新能源汽车慢充系统故障及解决方案
电控知识搬运工 2024-06-20

纯电动汽车无法使用家用随车充电连接器进行交流充电(慢充)的表现一般是:连接充电枪后,充电口指示灯无法正常点亮,组合仪表上的充电连接指示灯和充电状态指示灯均不会点亮。对于纯电动汽车慢充系统的故障,需要了解慢充系统的充电条件以及故障检修流程。


一、慢充系统的充电条件

根据交流充电控制过程,慢充系统完成正常充电需要满足以下条件:

1.CC信号有效。充电线连接确认信号正常,慢充口PE端子与接地之间的电阻小于0.5Ω,充电枪内的RC电阻值与S3开关正常(图1)。图1 交流充电接口插头和插座界面示意图2.CP控制导引信号(PWM脉宽信号)有效。CP信号正常、线路应无短路、断路,例如充电插头与插座无接触不良,家用随车充电枪或交流充电桩内部CP监测线路应正常,车辆控制装置监测CP信号的线路应正常等。3.车辆高压系统能够正常上电。也就是说,车辆OK或READY灯能够正常显示(无互锁故障、漏电或绝缘故障、高压继电器故障等)。4.高压配电箱内部的充电正极继电器、充电负极继电器及其控制线路应正常。5.车辆充电接口L、N接口应接触良好。6.充电插头与插座插合处的温度正常,温度传感器的数值在正常范围内。7.监测CC和CP信号的车辆控制装置正常。因车型和配置不同,车辆控制装置可能是整车控制器(VCU)、辅助控制模块(ACM)、车载充电机(OBC)、动力电池充电控制模块等。例如整车控制器无法通讯、损坏,则慢速充电系统将停止工作。8.唤醒信号及其线路正常:监测CC和CP信号的车辆控制装置与电池管理器之间的唤醒信号传输正常。

9.整车控制器、车载充电机、电池管理器之间的通讯正常。


二、慢充系统常见故障检修

慢充系统的常见故障症状主要有:车载充电机通讯故障;充电连接确认信号(CC信号)故障;CP信号(控制导引)故障;监测CC与CP信号的车辆控制装置通讯故障;慢充唤醒信号故障;交流充电继电器及其线路故障等。从新能源汽车售后服务店的调研数据来看,慢充系统常见的故障原因有:车载充电机(图2)内部故障;交流充电熔断器烧断;交流充电口接触电阻过大;充电桩内部故障等。

图2 吉利EV450车载充电机

慢充系统的检修步骤如下:

1.仪器诊断。使用诊断仪器对全车控制单元进行快速扫描测试,确认没有与充电系统相关的故障代码,确认电池管理器、电机控制器、车载充电机、整车控制器等控制单元能够正常通讯,且无相关故障代码。2.基本检查。检查慢速充电口、充电枪的电气端子无明显烧蚀、损坏的情况,该充电枪或充电桩对于其他新能源车辆能够正常充电。3.检查并确认充电连接确认信号(CC信号)。连接好充电枪后,维修技师观察组合仪表上的充电连接指示灯应能够正常显示,或者使用诊断仪器,读取充电系统的数据流,“充电枪连接检测”应显示“已连接”。以吉利EV450为例,读取OBC系统的数据流,重点分析“充电枪连接检测”“引导电路电压”“引导电路占空比”数据流,如图3所示。

图3 吉利EV450车载充电机数据流

如果仪表充电连接指示灯不亮,或者数据流显示“未连接”,说明CC信号无效,可能原因为:充电枪RC电阻故障;充电枪S3开关故障;充电口PE接地电阻值过大;CC信号线断路;对地短路;监测CC信号线的控制单元内部损坏等。

如图4所示,使用万用表测量充电枪上的CC端子与PE端子的电阻值(测量时不能压下充电枪的解除锁止按钮),在车辆接口已经完全连接的情况下,所测量的电阻值应符合表1的数值。如果阻值不符合,说明充电枪存在故障。表1 交流充电枪CC与PE之间的电阻值(RC电阻)

图4 交流充电口CC与PE的电压值测量

检查充电枪上的解除锁止按钮应无卡滞情况,确认解除锁止按钮按下后,该按钮能够正常复位。

使用数字式万用表测量车辆的交流充电口CC与PE之间电压值。充电枪状态正常时,不同车型,CC与PE之间电压值有较大差异,例如:吉利EV300的数值为5V左右;东南DX3电动汽车的数值为0.9~3V;广汽合创007,休眠时的数值为0.66V(图4),唤醒后(例如打开车门)的数值为3.26V;大众ID.4 CC与PE之间的电压值为4.6V。如果CC与PE之间的电压值不符合该款车型的标准电压值,则拆下蓄电池上的负极端子,使用万用表测量充电口上的PE端子与车身接地之间的电阻,标准值小于0.5Ω。如图5所示,检查交流充电线束插件端子应无明显的烧蚀、虚接情况,测量充电口CC端子与监测CC信号的车辆控制装置端子之间的电阻值,标准值小于0.5Ω。测量充电口CP端子与监测CP控制导引信号的车辆控制装置插件端子之间的电阻值,标准值小于0.5Ω。图5 交流充电口及针脚定义

需要注意的是:不同车型,监测CC与CP信号的车辆控制装置有所不同,例如车载充电机(OBC)、整车控制器(VCU)以及其他充电辅助控制单元等,具体需要查询维修手册和电路图。如果整车控制器(VCU)负责监测CC和CP信号,则必须检查VCU与车载充电机之间的唤醒信号线是否断路、短路,以及检查VCU是否发出相应的唤醒信号(测量唤醒信号线是否有电压)。在实际新能源维修任务中,闭合遇到过多例因为整车控制器不良导致车辆无法交流充电的案例。吉利EV300电动汽车由辅助控制模块监测CC和CP信号。

在以上检查均正常的情况下,则更换车载充电机。如果车载充电机正常,无直流输出,则检查动力电子单元(PEU)或车载充电机内部的熔断器,如果熔断器损坏必须检查损坏的原因。对于装备“四合一”的车型,如果“四合一”内部安装有交流充电继电器,则必须检查交流充电继电器及其相关控制线路是否断路、短路。

本文内容来自于学而为科技,版权属于原作者。


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