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北汽新能源汽車(chē)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
常州交通技師學(xué)院 蔣小健 2020/6/6 10:08:43
摘要：當(dāng)今社會(huì)日新月異，汽車(chē)技術(shù)不斷發(fā)展，新能源汽車(chē)也逐漸進(jìn)入我們每個(gè)家庭，這對(duì)汽車(chē)從業(yè)人員的要求也就愈來(lái)愈高。我院目前在新能源汽車(chē)教學(xué)中的教學(xué)設(shè)備還是空白現(xiàn)象，傳統(tǒng)的電控汽車(chē)已不能滿(mǎn)足汽車(chē)迅猛發(fā)展的要求。因此，我在慢充系統(tǒng)功能臺(tái)的開(kāi)發(fā)制作方面進(jìn)行了嘗試，對(duì)北汽新能源汽車(chē)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了深入的探討，在汽車(chē)檢測(cè)維修專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中取得了實(shí)際的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞：慢充；功能臺(tái)；運(yùn)用
一、引言
隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，汽車(chē)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，它不再是奢侈品，而是逐漸成為人們生活中必不可少的代步工具。由于汽車(chē)數(shù)量的迅速增加，能源的匱乏和環(huán)境的污染是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。目前很多汽車(chē)公司已經(jīng)逐步進(jìn)入研發(fā)新能源汽車(chē)，將來(lái)新能源汽車(chē)將會(huì)成為社會(huì)的主導(dǎo)車(chē)型。而新能源汽車(chē)的維修依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)還不夠，還需要維修人員具有更廣的新能源汽車(chē)新技術(shù)和高壓維修操作技能。慢充功能臺(tái)在整個(gè)社會(huì)中較少，未能達(dá)到更好的更理想的教學(xué)效果，我思考自行研制開(kāi)發(fā)北汽新能源慢充功能臺(tái)運(yùn)用于專(zhuān)業(yè)教學(xué)。為提高汽車(chē)檢測(cè)新能源專(zhuān)業(yè)課堂的教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，研制北汽新能源汽車(chē)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)，拓展維修實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度是非常有必要的。
二、慢充系統(tǒng)功能臺(tái)的基本組成和基本原理
（一）功能臺(tái)的基本組成
北汽新能源汽車(chē)慢充功能臺(tái)的結(jié)構(gòu)在新能源車(chē)系中最具代表性。功能臺(tái)主要有慢充接口、車(chē)載充電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng)、整車(chē)控制器、動(dòng)力電池模組等裝置組成。
（二）功能臺(tái)的基本原理
1、慢充接口。慢充接口連接到車(chē)載充電機(jī)，一般應(yīng)用于家庭用戶(hù)和標(biāo)準(zhǔn)的公共充電設(shè)施。
2、車(chē)載充電機(jī)。車(chē)載充電機(jī)的作用是將輸入的220V交流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池所需的290-420V高壓直流電，實(shí)現(xiàn)電池電量的補(bǔ)給，在工作過(guò)程中需要協(xié)調(diào)充電樁、BMS等部件。
3、DC/DC轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器相當(dāng)于傳統(tǒng)車(chē)的發(fā)電機(jī)，將高壓蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，為整車(chē)低壓系統(tǒng)供電，為12V蓄電池充電。DC/DC轉(zhuǎn)換器單獨(dú)放置獲集成式控制器內(nèi)部，自然冷卻，具有輸入過(guò)欠電壓保護(hù)、輸出過(guò)欠電壓保護(hù)、輸出過(guò)載短路保護(hù)以及過(guò)溫保護(hù)功能，具有效率高、體積小、耐受惡劣工作環(huán)境等特點(diǎn)。
4、電池管理系統(tǒng)BMS。通過(guò)電壓、電流、溫度傳感器、采集動(dòng)力電池組的串聯(lián)模塊電壓、溫度、總電壓和總電流，控制動(dòng)力電池組的充放電，監(jiān)控動(dòng)力電池的狀態(tài)，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電，延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命。同時(shí)還是作為動(dòng)力電池和整車(chē)控制器以及駕駛?cè)藴贤ǖ臉蛄海⑾蛘?chē)控制器上報(bào)動(dòng)力電池系統(tǒng)的基本參數(shù)、剩余電量及故障信息。
5、整車(chē)控制器。整車(chē)控制器相當(dāng)于電動(dòng)汽車(chē)的“大腦”，控制電動(dòng)汽車(chē)的所有部件，主要功能有駕駛員的意識(shí)識(shí)別和控制模式的判斷，整車(chē)故障的判別和處理，外圍相連驅(qū)動(dòng)模塊的管理，電動(dòng)汽車(chē)輔助系統(tǒng)的控制。
6、故障診斷過(guò)程。通過(guò)解讀電路圖和原理圖，利用萬(wàn)用表，可檢測(cè)出北汽新能源汽車(chē)慢充功能臺(tái)中慢充不能充電的故障。
三、慢充系統(tǒng)功能臺(tái)的制作
（一）慢充系統(tǒng)功能臺(tái)研制的目的
1、我思考設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制作的北汽新能源汽車(chē)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)，考慮到之前的傳統(tǒng)汽車(chē)沒(méi)有充電接口，汽車(chē)結(jié)構(gòu)上發(fā)生了很大的變化，在整車(chē)上檢測(cè)比較繁瑣，整車(chē)上只能對(duì)新能源汽車(chē)慢充系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。為了能夠讓學(xué)生更形象地理解掌握新能源慢充系統(tǒng)，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)將慢充系統(tǒng)與相關(guān)電路結(jié)合在一起，讓學(xué)生對(duì)新能源汽車(chē)慢充電路進(jìn)行線路連接、原理學(xué)習(xí)、電路檢查的實(shí)習(xí)。通過(guò)對(duì)慢充系統(tǒng)故障的診斷與分析來(lái)掌握慢充系統(tǒng)的原理，因此考慮研制一臺(tái)北汽新能源慢充系統(tǒng)功能臺(tái)。
2、考慮到充電輸出是高壓直流電，為了避免危險(xiǎn)，串聯(lián)了16個(gè)單體電池并安裝在功能臺(tái)上，同時(shí)還設(shè)置了一些典型的故障，達(dá)到舉一反三的目的。在北汽新能源慢充功能臺(tái)上制作了故障測(cè)量端子，在測(cè)試中可直接在面板上進(jìn)行操作，既減少對(duì)接插件的損耗，又提高了測(cè)量速度。慢充系統(tǒng)功能臺(tái)故障設(shè)置上能設(shè)置短路、斷路和模擬信號(hào)故障，使新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)理論教學(xué)實(shí)行教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)化、慢充系統(tǒng)故障診斷原理化。
（二）慢充系統(tǒng)功能臺(tái)研制的過(guò)程
對(duì)慢充系統(tǒng)功能臺(tái)各系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)原理與功能進(jìn)行研制，其中包括：
1、查閱相關(guān)技術(shù)資料，對(duì)慢充系統(tǒng)各部件進(jìn)行布置，為制作功能臺(tái)做好各方面的前期準(zhǔn)備工作。
2、制作過(guò)程中力求達(dá)到實(shí)用、耐用及美觀，降低使用成本。
3、動(dòng)力電池的選用、功能臺(tái)設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)力求科學(xué)合理。
4、制作小組多次討論研究制作方案，制作過(guò)程應(yīng)力求細(xì)致無(wú)誤。
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