2019款?yuàn)W迪A6L混動(dòng)版便攜式充電器充電故障解析

【摘" 要】文章以2019款?yuàn)W迪A6L混動(dòng)版車型無(wú)法通過(guò)便攜式充電器充電的故障為例，按照維修引導(dǎo)，通過(guò)診斷分析，鎖定故障原因，并進(jìn)行故障排除。

【關(guān)鍵詞】充電故障;原因分析;故障排除

中圖分類號(hào)：U469.72" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）12-0091-04

Analysis of Charging Failure of 2019 Audi A6L Hybrid Portable Charger

【Abstract】This paper takes the failure of 2019 Audi A6L hybrid model that cannot be charged by portable charger as an example. According to maintenance guidance，through diagnosis and analysis，the cause of the failure is locked and troubleshooting is carried out.

【Key words】charging fault;reason analysis;troubleshooting

電動(dòng)汽車已然成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，便攜式充電器為電動(dòng)車充電帶來(lái)便利。本文以2019款?yuàn)W迪A6L混動(dòng)版無(wú)法通過(guò)便攜式充電器充電故障為例，對(duì)檢修過(guò)程進(jìn)行具體分析與總結(jié)。

1" 故障現(xiàn)象

一輛2019款?yuàn)W迪A6L混動(dòng)版，累計(jì)行駛里程約為26000km。車主反映，使用便攜式充電器為車輛充電時(shí)，接通充電器電源后，充電插座上的紅色報(bào)警LED充電指示燈點(diǎn)亮，無(wú)法對(duì)車輛進(jìn)行充電。

2" 檢修過(guò)程

使用便攜式充電器充電的充電方法稱為“模式2充電”（圖1），該方式通過(guò)3針插頭利用家用電源進(jìn)行充電。其典型功耗約為10A，輸出功率約為2.2kW，充電時(shí)間約為8～10h。

當(dāng)把便攜式“模式2充電”的2型充電插頭連接到車輛上時(shí)，能聽到充電插孔鎖銷來(lái)回循環(huán)3次，然后紅色報(bào)警LED點(diǎn)亮，提示充電錯(cuò)誤。此時(shí)，觀察車輛儀表已識(shí)別電源充電器的連接，但不會(huì)開始充電，且能仔細(xì)聽到充電鎖鎖定執(zhí)行器的循環(huán)。

另一類充電方法稱為“模式3充電”（圖2），通過(guò)提供的充電電纜可以是1相、2相或者3相，充電功率有3.6kW、7.2kW、11kW、22kW，充電樁用交流（AC）充電，能監(jiān)控故障電流并具備漏電保護(hù)功能，車輛和充電樁之間有通信。

在這種情況下，當(dāng)使用車間立式“星星牌”的充電器單元或進(jìn)行“模式3充電”時(shí)，故障很明顯。這里所指的是消耗率為32A、功率輸出為最高7.2kW的交流壁掛式充電盒。同樣用“模式3充電”的3型充電插頭連接到車輛上時(shí)，會(huì)聽到充電插孔鎖銷循環(huán)3次，然后紅色報(bào)警LED點(diǎn)亮，如圖3所示，通知充電錯(cuò)誤。同時(shí)，觀察到車輛儀表已識(shí)別電源充電器的連接，但不會(huì)開始充電。仔細(xì)傾聽或觀察充電鎖鎖定執(zhí)行器的循環(huán)，與“模式2充電”的2型充電情況如出一轍。

基本檢查確認(rèn)高壓電池附近沒(méi)有液體泄漏，軟管、連接或線束沒(méi)有明顯損壞跡象。將客戶隨車提供的便攜式充電器移至同款配置車輛進(jìn)行“模式2充電”驗(yàn)證，結(jié)果對(duì)試乘試駕車輛充電成功，排除了便攜式充電器的故障。

路試時(shí)，當(dāng)主電源充電不起作用，可通過(guò)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)以及滑行時(shí)對(duì)高壓蓄電池AX1進(jìn)行充電，直到蓄電池電量足以單獨(dú)在電動(dòng)模式下駕駛車輛一小段距離（尤其是在城市的紅綠燈等待時(shí)，是否可以純電起步）。由此推測(cè)，電池可以接受充電，并能提供足夠的電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。該環(huán)節(jié)驗(yàn)證了VX54電動(dòng)機(jī)發(fā)電回收傳給JX1后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再向AX1進(jìn)行充電，然后原路返回通過(guò)三相電流W、U、V驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)行駛。

回到車間后，使用車輛診斷儀VAS6150E對(duì)高壓系統(tǒng)的控制單元地址碼00C6（高電壓蓄電池充電器）進(jìn)行故障碼讀取，檢測(cè)到3個(gè)故障事件，分別是：P33E800（充電插座A，充電插頭鎖止，機(jī)械故障）、2個(gè)U112100（數(shù)據(jù)總線，丟失信息）。

通過(guò)診斷儀讀取OBC-J105的測(cè)量值，分別對(duì)未插充電槍（圖4）、帶槍插槍不充電（圖5）、帶槍插槍充電（圖6）的情況進(jìn)行讀取匯總和分析。

通過(guò)對(duì)圖4～圖6的分析，結(jié)論大致如下。

高壓充電槍雖已插上但未鎖定，OBC可以檢測(cè)到充電插頭未鎖定且應(yīng)被鎖定，連接識(shí)別狀態(tài)已存在。OBC可通過(guò)接近電路（PP）檢測(cè)充電插頭的存在，充電接頭的最大電流為0A。無(wú)充電電流故未充電。記錄的電荷傳感器溫度傳感器直流電為-55.0℃，直流充電時(shí)的默認(rèn)充電插座溫度值不適用。連接充電器的可用充電電流（與OBC通信）為7.8A。控制導(dǎo)向（CP）PWM信號(hào)的頻率為1001Hz，控制電壓為9443.0mV，CP線路電壓峰值為+9V，表明OBC已與電源充電器配對(duì)但未充電（充電時(shí)通常峰值為+6V）?？刂葡葘?dǎo)（CP）PWM信號(hào)的正占空比為13.10%（約16A充電電流可用）。占空比為13.10%，已識(shí)別信號(hào)為00000001，OBC可檢測(cè)充電器插頭連接并解釋從充電器（通過(guò)CP）中繼的充電信息。

從上述數(shù)據(jù)可知，OBC正在檢測(cè)充電插頭的存在，但充電插頭鎖銷的位置仍保持未鎖定。那么充電插頭鎖銷故障是否會(huì)導(dǎo)致不充電，需繼續(xù)尋找可能的故障原因。

故障原因分析如下：①2型（模式2充電）充電插孔和OBC之間的接線線束錯(cuò)誤，如腐蝕、進(jìn)水、插頭觸點(diǎn)撐開、針腳是否頂回或折彎、導(dǎo)線是否擠壓/折彎或磨損等情況，需在必要時(shí)排除故障;②充電插座和OBC之間中繼的信號(hào)值不正確;③其他車載系統(tǒng)可能通過(guò)CAN消息禁止充電（保護(hù)性鎖止）;④故障OBC（AX4）。

根據(jù)采集到的故障代碼和故障描述，重點(diǎn)對(duì)2型鎖銷電路圖進(jìn)行以下研究：OBC接線及其連接器的晃動(dòng)測(cè)試和目視檢查;鎖銷執(zhí)行器和位置傳感器的測(cè)量;引腳測(cè)試OBC的所有低壓輸入/輸出。

2.1" 準(zhǔn)備工作

拆除各種裝飾板和下護(hù)罩，以便進(jìn)入充電插座、OBC和相關(guān)接線的后部相關(guān)附件區(qū)域。

2.2" 充電系統(tǒng)檢測(cè)步驟

2.2.1" 檢測(cè)步驟e-tron充電系統(tǒng)

1）目視檢查客戶充電電纜：如果充電過(guò)程正在進(jìn)行，則結(jié)束充電，并將充電電纜從汽車充電插座上拔下。

2）對(duì)客戶充電電纜（e-tron充電系統(tǒng)）上的充電插頭進(jìn)行目視檢查：檢查充電插頭是否損壞或變形、是否變色、是否觸點(diǎn)臟污或腐蝕、是否使用原廠充電電纜、客戶的充電電纜（e-tron充電系統(tǒng)）是否正常。

2.2.2" 在車身部件高電壓蓄電池充電插座1-UX4上進(jìn)行目檢

檢查充電插頭是否損壞或變形、是否變色、是否觸點(diǎn)臟污或腐蝕、是否出現(xiàn)過(guò)結(jié)冰或者凍壞情況，確認(rèn)部件高電壓蓄電池充電插座1-UX4是否損壞。

2.3" 高電壓系統(tǒng)診斷及導(dǎo)線檢測(cè)

通過(guò)診斷系統(tǒng)對(duì)汽車的高電壓系統(tǒng)進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)無(wú)電壓。將電壓系統(tǒng)保養(yǎng)插頭脫開（使用專用工具T40262進(jìn)行保護(hù)性鎖止），確認(rèn)所有高電壓組件的電壓都小于20V。然后對(duì)部件高電壓充電插頭鎖止裝置1的伺服元件F498的導(dǎo)線進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)條件為點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉（端子15關(guān)閉），控制單元的連接插頭已斷開，測(cè)量針腳（導(dǎo)線起始/結(jié)束）對(duì)地的電阻，配合Elsapro中電路圖檢測(cè)或檢查以下導(dǎo)線是否正確。

1）對(duì)地短路（Pin 16對(duì)地短路阻值無(wú)窮大∞，Pin 17對(duì)地短路阻值無(wú)窮大∞）。

2）車身接地（Pin 16車身接地阻值無(wú)窮大∞、Pin 17車身接地阻值無(wú)窮大∞）。

3）測(cè)量對(duì)正極的短路。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通（端子15接通）時(shí)，Pin 16車身接地為 0.1V，Pin 17車身接地為0.1V。

4）檢測(cè)導(dǎo)線Pin 16和Pin 17是否相互短路。正常目標(biāo)值在10～1000Ω之間，實(shí)際測(cè)量為36.84Ω。導(dǎo)線Pin 16和Pin 17間測(cè)量值如圖7所示。

5）借助工具測(cè)量盒VAS6356檢查部件高電壓充電插頭鎖止裝置1的伺服元件F498的促動(dòng)情況。在伺服元件F498的作動(dòng)器測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行一次電壓檢測(cè)，以檢測(cè)部件高電壓蓄電池充電器控制單元J1050的功能是否正確。將DSO1導(dǎo)線連接在以下測(cè)量點(diǎn)上：DSO1正極連至針腳Pin 16;DSO1接地連至針腳Pin 17;通過(guò)作動(dòng)器測(cè)試促動(dòng)部件。促動(dòng)，鎖止，是否短時(shí)出現(xiàn)一次12V的正電平;促動(dòng)，解鎖，是否短時(shí)出現(xiàn)一次12V的負(fù)電平。電壓檢測(cè)波形如圖8所示。

6）檢查伺服元件F498和控制單元高電壓蓄電池充電器控制單元J1050之間的導(dǎo)線連接是否損壞。

7）通過(guò)數(shù)據(jù)流（圖9）捕捉到鎖銷位置電壓。需注意：鎖銷斷開時(shí)，電壓保持在約3V，鎖銷接合時(shí)，電壓保持在約6.5V。鎖銷后循環(huán)3次，然后在脫離位置停止。此時(shí)，充電插孔附近的紅色報(bào)警LED亮起，通知車主充電錯(cuò)誤。

8）根據(jù)Elsapro中電路圖多次核實(shí)檢測(cè)排除插頭及線路外在原因，必須重點(diǎn)檢查伺服元件F498與鎖銷位置傳感器及其相關(guān)電路。最終鎖定故障源在J1050出現(xiàn)問(wèn)題。電路圖及線束插頭對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖10所示。

3" 故障排除

1）更換部件高電壓蓄電池充電器控制單元J1050，故障排除，隨后進(jìn)行等電位測(cè)試。

2）讀取CP線路電壓，在插入充電器插頭（峰值為+9V）時(shí)發(fā)生變化。主電源充電器和OBC之間的通信在25%正負(fù)載下以1kHz PWM信號(hào)開始。同樣，在保存診斷報(bào)告凍結(jié)幀數(shù)據(jù)中也得到確認(rèn)，如圖11所示。

3）為了能夠開始充電，CP線電壓必須從9V變化至 -12V再到6～12V，如此便不會(huì)發(fā)生此故障碼事件。當(dāng)CP電壓已切換至6～12V時(shí)，可確認(rèn)OBC響應(yīng)了正確的鎖銷位置，并允許開始充電。

4" 總結(jié)

該案例揭示了PP、CP和相對(duì)于時(shí)間的鎖銷位置之間的相互作用。鎖銷不僅是理想的安全功能，同時(shí)也是啟動(dòng)和終止充電過(guò)程所需的基本輸入。在OBC接收到正確的鎖銷位置電壓（確認(rèn)鎖銷接合）之前，充電不會(huì)開始。在2型充電插孔上方可以看到安裝有鎖銷執(zhí)行器。在鎖銷致動(dòng)器內(nèi)部，設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一個(gè)齒輪總成和一個(gè)與鎖銷相連的微動(dòng)開關(guān)。還需注意兩個(gè)電阻器及其與微動(dòng)開關(guān)（旁路）的關(guān)系。當(dāng)鎖銷穿過(guò)致動(dòng)器主體時(shí)，與凸輪相連的扇形齒輪作用于微動(dòng)開關(guān)。當(dāng)鎖銷斷開時(shí)，由于1kΩ和10kΩ電阻器串聯(lián)，所以電路總電阻等于11kΩ。當(dāng)鎖銷接合時(shí)，扇形齒輪和凸輪的旋轉(zhuǎn)繞過(guò)10kΩ電阻器，使微動(dòng)開關(guān)閉合。電路總電阻為1kΩ。鎖銷位置電路電阻的變化會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生3.3V（斷開）和9.4V（接通）值，OBC利用這些值來(lái)確認(rèn)充電器插頭的鎖定狀態(tài)。