比亞迪E5汽車無法交流充電的故障診斷與排除

廖俊洲

摘 要 近年來，新能源汽車在我國快速發(fā)展，新能源汽車產(chǎn)銷量快速增長，如何安全、有效的做好新能源汽車售后服務(wù)，對(duì)長期從事傳統(tǒng)汽車維修的從業(yè)人員提出了新的要求。無法交流充電是純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車上比較常見的典型故障，本文從比亞迪E5純電動(dòng)汽車交流充電的控制策略，交流無法充電的故障診斷、故障排除等方面分析交流無法充電的故障診斷與排除方法。

關(guān)鍵詞 比亞迪E5汽車 交流充電 CP信號(hào)

中圖分類號(hào)：U472 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.05.071

Abstract In recent years， with the rapid development of new energy vehicles in China， the production and sales of new energy vehicles are growing rapidly. How to do a good job of new energy vehicle after-sales service safely and effectively puts forward new requirements for practitioners engaged in traditional vehicle maintenance for a long time. The failure of AC charging is a typical failure of pure electric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles. This paper analyzes the failure diagnosis and troubleshooting methods of AC charging from the aspects of the control strategy of AC charging， the failure diagnosis and troubleshooting of AC charging of BYD E5 pure electric vehicles.

Keywords BYD E5 Car; AC charging; CP signal

在國務(wù)院發(fā)布的“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，明確提出要進(jìn)一步發(fā)展壯大新能源汽車為代表的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，我國也出臺(tái)了多項(xiàng)新能源汽車支持與補(bǔ)貼政策，大力推動(dòng)發(fā)展新能源汽車。根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù)，2018年我國新能源汽車銷量達(dá)到135.6萬輛，比上一年增長61.7%。隨著新能源汽車在整個(gè)汽車市場中的占比穩(wěn)步提升，新能源汽車售后服務(wù)需求也快速增長。本文以一輛17款比亞迪E5純電動(dòng)汽車無法交流充電的故障為例，淺析新能源汽車的故障診斷與排除方法。

1 故障現(xiàn)象分析

一輛2017款比亞迪E5純電動(dòng)汽車有時(shí)無法交流充電。車主反映有時(shí)插上充電槍之后儀表上沒有充電功率顯示，但充電連接指示燈點(diǎn)亮。車輛到店預(yù)檢時(shí)也出現(xiàn)此問題。

1.1 比亞迪E5三電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

比亞迪E5是深圳比亞迪旗下的一款純電動(dòng)汽車，三電系統(tǒng)主要包括：電池包、高壓電控總成（四合一）、電機(jī)。比亞迪E5的電池包由192節(jié)磷酸鐵鋰電池分成13個(gè)模組串聯(lián)而成，另外電池包還包括2個(gè)分壓接觸器、1個(gè)正極接觸器、1個(gè)負(fù)極接觸器、采樣線束、維修開關(guān)、電池模組連接片和鏈接電纜等。電池包的額定電壓為633.6V，容量為75Ah。電池管理系統(tǒng)（BMS）主要實(shí)現(xiàn)充/放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報(bào)警和保護(hù)、SOC/SOH計(jì)算、自檢以及通訊功能等。高壓電控總成主要由VTOG、DC-DC、高壓配電箱、漏電傳感器組成。高壓電控總成的功用主要有：（1）控制高壓交/直流電雙向逆變，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)充、放電功能（VTOG、車載充電器）;（2）實(shí)現(xiàn)高壓直流電轉(zhuǎn)化低壓直流電為整車低壓電器系統(tǒng)供電（DC-DC）;（3）實(shí)現(xiàn)整車高壓回路配電功能以及高壓漏電檢測功能（高壓配電箱&漏電傳感器模塊）;（4）直流充電升壓功能;（5）CAN通信、故障處理紀(jì)錄、在線CAN燒寫以及自檢等功能。比亞迪E5采用交流永磁同步電機(jī)，額定功率80kW，最大輸出扭矩310Nm。車輛行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)將電池包提供的電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)或后退;車輛滑行、制動(dòng)過程中，電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能給電池包充電。

1.2 比亞迪E5交流充電控制策略

比亞迪E5的充電方式主要有由兩種，包括直流充電和交流充電。交流充電主要是通過交流充電樁、壁掛式充電盒以及家用供電插座接入交流充電口，通過高壓電控總成將220V或380V的交流電轉(zhuǎn)為650V直流高壓電給動(dòng)力電池充電。

如圖1所示，2017款比亞迪E5純電動(dòng)汽車輔助電池（12V）給VTOG、BCM、BMS提供常電。車輛進(jìn)行交流充電時(shí)，當(dāng)把充電槍插入車輛交流充電接口，充電槍上的CC信號(hào)通過充電口傳輸給VTOG。VTOG檢測到充電槍插槍信號(hào)后，將充電連接信號(hào)發(fā)送給車身控制器（BCM）。接收到充電連接信號(hào)后，BCM給雙路電繼電器（IG3）線圈供電，使IG3吸合，給BMS、網(wǎng)關(guān)等相關(guān)模塊提供雙路電源，喚醒BMS等模塊。BMS被喚醒后，檢測VTOG發(fā)來的交流充電感應(yīng)信號(hào)，控制預(yù)充接觸器閉合完成預(yù)充，然后控制交流充電接觸器閉合。此時(shí)，VTOG與交流充電設(shè)備進(jìn)行CP信號(hào)確認(rèn)，交流充電設(shè)備通過充電口給VTOG提供交流電，開始充電。

2故障診斷

交流無法充電故障首先檢查交流充電槍是否有故障，插槍后充電指示燈是否能正常點(diǎn)亮。使用萬用表電阻檔檢測充電槍CC與PE之間的電阻，為680 正常（功率為3.3KW的交流充電槍CC與PE之間的電阻值為680 ）;使用萬用表直流電壓檔檢測充電槍CP與PE之間的電壓，12.1V正常。說明充電槍沒問題。使用萬用表直流電壓檔檢測車輛充電接口CC與PE之間的電壓，為5V正常。當(dāng)車輛VTOG檢測到充電槍的CC信號(hào)時(shí)，便會(huì)進(jìn)入充電模式，點(diǎn)亮儀表上的充電指示燈。因?yàn)槌鯔z時(shí)插上交流充電槍后充電指示燈能夠點(diǎn)亮，說明VTOG已檢測到CC信號(hào)，交流充電槍與充電座連接正常，并且充電座CC端子到VTOG的連接線束（B53（B）/2-B28（A）/13）無故障。

下一步檢查車輛是否存在故障。連接故障診斷儀，插槍讀取電池管理系統(tǒng)和VTOG是否有故障碼。讀取數(shù)據(jù)流，主要數(shù)據(jù)如表1所示。從數(shù)據(jù)流分析，充電接觸器處于斷開狀態(tài)，故障現(xiàn)象應(yīng)該是交流充電接觸器未正常吸合導(dǎo)致的，因此，接下來重點(diǎn)檢查交流充電接觸器的控制線路。

預(yù)充狀態(tài)為“預(yù)充完成”，說明預(yù)充接觸器已正常工作，雙路電沒問題。接下來再檢查確認(rèn)BMS供電線路。使用萬用表檢測BK5（A）/14針腳與車身之間的電壓，低壓輔助電池通過BK5（A）/14針腳為電池管理系統(tǒng)提供常電，檢測值為13.2V正常。插槍檢測BK5（B）/1針腳與車身之間的電壓，車輛充電或放電時(shí)，受BCM控制的雙路電繼電器通過該針腳為電池管理系統(tǒng)提供雙路電，檢測值為13.3V正常。

檢查車輛通訊系統(tǒng)。比亞迪E5采用的是CAN通訊，動(dòng)力網(wǎng)主要包括：網(wǎng)關(guān)、BMS、組合儀表、高壓電控總成、BCM等終端，兩個(gè)120 的終端電阻分別安裝在網(wǎng)關(guān)和BMS?？梢酝ㄟ^檢測CAN-H、CAN-L與車身之間的電壓，或者CAN-H與CAN-L之間的電阻值來判斷CAN網(wǎng)絡(luò)是否存在故障。正常情況下CAN-H與車身之間的電壓為2.5-3.5V，CAN-L與車身之間的電壓為1.5-2.5V，拔掉一個(gè)終端電阻時(shí)CAN-H與CAN-L之間的電阻為120 。拔下BK5（B）插頭，用萬用表直流電壓檔分別檢測BK45（B）/14（CAN-H）和BK45（B）/20（CAN-L）與車身之間的電壓，分別為2.62V、2.35V，正常。拆下輔助電池負(fù)極，檢測BK45（B）/14和BK45（B）/20之間的電阻為120 ，比亞迪E5動(dòng)力網(wǎng)兩個(gè)120 的終端電阻分別安裝在網(wǎng)關(guān)和BMS處，因此拔下BMS插頭測量電阻為120 是正常值。

檢測充電確認(rèn)信號(hào)。用萬用表檢測充電座CP與VTOG之間的導(dǎo)通性，電阻無窮大，懷疑線路斷路。拔下B53（B）插頭發(fā)現(xiàn)B53（B）/1有退針現(xiàn)象，測量B53（B）/1與B28（A）/13之間線路導(dǎo)通。車輛進(jìn)行交流充電時(shí)，只有VTOG與交流充電設(shè)備進(jìn)行CP信號(hào)確認(rèn)后，交流充電設(shè)備才通過充電口給VTOG提供交流電，開始充電。判斷是因?yàn)橥酸槍?dǎo)致充電確認(rèn)信號(hào)線路不通，致使BMS沒有給交流充電接觸器輸出拉低控制，從而導(dǎo)致無法充電故障。

3故障排除

詢問車主得知，這臺(tái)車不久前發(fā)生過追尾事故，修復(fù)過前保險(xiǎn)杠?？赡茉谛迯?fù)過程中拔插頭時(shí)將針腳拉出。將針腳緊固后反復(fù)測試，故障沒有再出現(xiàn)。經(jīng)與車主溝通，這次先緊固包扎好，如以后還出現(xiàn)故障則需更換低壓線束。

參考文獻(xiàn)

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[3] 比亞迪E5乘用車維修手冊(cè)，2017.