电动汽车充电系统原理与检修

1、汽车的充电系统有哪些结构组成，出现故障都有什么表现？

汽车充电系统由发电机、蓄电池、电压调节器、充电指示灯和相关的导线等共同组成，它们之间的连接关系如下图，各元器件的功能及系统工作原理如下。

1、发电机：发电机是汽车用电设备的主要电源。在汽车正常运行期间，发电机向除起动机之外的其它用电设备供电，并向蓄电池充电。也就是说，当发动机正常运转时，汽车上几乎所有的电能都是由发电机提供的；当电量有剩余时，发电机会向电瓶充电。一般汽车发电机的功率是0.8~1.5千瓦，可以满足大多数情况下汽车的用电需求，当发电量不足时由蓄电池补充。有些小排量的发动机，当发电机发电量较大、负荷较高时，发动机会由于负荷增大而抖动，此时的发动机会自动提高转速来增强发动机动力。

汽车上所用的发电机大多为硅整流三相交流发电机，它以硅二极管为整流器，将交流电转变成直流电。它的主要结构是由转子、定子、电刷与滑环机构、三相桥式整流器、轴承、风扇和前后端盖等组成，其中转子用来产生磁场，定子用来发出电流，整流器将三相交流电转变成直流脉动电压。发电机的发电量随发动机转速升高而增大。

2、蓄电池：蓄电池就是我们俗称的电瓶，它是汽车上最大的电气设备，它的主要作用是在发动机起动时，向起动机、点火系统等主要用电设备供电；在发动机不运行或低速运行时，向各种用电设备供电；当用电设备过多、用电量超过发电机的供电能力时，蓄电池协助发电机向各种用电设备供电；另外蓄电池还有稳定供电系统电压的作用，它相当于一个大电容，可以吸收电路中瞬间的过电压，以保护用电设备。

很多人都以为蓄电池是汽车上的主电源，其实并不是，发电机才是汽车上真正的电源。当发动机正常工作时，发电机的输出电压高于汽车蓄电池的电压，发电机向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电；而蓄电池只有在发动机起动时，才用其内部存储的电能驱动起动机工作，平时它都是作为一个用电器存在的。

3、电压调节器：电压调节器的作用是用来调节发电机的输出电压，使发电机的输出电压保持在13.8－14.4伏之间。因为发电机的输出电压是随发动机的转速的升高而升高的，如果发动机转速过高，导致发电机输出电压过高，会烧毁汽车的电气系统及一些精密的电子元件。有了电压调节器，就可以避免这些问题。现在汽车上的电压调节器都是电子式的，多数集成在发电机内部，只有少部分是外置式的。绝大多数的发电机故障都是由于电压调节器故障引起的。

4、充电指示系统：充电指示系统主要指仪表盘上的电压表或充电指示灯，它们用于指示发电机的工作状态是否正常。如果汽车在行驶中出现充电指示灯点亮或电压表指针低于24V，表示发电机不充电或充电量过低，需要检修充电系统。

汽车充电系统的工作原理如下：当我们打开点火开关时，蓄电池会向发电机转子提供励磁电流，转子产生磁场；随后发动机启动，带动发电机运转，定子绕组切割转子绕组的磁力线，产生三相交流电流，经过硅整流后变成直流电向外输出；此时由于发电机转速较低，它的励磁电流是由蓄电池提供的，这种情况称为“它励”，随着发电机转速越来越高，发电量越来越大，转子绕组的电流就由发电机自身发出的电流来提供，这种情况称为“自励”。

当发动机正常工作后，发电机也随发动机高速运转，发出电能提供给汽车的用电设备使用，多余的电能用来给蓄电池充电。当蓄电池充满后，电压调节器断开转子的励磁电流，发电机停止发电；当蓄电池电压降低到一定数值时，电压调节器重新接通励磁电流，发电机恢复发电。这个过程周而复始地反复进行，既能保证汽车电气设备的正常工作，又能让蓄电池始终处于充满电的状态。为了保证汽车在低速时也能发电，一般发电机的转速是发动机转速的2.5~3倍，所以即使发动机处于怠速状态下，发电机也能正常发电。

汽车充电系统的常见故障有不充电、过充电以及充电不足等，故障原因无非是两种：线路接触不良，发电机自身故障。一般来说，现在的发电机都是高度集成式的，一般情况下都无法拆解维修，只能整体更换。汽车充电系统在使用过程中，不得用发电机输出端瞬时接地（搭铁）的方法（试火法）来判断发电机是否发电，也不得在发电机高速运转时拆下蓄电池等主要用电设备，以免产生浪涌电压击穿精密电子元件。在日常维护中，要经常检查发电机与蓄电池之间的连线，保证连接牢固可靠，接头处无锈蚀；此外还要经常检查发电机皮带的张紧程度，如果皮带过松会造成发电机转速过低发电量不足，如果皮带过紧容易造成皮带和发电机轴承的损坏。

2、纯电动汽车中的慢速充电系统工作原理是什么呢？

如图所示，当慢充充电枪插入慢充插口后，供电设备、供电接口、车辆接口以及电动汽车车载充电机之间形成一个完整的系统。

这个系统在“开启充电”模式之前，先进行充电安全可行性判断。一是通过供电接口“CC”端子进行线路连接完好性判断，即由供电设备里面的供电控制装置提供5V的检测电压，如果连通供电控制装置、供电接口检测点CC、搭铁PE直至设备接地电路接通，那么检测点4的反馈电压是0V，此时供电设备至供电接口电路连接完好。

相反，如果反馈电压是5V，则说明这段电路连接有故障。二是通过车辆接口“CC”端子进行线路连接性完好判断，即车辆控制装置提供5V的检测电压，如果连通车辆控制装置、车辆接口检测辆控制装置提供5V的检测电压，如果连通车辆控制装置、车辆接口检测点CC、搭铁PE直至车身接地电路接通，那么检测点3反馈电压是0V，此时电动汽车车载充电机至车辆接口电路连接完好；相反，如果反馈电压是5V，则说明这段电路连接有故障。

这个系统在“充电过程”模式之前，先进行充电控制判断。充电控制模块使S1接通端子PMW点，此时连通供电控制装置、PWM点、检测点1、供电接口“CP”端子、车辆接口“CP”端子、检测点2、电阻R3、车身接地之间的电路接通，检测点2接收到PWM信号。

此时，车载控制装置接通车载充电机开关S2，此时连通供电控制装置、PWM点、检测点1、供电接口“CP”端子、车辆接口“CP”端子、检测点2、电阻R2、开关S2，车载充电机的电路接通，此时检测点1可以收到一个电位信号反馈，至此，充电控制判断完成。

3、汽车电瓶充电的原理及过程？

1、汽车电瓶充电的工作原理就是把化学能转化为电能。

2、汽车电瓶充电的过程：充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能。电池放电时，金属铅是负极，被氧化成硫酸铅；二氧化铅是正极，被还原成硫酸铅。当电池用直流电充电时，两极分别产生铅和二氧化铅。切断电源后，它会恢复到预放电状态，并形成化学电池。

铅酸蓄电池是可以重复充电和放电的蓄电池。它们被称为二次电池。它的电压是2V。通常三个铅酸蓄电池串联在一起。电压是6伏。这辆车用6节铅酸电池串联成12伏电池组。普通铅酸蓄电池在一段时间后应补充硫酸，以保持电解液中含有22-28%的稀硫酸。

(3)电动汽车充电系统原理与检修扩展资料：

汽车电瓶的保养方法：

1、切忌亏电存放。当电池供不应求时，容易产生硫酸盐。硫酸铅晶体附着在极板上，堵塞离子通道，导致充电不足和电池容量下降。缺电状态的空闲时间越长，电池损坏越严重。当电池闲置时，应每月充电一次，以延长电池的使用寿命。

2、要定期检验。在使用过程中，如果电动自行车的行驶距离在短时间内突然下降超过10公里，电池组中可能至少有一块电池会出现断网、软化板、板活性物质脱落等短路现象，等此时，应及时到专业的电池维修机构进行检查、维修或配套。

3、勿大电流放电。电动自行车在起步、载人、上坡时，最好使用踏板辅助，尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致硫酸铅结晶，破坏电池板的物理性能。

4、新能源汽车充电原理

充电系统原理：VTOG充电时，自动识别单相、三相相序并根据充电电流控制充电方式，

根据充电设备识别充电功率，控制充电方式；

新能源车充电系统一目了然
充、放电原理

1、充电系统：有两种充电方式，直流充电（俗称快充）和交流充电（俗称慢充）；

2、交流充电主要是通过交流充电桩、壁挂式充电盒以及家用供电揑座接入交流充电口，通过高压电控总成将交流电转为500V以上的直流高压电给动力电池充电；

3、直流充电主要是通过充电站癿充电柜将直流高压电直接通过直流充电口给动力电池充电。

4、充电系统主要组成部分：

★ 直流充电口
★ 交流充电口

5、新能源汽车维修技术包括哪些课程？

主要课程：电动汽车维护保养、电动汽车结构与原理、电动汽车PDI检查、电动汽车充电系统原理与维修、电动汽车动力系统原理与维修、电动汽车电池及管理系统原理与维修、电动汽车整车控制系统原理与维修。除此之外还需要掌握新能源汽车认知、机械制图、CAD制图、电工学基础、汽车机械基础、钳工工艺、汽车构造与拆装、汽车故障诊断与排除、汽车安全检测、汽车维护工艺、汽车维修技能训练、汽车维修企业5S管理、新能源汽车电机及其控制技术、动力电池管理及维护技术、汽车电子控制原理与应用

6、电动汽车充电系统原理图

由车载动力电池提供能量，并由电机提供动力来实现行驶。电动汽车行驶消耗的是电池的能量，电池电量消耗后需要补充电量， 通过把电网或者其他储能设备中的电能转移到车辆的电池的过程。

电网或者储能设备中的电能，需要经过充电设备的转化，以匹配电动汽车动力电池的技术特性才能完成充电。充电设备的转化过程还需要和电动汽车上动力电池的管理系统BMS（Battery Management System）协商，以适当的电压和电流来完成充电，并且在充电过程中，充电电流会随着充电进程而减小，初期可以大电流充得快一些，后期小电流充得慢一些。交流慢充：交流充电桩没有功率转换模块，不做交直流转换，输出交流电，接入车内，通过车上的充电机转换为直流电后再输入电池。充电功率取决于车载充电机功率。目前主流车型车载充电机有2Kw、3.3Kw、6.6Kw几种。总的来说充电较慢，一般的混合动力车型需要4-6小时充满，纯电动车要8小时以上充满，充电倍率基本都在0。5C以下。直流快充：直流充电桩内置功率转换模块，能将电网的交流电转换为直流电， 不须经过车载充电机转换，直接接入车内电池。充电功率取决于电池管理系统和充电桩输出功率，两者取小。

7、电动车充电系统工作原理是什么?

电动车自动充电的原理:
我们目前用的电动车充电器大部分都是脉冲式充电器。就目前来说，以UC3842为主控芯片的充电器还是占绝大多数，当然也有不少是以TL494为主控芯片的充电器，对于采用这种芯片的充电器本文不做阐述，因这两种充电器的维修基本上是大同小异的。
这类充电器的原理与开关电源的原理是基本相同的220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号(同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰),再经二极管桥式整流电路和滤波电路，整流滤波后得到约300V的直流电，送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管（IGBT）就在脉冲宽度调制控制器（UC3842）输出的脉冲控制信号驱动下，工作在“开”“关”状态，从而将300V直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。
把高频脉冲电压送给高频脉冲变压器，其次级就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波；最后输出一个很平滑的直流电，供给蓄电池充电。
由于蓄电池刚开始充电时和充过一段时间后，蓄电池的容量和端电压均不一样，这就由充电器内部取样电路将取样信号通过光电耦合器（PC817）送入控制电路，经过脉宽调制芯片（UC3842）内部调制，由控制电路的输出端将变宽或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极，使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，使蓄电池的充电分别进入：恒流充电，恒压充电和浮充充电这三个充电阶段。

8、电动车(48v)充电原理图解说

充电器．一插上电源，充电器一点反应都没有．但储能电容还有电，如果不及时在这里放电的话，还会让你心惊肉跳一下，很难受。
首先确定13007是否好，测二个管子的中点电压是否是150V，是150V就是电容68UF/400V到大变压器电路之间有问题。不是150V就是二只240K启动电阻有一只坏了。大部分是后一种情况。如果是3842的电路一般是启动电阻变的无穷大，那两个2.2欧姆的电阻也要检查。
TL494充电器原理与维修
电动自行车充电器多采用开关 电源，型号虽多，但电路结构大同小异，主要区别在于所选的脉宽调制（PWM）芯片不同如（UC3845、UC3842、SG3524、TL494）。常用电动车充电器根据电路结构可大致分为两种。第一种充电器的控制芯片一般是以TL494为核心，推动2只13007高压三极管。配合 LM324（4运算放大器），实现三阶段充电。还有一种是以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。
一、电路原理
根据实物测绘的佳腾牌充电器电路原理如图1所示。整机可分为PWM产生和推动电路、功 率开关变换电路、充电状态指示电路和交流输入电路四个部分。
1.PWM产生和推动电路
PWM产生电路由IC1TL494和外围元件构成。TL494是PWM开关电源集成电路。引脚功能和内 部框图如图2所示。
IC1的第5、6脚外接的C10、R19是定时元件，决定锯齿波振荡器的振荡频率，F=1.1/RC， 按图中数值为50KHz。第14脚是+5V基准电压输出端，除芯片内部使用外，还直接或分压后供第2、4、13脚和IC2使用。第13脚为输出方式控制端 ，该脚接低电平时为单端输出方式，图中接第14脚+5V高电平，为双端输出方式。第4脚为死区电压控制端，该脚电压决定死区时间。电位升高 ，死区时间延长，输出脉宽变窄，当电压大于锯齿波电压时，输出脉宽将变得很窄，甚至停振。凡输出端采用全桥或半桥式的开关电路，都要 正确设置死区时间，以免两个开关管同时导通，发生电源短路的危险。图中该脚电位由基准电压经R24和R20分压取得，实测电压为0.46V。第1 、2脚和第16、15脚是IC1内部的两个电压比较器的正、反相输入端，分别用作充电电压取样和充电电流取样。+44V充电电压经R28、R27和R26分 压反馈至第1脚。C15是软启动电容。第2脚电位由基准电压经R23和R3分压取得，实测为3.2V。第1脚电压越高，输出脉宽越窄，充电电压越低； 反之脉宽增宽，充电电压升高。从而实现+44V充电电压的目的。Ra是充电电压调试电阻，Ra和R26并联值越小，充电电压越高。R29是脚充电电 流取样电阻，由该电阻上取得的电压变化，经R13送入IC1的第15脚。充电电流越大，第15脚电位越低。当第15脚电位低于第16脚（接地）电位 时，IC输出端将被封闭，从而实现过流保护。Rb是过流保护调试电阻，本机予设为1.8A。
外部输入信号的变化，经片内电路处理后，由8、10脚输出一对大小相等，相位相差180 度，脉宽可变的方波，经V3、V4推挽放大后，由变压器T2耦合至功率开关变换电路。
2.功率开关变换电路
V1、V2两个开关管串联接在+300V供电电压和地之间，组成半桥式开关电路，在调宽脉冲 的作用下，轮流导通和截止，将+300V直流转换为高频交流电。电流流向示意图如图3所示。V1导通时，C5+→V1ce→T2的2、4端→T3的2、1端→ C6→C5-。V2导通时，C5+→C4→T3的1、2端→T2的4、2端→V2ce→C5-。T3次级输出电压经D15、C17全波整流滤波，输出+44V供蓄电池充电。T3 次级另一绕组经D、D10、C18整流滤波，输出+24V向IC1和IC2供电。
R7、R是启动电阻，在开机瞬间向V1、V2基极提供激励电流，使电路自激启动。
C7、D5、R4或C8、D8、R11）是加速网络。D6、D7为保护二极管。C3、R1为尖峰吸收网络 。
3.交流输入电路
220V市电经D1-D4桥式整流、C5滤波，取得+300V电压，向功率开关变换电路供电。
4.充电状态指示电路
由IC2（HA17358）和双色发光管LED2构成。IC2是双运放集成电路，这里接成两个电压比 较器。由充电电流取样电阻R29取得的电压变化信号，经R31送入IC2的第2脚。充电初期，充电电流较大，R29上电压增大（注意：R2上的电压对 地为负电压），第2脚电位低于第3脚电位，第1脚输出高电平，充电指示灯LED2-A点亮。当电池接近充满时，充电电流减小，R29上的电压也降 低，当第2脚电位高于第3脚电位时，第1、6脚变为低电平，第7脚输出高电平，充满指示灯LED2-B点亮。
Rc是充电状态指示调整电阻，选用适当的阻值接入，使之达到设定的指示状态（200mA） 。
二、检修方法
本机有热地和冷地之分,测量时 不要选错参考点。热地和市电相通，若加电检修，应加隔离变压器，以防触电。多数情况下，使用万用表的电阻档就能找到故障元件。检修PWM 电路用外接电源（即在+24V滤波电容C18两端外接15-20V稳压电源）最为安全有效。
加电试机，正常情况下，LED1应 点亮。+44V端不接负载时，充电指示LED2-B应亮（绿色），+44V略有下降，实测为+44V不要误为故障。接入假负载时（可用1000W电炉丝代）充 电指示LEED2-A应亮。
1.保险烧断、玻璃管内壁发黑或 炸裂
此现象说明电路有严重短路之处 ，以滤波电容C5、市电整流管D1-D4、开关管V1-V2、整流管D15等多个元件同时击穿多见。用万用表电阻档在路即可找出故障元件。
2.电源指示灯LED1不亮，无+44V 电压输出
此现象说明电路没有工作，在 +300V电压输出正常的情况下，应重点检查启动电阻R7、R9有无断路，V1、V2基极回路元件D5、R4、R6、D8、R11、R8损坏，IC1、V3、V4损坏而 无调宽脉冲输出。
外接电源，用示波器测IC1第5脚 ，应有正常的锯齿波形，若定时元件R19、C10正常而无波形，可判定IC1损坏。IC1的8脚和11脚应测得正常方波，当测其无波形或波形不正常时 ，若各脚电压正常，应更换IC1。若V3、V4波形不正常，查R12、V3、V4和外围元件。
表1、表2和图4、图5列出在外接 +15V稳压电源、+44V输出端空载条件下IC1、IC2各脚对地电压值和关键点波形图，供检修参考。IC1第14脚（+5V基准电压）若不正常，IC1第13 、2、4、脚电压都会不正常，IC2有关引脚电压也会不正常。断开IC1第14脚外电路后，若各脚电压仍不正常，则可判定IC1损坏
UC3842充电器原理与维修
以uc3842驱动场效应管的单管开关电源，配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。220v交流电经T0双向滤波抑制干扰，D1整流为脉动直流，再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1 为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极，7脚为电源正极，6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制，调整R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈，可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器，其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用，以防触电。第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管（16A60V），C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管，U3(TL431)为精密基准电压源，配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。 R27是电流取样电阻（0.1欧姆，5w）改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流（200－300 mA）。
充电器常见的故障有三大类。1：高压故障 2;低压故障 3：高压，低压均有故障。高压故障的主要现象是指示灯不亮，其特征有保险丝熔断，整流二极管D1击穿，电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路，U1无启动电压。更换以上元件即可修复。若U1的7脚有11V以上电压，8脚有5V电压，说明U1基本正常。应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。若连续击穿Q1，且Q1不发烫，一般是D2,C4失效，若是Q1击穿且发烫，一般是低压部分有漏电或短路，过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常，Q1的开关损耗和发热量大增，导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁，输出电压偏低且不稳定，一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开路,TL3842及其外围电路无工作电源。另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上，一般是U2失效，R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低，6脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压电路。
低压故障大部分是充电器与电池正负极接反，导致R27烧断，LM358击穿。其现象是红灯一直亮，绿灯不亮，输出电压低，或者输出电压接近0V，更换以上元件即可修复。另外W2因抖动，输出电压漂移，若输出电压偏高，电池会过充，严重失水，发烫，最终导致热失控，充爆电池。若输出电压偏低，会导致电池欠充。
高低压电路均有故障时，通电前应首先全面检测所有的二极管，三极管，光耦合器4N35，场效应管，电解电容，集成电路，R25,R5,R12,R27，尤其是D4（16A60V,快恢复二极管），C10(63V,470UF)。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接，防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器，在反接，短路的情况下继电器不工