新能源汽車充電樁檢測及故障診斷分析

合肥市電動汽車充電設施投資運營有限公司 安徽 合肥 230031

1 充電設施及其檢測技術(shù)

電動汽車所用的充電設備通常分為車載、非車載式充電機，以及交流式充電樁幾種。車載式充電機總是設置在電動汽車里面，而非車載式充電機則設置在電動汽車之外，二者均可對交流電能進行轉(zhuǎn)換，使其變成直流電能，且其直流充電接口可以跟電動汽車說明的電池管理系統(tǒng)（BMS）實現(xiàn)通信。至于交流式充電樁，其實是個供電裝置，負責為裝在車內(nèi)的車載充電機供電，其輸出電源是交流形式的，電壓一般有220V與380V兩種。交流充電樁沒有充電功能，僅有供電能力，需通過車載充電機才能給電動車充電。車載充電機輸入是四線三相交流380V電壓,輸出的是直流電，而且是大小可調(diào)的，可對電動汽車里面的動力電池充電。

為電動汽車配備的充電設備，從收貨，到質(zhì)量檢定，再到隨車配送，各項業(yè)務均需進行管理，這里的充電設備內(nèi)置計量器，在到貨建檔時，應該優(yōu)先進行，待其檢測合格后，應該與充電設備做資產(chǎn)綁定，并作為整機資產(chǎn)予以建檔。對于充電設施應該展開的實驗室檢測包括：抽檢（到貨前）、全性能試驗、全檢（到貨后）。按10%對充電樁進行抽樣檢驗，檢測充電樁時要求100%全檢的，有充電樁當中的內(nèi)置計量器具，以及現(xiàn)場出現(xiàn)異常的充電樁。到貨后展開的全檢實驗中，對于直流充電機產(chǎn)品，需做23項試驗；對于交流充電樁產(chǎn)品共做14項試驗，包括外觀、功能、安全和準確等五個方面。主要試驗設備包括功率分析儀、自動絕緣耐壓測試儀、示波器、現(xiàn)場校驗儀，以及可編程交流源等[1]。

2 充電設施的故障診斷

直流充電模塊是高度智能化產(chǎn)品，通常采用全數(shù)字控制，其與監(jiān)控單元之間的通信通過CAN實現(xiàn)，因此在監(jiān)控端可對充電模塊調(diào)壓或者限流，也可以實現(xiàn)開關(guān)機等操作。三相四線制的直流充電樁，能夠輸出大功率電源，且電壓、電流均在較大范圍內(nèi)可調(diào)，能做到快速充電。車載充電機需要參照電動汽車所用的動力電池種類及其性能進行設計，一般裝設在汽車里面，它可以把交流的輸入電源給變換成直流電，直接給動力電池充電。在充電期間，車載充電機可以利用CAN實時與電池管理系統(tǒng)(BMS)展開通信，因此可隨時了解電池狀態(tài)與充電需求。交/直流充電樁當中的接口較為復雜，不同模式下充電的優(yōu)缺點各異，基本故障有：

①充電樁顯示未連接任何車輛。主要看PE端與快充端口CC1之間電阻是不是1kΩ、快充口周圍存不存在導電層脫落問題、PE與充電槍CC2間能不能導通。②電池繼電器無法閉合。主要看充電樁上面的輸出正、負極喚醒信號與PE間能不能正常導通，以及充電設備的能不能正常進行CAN通信。③電池繼電器可以閉合，但輸出0電流。先要檢測連接器狀態(tài)正不正常，再檢測高壓熔斷絲出沒出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象，看其使能信號是不是一直輸入12V。④充電階段出現(xiàn)互操作故障。充電樁輸出與車輛在正常充電狀態(tài)下的需求是完全一致的，如果充電機無法參照具體需求對輸出電壓、電流做出適當調(diào)整，就該看程序有沒有下傳至充電模塊當中。⑤電子鎖出現(xiàn)故障。電子鎖在整個充電期間應該始終保持鎖定狀態(tài)，若電子鎖此時允許開啟，則應該是發(fā)生故障，或充電樁內(nèi)對應程序未啟動。

3 故障診斷及排除

3.1 第一類故障診斷及排除

（1）造成故障的可能原因

①充電電源無法正常連接；②交流充電連接裝置出現(xiàn)故障；③充電樁內(nèi)部線路故障。

（2）診斷流程

參照產(chǎn)生第一類故障的各方面原因，做出確切的診斷，首先，參照故障現(xiàn)象看配電柜上面的總閘開關(guān)，處于工作狀態(tài)下的總閘開關(guān)應該是閉合的，一旦斷開，需要將其關(guān)閉；應該看總閘開關(guān)當中的火線（L線）與其零線（N線）、地線（PE線）之間的電壓，看其是不是220V，一旦出現(xiàn)異常，則線路當中必然存在斷開、損壞或者是虛接故障，需要修復線路或把開關(guān)換掉；最后檢測充電樁本身的輸入電壓，看其火線（L線）與零線（N線）、地線（PE線）之間的電壓是不是220V，一旦出現(xiàn)異常，則應該是線路有斷開或損壞之處，線路需重連或開關(guān)需更換。

3.2 第二類故障

第二類故障下，電源可以正常供電，故障出現(xiàn)在設備停機狀態(tài)下，且充電前插頭與電池接口能夠正確連接，通常分為七種。其一是監(jiān)控系統(tǒng)在正常充電狀態(tài)下顯示0數(shù)據(jù)，其故障原因可能出現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)與充電樁間的通訊部分；其二是進行正常充電時，電流不足20A，其故障原因應該在充電樁顯示屏當中，或者是充電程序內(nèi)；其三是充不上電或進不去充電操作界面，其故障原因應該在監(jiān)控系統(tǒng)與充電樁間的數(shù)據(jù)通信部分；其四是BMS在充電樁顯示屏重啟充電程序后，不能通信，其故障原因應該在監(jiān)控系統(tǒng)與充電樁間的數(shù)據(jù)通信部分；其五，BMS處于正常狀態(tài)，但是充電電流卻是0，其故障原因是可能誤按了充電急停按鈕；其六，BMS處于正常狀態(tài)，但是充電電壓卻是0，其故障原因也可能是誤按了充電急停按鈕；其七是BMS處于正常狀態(tài)，充電電壓不穩(wěn)定，且充電電流顯示為0，其故障原因應該在充電模塊當中。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文對新能源汽車充電樁的部分故障進行了分析，并闡述了故障原因及排除方法，希望能夠進一步推動新能源汽車充電設施的建設與發(fā)展。