純電動(dòng)汽車充電故障診斷與分析

石葉琴

摘 ? 要：21世紀(jì)以來，我國汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，已經(jīng)成為世界汽車制造和銷售大國。電動(dòng)汽車的維護(hù)保養(yǎng)與傳統(tǒng)燃油車有很多的不同，新能源汽車的發(fā)展是大勢(shì)所趨，這就要求職業(yè)院校緊跟汽車行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，掌握汽車行業(yè)的新理念與新技術(shù)，為社會(huì)培養(yǎng)緊缺型技能人才。本文以比亞迪E5（2018款）純電動(dòng)汽車為例來介紹交流充電控制原理與常見無法充電故障檢測與維修。

關(guān)鍵詞：新能源電動(dòng)汽車 ?交流充電樁 ?充電控制過程 ?無法充電案例分析

中圖分類號(hào)：U472 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（c）-0066-02

新能源汽車發(fā)展至今，通過自主研制，開發(fā)出混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池汽車等各類整車產(chǎn)品，對(duì)于電動(dòng)汽車生產(chǎn)制造趨向于智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理方式，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，產(chǎn)品技術(shù)水平明顯提升，初步掌握了電動(dòng)汽車整車設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，為我國的青山綠水、碧海藍(lán)天工程提供了解決方案。

新能源汽車充電樁分為交流充電和直流充電兩種方式，直流充電樁不需要車載充電機(jī)裝置，可以直接給電池包充電。交流充電樁為汽車充電機(jī)提供交流電源，可分為單相交流電和三相交流電，充電過程由充電樁、充電槍、車載充電機(jī)、整車控制器、電池管理系統(tǒng)協(xié)同完成。

充電模塊故障分為充電樁故障、車載充電控制故障，從電氣控制上分為強(qiáng)電控制故障和弱電控制故障，首先介紹充電樁結(jié)構(gòu)與控制原理、充電控制原理，結(jié)合常見車輛無法充電案例進(jìn)行故障分析與排除。

1 ?充電控制過程

充電槍插入完成后，充電樁供電控制裝置檢測點(diǎn)1的電壓值為9V左右，這時(shí)將S1開關(guān)閉合到PWM端子，車載控制裝置檢測點(diǎn)3檢測到RC電阻值，判斷充電最大功率，并確認(rèn)充電槍已連接完成，檢測位置2的電壓值為9V左右脈沖電壓，并計(jì)算PWM占空比，正常值為10%～90%，占空比符合要求后，喚醒電池管理控制器，并發(fā)送充電請(qǐng)求報(bào)文，同時(shí)車載控制裝置控制S2開關(guān)閉合。充電樁供電控制裝置檢測點(diǎn)1的電壓值變?yōu)?V左右，交流充電控制器控制繼電器K1、K2閉合。車載控制裝置檢測位置2的電壓值6V左右，車輛電池管理器喚醒車載充電機(jī)開始工作，并控制電池包分壓接觸器和正負(fù)極接觸器閉合，車輛儀表顯示充電完成時(shí)間、充電功率等信息，預(yù)充電結(jié)束后開始充電。

可能存在的故障有檢測點(diǎn)2、3信號(hào)丟失、接地不良、CC、CP信號(hào)接觸不良、二極管擊穿、S2開關(guān)損壞、充電槍L、N、PE插頭底座接線端子接觸不良，車輛控制裝置故障、車載充電機(jī)故障、電池管理控制信號(hào)故障等。具體故障診斷要通過故障現(xiàn)象來分析故障原因。

2 ?比亞迪E5充電故障案例分析

2.1 充電槍插入沒有反應(yīng)

故障現(xiàn)象：充電槍插入后車載顯示屏沒有任何提示。

故障分析：通過分析充電槍連接確認(rèn)與引導(dǎo)控制電路得出，車輛控制裝置通過檢測點(diǎn)3來檢測RC阻值來確認(rèn)充電槍是否完全插入。當(dāng)充電槍插入沒有反應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮充電槍手動(dòng)機(jī)械開關(guān)S3、CC接線端子、充電槍PE與車身地、以及車載充電機(jī)供電是否正常。

故障檢測：（1）使用萬用表電阻檔檢測充電槍CC端與PE端電阻，S3開關(guān)閉合時(shí)正常電阻值100～1.5k?，當(dāng)S3開關(guān)斷開時(shí)，電阻應(yīng)為2～4k?。如果不正常，要拆開充電槍檢查機(jī)械開關(guān)S3通斷是否正常。

（2）檢查充電口CC、PE連接是否正常。

A：操作啟動(dòng)開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)。

B：斷開蓄電池負(fù)極電纜。

C：斷開高壓電控連接線束B28（B），使用萬用表電阻檔檢查交流充電口CC與B28（B）的端子7的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值小于1?。

（3）檢測車載充電機(jī)供電電壓是否正常。

確認(rèn)故障點(diǎn)并維修，充電槍再次插入，確認(rèn)故障排除。

2.2 一直處于充電連接中，無法充電

故障現(xiàn)象：充電槍插入后，儀表顯示充電連接中，無法進(jìn)行充電。

故障分析：通過分析充電槍連接確認(rèn)與引導(dǎo)控制電路得出，充電槍插入完成后，充電樁供電控制裝置檢測點(diǎn)1的電壓值為9V左右，這時(shí)將S1開關(guān)閉合到PWM端子，檢測位置2的電壓值為9V左右脈沖電壓，并計(jì)算PWM占空比，正常值為10%～90%，占空比符合要求后，喚醒電池管理控制器，并發(fā)送充電請(qǐng)求報(bào)文。當(dāng)充電槍插入后，顯示屏一直處于連接中，應(yīng)考慮CP信號(hào)連接是否正常、PWM占空比是否正常、車載充電器通信接口是否正常。

故障排除：將診斷儀與行車電腦連接，讀取車載充電機(jī)與電池管理器故障碼與數(shù)據(jù)流。

（1）車載充電機(jī)通訊是否正常。

（2）CP信號(hào)連接是否正常。

A：操作啟動(dòng)開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)。

B：斷開蓄電池負(fù)極電纜。

C：斷開高壓電控連接線束B28（B），使用萬用表電阻檔檢查交流充電口CP與B28（B）的端子1的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值小于1?。

（3）CP占空比的有效性。

確認(rèn)故障點(diǎn)并維修，充電槍再次插入，確認(rèn)故障排除。

2.3 充電連接成功，但充電功率異常

故障現(xiàn)象：儀表顯示充電連接正常，充電功率未顯示或值異常。

故障分析：首先在CC、CP信號(hào)正常通訊的情況下，如果BCM未接收到充電連接信號(hào)，雙路電繼電器則不能吸合，影響電池管理系統(tǒng)與DCDC模塊的正常工作，導(dǎo)致車輛充電準(zhǔn)備工作無法完成，充電完成時(shí)間、功率等信息無法顯示。另一方面在車輛充電準(zhǔn)備工作完成后，如果直流霍爾傳感器工作異常，則會(huì)導(dǎo)致充電功率顯示為0或超出正常值。

故障排除：將診斷儀與行車電腦連接，讀取BCM與電池管理器故障碼與數(shù)據(jù)流。

（1）BCM充電連接信號(hào)是否正常（見圖1）。

A：操作啟動(dòng)開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)。

B：斷開蓄電池負(fù)極電纜。

C：斷開高壓電控連接線束B28（B），斷開車身控制器連接線束G2R，使用萬用表電阻檔檢查車身控制器連接線束G2R的端子17與B28（B）的端子6（四合一簡版）的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值小于1?。

（2）雙路電繼電器工作是否正常。

（3）直流霍爾傳感器工作是否正常。

確認(rèn)故障點(diǎn)并維修，充電槍再次插入，確認(rèn)故障排除。

交流充電樁對(duì)于電動(dòng)汽車用戶使用比較方便，可以使用家庭供電對(duì)車輛充電，對(duì)電池?fù)p傷比較小，利用夜間充電可以節(jié)省開支，使用頻率比較高，在充電過程中如果遇到的問題也會(huì)比較多，維修人員必須理解交流充電控制原理，通過故障現(xiàn)象與車輛診斷儀的故障代碼和數(shù)據(jù)流來判斷故障范圍，從而快速為用戶解決無法充電的問題。

參考文獻(xiàn)

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