比亞迪E5純電動汽車交流充電系統故障診斷與排除

一、故障現象

一輛2017款比亞迪E5純電動汽車，行駛里程50000km，車主在充電時發現不插充電槍時打開start檔位上電正常，ready指示燈正常點亮。關閉 ON 檔，插入充電槍時儀表盤上充電連接指示燈未顯示，充電口處充電指示燈未點亮，充電接觸器未吸合，車輛無法實現慢充。

二、故障原因分析

根據故障現象使用比亞迪E5專用解碼儀讀取故障碼，結合解碼儀的診斷結果并查閱相關比亞迪E5維修手冊的電路圖，綜合分析可能出現的故障原因如下：

1.充電槍故障，充電槍CC端口內部電阻相關連接線;

2.充電槍與充電口處插針松動;

3.高壓控制器總成與交流充電接口之間的CC信號線路斷路;

4.高壓控制器總成內部故障（局部）。

三、比亞迪E5交流充電系統故障診斷與排除

比亞迪E5交流充電系統工作電路如圖1所示，充電樁中的供電控制裝置通過檢測 CC 連接確認信號后，把 S1開關從12V端切換到PWM端;當檢測點1 電壓降到 6V 時，充電樁控制 K1、K2 開關閉合出電流。

控制導引電路由供電控制裝置、接觸器K1、K2，電阻R1、R2、R3、R4、RC，二極管D1，開關S1、S2、S3，車載充電機和車輛控制裝置組成。車輛控制裝置可以安裝在車載充電機里，也可以安裝在其他控制單元中。電阻RC和R4安裝在車輛插頭中，開關S1為供電設備內部開關，開關S2為車輛內部開關。在以下條件滿足時，S2 開關才會閉合：車輛接口和供電接口完全連接，并且配置了電子鎖的接口被完全鎖止后，當車載充電機自檢完成無故障時，并且動力電池處于可充電狀態，（如果車輛設置有“充電請求”或“充電控制”功能 ，則同時應滿足車輛處于“充電請求”或“可充電”狀態）。開關S3為車輛插頭內部的常閉開關，與插頭上的下壓按鈕（用于觸發機械鎖止裝置）聯動，按下按鈕解除機械鎖止功能的同時，S3處于斷開狀態。

對比亞迪E5充電系統交流充電過程檢測分析如下：

1.CC 充電連接確認。當充電插頭與車身交流充電口完全連接后，充電樁中供電控制裝置通過檢測點4檢查到端子CC連接確認信號后，將S1開關從+12V擋切換至PWM信號擋（脈沖寬度調制信號）。

2.CP 控制確認。S1開關切換至 PWM 擋后，供電控制裝置同時進行PWM信號的發送和檢測點1電壓的測量，以此來確認充電線路連接情況;車輛控制裝置憑借對檢測點2上接收到的PWM信號的監測，來判斷供電設備的供電能力，并完成充電裝置完全連接的確認。

3.車輛控制裝置通過檢測點3測量端子CC和端子PE之間的電阻 Rc。線路中開關S3為車輛插頭的內部常閉開關，與插頭上的機械鎖止裝置相關聯，按下機械鎖止開關，S3開關即斷開。當插頭與插座完全連接后，車輛控制裝置通過測量檢測點3與PE之間的阻值，確認完全連接，得到充電連接信號，完成了充電喚醒過程。

4.系統確認充電裝置完全連接后，供電控制裝置通過測量檢測點1的電壓判斷車輛是否準備就緒，當電壓值達到規定值時，供電設備控制裝置接通開關 K1、K2分別為供電插頭的L、N端子供電。

5.BMS（動力電池管理系統）檢測充電需求，同時給車載充電機發送工作指令并控制車輛低壓電路中的相關繼電器吸合，車載充電機執行充電程序，同時點亮充電指示燈。

6.充電過程中，系統會周期性地檢測相關檢測點的電壓值，確認供電線路的連接情況。車輛控制裝置測量檢測點2和檢測點3、供電控制裝置測量檢測點1和檢測點4的電壓。監測周期不大于50ms。另外車輛控制裝置持續地監測檢測點2收到的PWM 信號，當占空比信號發生變化時，調節車載充電機的輸出功率，監測周期不大于5s。

7.充電完成。當BMS檢測充電完成后，或達到車輛設置的充電完成條件，或駕駛員執行停止充電的指令時，車輛控制裝置斷開S2開關，使車載充電機停止充電;供電控制裝置將S1開關切換至+12V擋。在檢測到S2開關斷開的信號后，供電控制裝置斷開K1、K2 供電回路。一般采用恒流——恒壓充電方法，在不同溫度范圍內以恒定電流充電至動力電池組總電壓達到或最高單體電壓達到此溫度條件下的規定電壓值，以恒定電壓充電至電流小于0.8A 后停止充電。充電溫度通常為0-55℃，此時以10A 的電流充電;當單體電池最高電壓高于3.6V時，降低充電電流到5A，當電芯電壓達到3.7V時，充電電流為0A，請求停止充電。

使用比亞迪汽車故障檢測儀讀取故障代碼和車載充電器的數據流，無故障代碼存儲，車載充電器相關數據流正常，由此可得出車載充電器未發生故障。檢測高壓配電箱內部的慢充繼電器（測量電阻為49.2Ω，正常值為48.0Ω～52.0Ω，符合技術要求）及相關熔斷絲，連接12V電壓后能閉合導通，未見異常。據此可得出故障點是發生在電控線路系統中。當車輛正常情況下處于交流充電模式時，輔助控制模塊檢查交流充電接口的CC（充電連接卻信號）及CP（控制引導信號），確認物理完全連接后，喚醒BMS（電池管理系統），BMS控制車載充電機進行充電，同時控制接觸器K3閉合，開始充電。針對上述故障現象，將診斷儀與車輛連接進入車輛BMS電池管理系統模塊，執行讀取數據流操作，OFF檔讀取BMS充電時相關數據流數據流顯示：充電不允許，無電感應交流且充電接觸器不吸合。

目視檢查充電槍和充電口的插針是否有松動，插針都未發現異常。在未充電的情況下斷開高壓維修開關，等待5 min后對交流充電口的充電控制確認信號（CP）進行檢測，測量CP-PE間的電阻為0.58 MΩ（正常值為0.5 MΩ～0.6 MΩ），與理論值較接近，符合技術要求，說明車載充電器內部連接CP信號端的二極管并未損壞，不存在故障;測量端子B28（A）/47與車身搭鐵間電壓，為11.66V，正常;測量端子B53（B）/1與車身搭鐵間電壓，為11.69V，正常;測量端子B28（A）/47與端子B53（B）/1之間的電阻，為0.3Ω，正常;結合充電指示燈點亮，認為充電控制確認信號線（CP）無故障。使用萬用表檢測充電槍口CC對充電槍口內部搭鐵電阻，正常值約為 680歐姆，測量電阻值約為684歐姆，充電槍不存在問題。再次用萬用表測量B28（A）/13——B53（B）/2之間的電阻，若阻值小于 1 歐，則為正常，若檢測時電阻為無窮大，說明線束斷路，需更換線束。用萬用表測量B28（A）/13——B53（B）/2之間的電阻值發現電阻值為無窮大，證明故障即由此條線束斷路產生，更換B28（A）/13——B53（B）/2之間線束后試車充電，儀表盤充電連接指示燈正常，比亞迪E5慢充系統恢復充電。

參考文獻：

[1]比亞迪E5維修手冊

[2]孫煥新.電動汽車充電系統充電模式分析.時代汽車期刊.2017年3月

[3]王瑜.純電動汽車充電系統工作過程及常見故障檢修.汽車維修期刊，2018年10月

[4]范亦銘.純電動汽車充電原理介紹.中國新技術新產品期刊.2017年5月

作者簡介：馬征（出生年-198103），男，漢，山東菏澤，高級講師，碩士研究生，研究方向：汽車電子電控系統。