。快充电插孔盖板开启时,直接摁住车辆前格栅标志右侧内平面即可开启;慢充电插孔盖板开启手柄位于驾驶人座椅左下方。

图2-8 慢充电插孔(左)与快充电插孔(右)

新能源汽车动力电池充电时宜采用慢充(即车载充电)方式,电动汽车慢充系统是通过车载充电机完成动力电池的充电工作,如图2-9所示。

车载充电机是采用高频开关电源技术,主要功能是将交流220V的市电转换为高压直流电给动力电池进行充电,保证车辆正常行驶。车载充电机由电池管理系统(BMS)智能控制充电,无须人工看守。电池管理系统随时监测电池的工作状态,当电池电芯的温度在0~55℃时才可以进行充电。车载充电机外表面设有相应的指示灯,可以根据指示灯的亮灭情况判断充电机的工作状态。

POWER:电源指示灯,当接通交流电后,电源指示灯亮起。

RUN:工作指示灯,当充电机接通电池进入充电状态后,充电指示灯亮起。

FAULT:警告指示灯,当充电机内部有故障或错误操作时亮起。

车辆进入充电状态后,组合仪表的行车电脑显示屏自动点亮,显示当前充电信息,10s后屏幕熄灭。

图2-9 车载充电机

1)充电桩充电操作流程:

① 车辆停放平稳,关闭点火开关并取下车钥匙,拉紧驻车制动器。

② 打开慢充或快充电插孔盖板。

③ 检查充电枪有无破损现象,然后连接充电枪。

④ 刷卡选择充电模式,观察仪表充电界面显示内容是否正常。

⑤ 充电完成后,先刷卡结算电费,然后取下充电枪。

2)充电状态说明:

① 仪表充电信息。图示中点亮表示动力电池正在进行加热,此时动力电池外围会出现一层红色光晕。充电电流显示负值时,表示动力电池正在充电,显示正值时,表示动力电池正在放电。以北汽EV160为例,如图2-10所示。

图2-10 仪表充电信息

1—充电故障指示灯 2、5—动力电池正在加热 3—电量指示 4—续驶里程

② 充电已满。动力电池电量充满后,行车电脑显示屏自动点亮,蜂鸣器鸣叫,提示电量已经充满,10s后屏幕熄灭。以北汽EV160为例,如图2-11所示。

图2-11 充电已满

③ 充电故障。充电过程中车辆出现故障,行车电脑显示屏自动点亮,充电故障指示灯点亮,蜂鸣器鸣叫,提示10s后熄灭。此时应立刻联系4S店专业维修人员,切勿擅自对车辆进行拆卸。

(2)特斯拉充电操作

特斯拉充电插孔位于驾驶人侧后尾灯侧面,如图2-12所示。可以通过车内触摸屏或充电接头上面按钮打开充电盖板。充电口的打开有三种方式:操作中控大屏;长按遥控钥匙的尾部;如果是在特斯拉超级充电站,拿着充电枪靠近充电口,按一下充电枪上的按键,车身上的充电口也会自动打开。

图2-12 特斯拉充电插孔

特斯拉充电主要采用移动通用接头、高功率壁挂接头和直流快充三种方式。移动通过接头适用于家庭电源,可以随时随地进行车辆补充充电,如图2-13所示。

高功率壁挂充电接头最大输入电压为交流240V,最大功率20kW,最大充电电流为80A,配备双充电器的可以每小时充电续驶90km,如图2-14所示。

特斯拉电动汽车在车辆的充电插孔上设有充电指示灯,不同的颜色表示不同的充电状态。见表2-11。

图2-13 特斯拉移动通用插头

图2-14 特斯拉高功率壁挂充电接头

按照厂家要求,对车辆进行充电时必须关闭点火开关,但通常仪表会自动转换到当前充电信息显示界面,不同的车型仪表显示充电信息的内容和时长也各不相同。以特斯拉电动汽车为例,仪表显示的当前充电信息有充电率、充电后的增加里程、车辆可续驶里程、充电时间、充电电压以及充电电流等内容,如图2-15所示。

表2-11 特斯拉充电状态说明

图2-15 特斯拉充电信息仪表显示

二、任务实施

1.实施准备

(1)实训物品准备

1)新能源汽车整车。

2)车辆防护用品三件套。

3)高压安全用电警示牌。

4)家用充电桩。

5)警示隔离带。

(2)安全注意事项

1)任务实施场地拉设警示隔离带。

2)充电时关闭点火开关,车内严禁有人,将车门落锁。

3)车辆充电过程中禁止插拔充电枪。

4)充电操作时必须保持皮肤干燥。

5)雷雨天气时禁止在室外进行充电,室内也需尽量避免充电操作。

2.实施内容

1)电动汽车充电操作。

2)车辆充电信息识读。

3.实施记录

任务实施记录单见表2-12。

表2-12 任务实施记录单

三、任务检验

1.自检

参与实训练习的学员自我完成质量检验。

2.互检

由完成相同实操练习项目的学员相互进行质量检验。

3.终检

由专职质量管理人员(教师)进行专业检查。

4.教学评估

由教师依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断。

复习题

一、填空题

1.在电动汽车安全标准中,对于( )电压,不需要进行触电防护。

2.能够引起人感觉到的最小电流值称为( ),交流为1mA,直流为5mA。

3.在有防止触电保护装置的情况下,人体允许通过的电流一般为( )。

4.触电急救是先要使触电者迅速( )。

5.( )是触电者心脏停止跳动后使心脏恢复跳动的急救方法。

6.绝缘帽是指具备电绝缘性能要求的安全帽,在帽子上会有( )的字母标记。

7.为了避免人身伤害,在新能源汽车上所有的动力电缆均为( ),用统一颜色进行标记。

8.电动汽车充电装置总体上可分为( )和( )两种。

二、判断题

( )1.新能源汽车的动力电池通常是用低电压电池进行串联而成,以获得200~500V以上的高电压。

( )2.在维修电动汽车的过程中必须做好对高压电的安全防护。

( )3.对于任何B级电压电路中的带电部件,都应该为电路的接触人员提供安全防护。

( )4.当人体电阻一定时,人体接触的电压越高,通过人体的电流就越大,对人体的损害也就越严重。

( )5.在做人工呼吸之前,首先要检查触电者口腔内有无异物,呼吸道是否堵塞,特别要注意清理喉头部分有无痰堵塞。

( )6.绝缘鞋是辅助安全用品,适用于交流50Hz、1000V以下或直流1500V以下的电力设备检修工作。

( )7.在维修新能源汽车前,必须确认点火开关处于LOCK位,并断开低压蓄电池负极。

( )8.非车载充电装置即地面充电装置,也就是通常所说的充电桩。

( )9.便携充电是指使用随车附带的便携充电线连接到普通家用插座上进行充电,只要能找到普通家用插座就可以充电。

( )10.电池管理系统随时监测电池的工作状态,当电池电芯的温度在0~55℃时才可以进行充电。