電動汽車慢充系統(tǒng)故障的檢修

◆文/福建理工學校陳育彬技能大師工作室 陳育彬

純電動汽車無法使用家用隨車充電連接器進行交流充電(慢充)的表現(xiàn)一般是：連接充電槍后，充電口指示燈無法正常點亮，組合儀表上的充電連接指示燈和充電狀態(tài)指示燈均不會點亮。對于純電動汽車慢充系統(tǒng)的故障，需要了解慢充系統(tǒng)的充電條件以及故障檢修流程。

一、慢充系統(tǒng)的充電條件

根據(jù)交流充電控制過程，慢充系統(tǒng)完成正常充電需要滿足以下條件：

1.CC信號有效。充電線連接確認信號正常，慢充口PE端子與接地之間的電阻小于0.5Ω，充電槍內(nèi)的RC電阻值與S3開關(guān)正常(圖1)。

圖1 交流充電接口插頭和插座界面示意圖

2.CP控制導(dǎo)引信號(PWM脈寬信號)有效。CP信號正常、線路應(yīng)無短路、斷路，例如充電插頭與插座無接觸不良，家用隨車充電槍或交流充電樁內(nèi)部CP監(jiān)測線路應(yīng)正常，車輛控制裝置監(jiān)測CP信號的線路應(yīng)正常等。

3.車輛高壓系統(tǒng)能夠正常上電。也就是說，車輛OK或READY燈能夠正常顯示(無互鎖故障、漏電或絕緣故障、高壓繼電器故障等)。

4.高壓配電箱內(nèi)部的充電正極繼電器、充電負極繼電器及其控制線路應(yīng)正常。

5.車輛充電接口L、N接口應(yīng)接觸良好。

6.充電插頭與插座插合處的溫度正常，溫度傳感器的數(shù)值在正常范圍內(nèi)。

7.監(jiān)測CC和CP信號的車輛控制裝置正常。因車型和配置不同，車輛控制裝置可能是整車控制器(VCU)、輔助控制模塊(ACM)、車載充電機(OBC)、動力電池充電控制模塊等。例如整車控制器無法通訊、損壞，則慢速充電系統(tǒng)將停止工作。

8.喚醒信號及其線路正常：監(jiān)測CC和CP信號的車輛控制裝置與電池管理器之間的喚醒信號傳輸正常。

9.整車控制器、車載充電機、電池管理器之間的通訊正常。

二、慢充系統(tǒng)常見故障檢修

慢充系統(tǒng)的常見故障癥狀主要有：車載充電機通訊故障；充電連接確認信號(CC信號)故障；CP信號(控制導(dǎo)引)故障；監(jiān)測CC與CP信號的車輛控制裝置通訊故障；慢充喚醒信號故障；交流充電繼電器及其線路故障等。從新能源汽車售后服務(wù)店的調(diào)研數(shù)據(jù)來看，慢充系統(tǒng)常見的故障原因有：車載充電機(圖2)內(nèi)部故障；交流充電熔斷器燒斷；交流充電口接觸電阻過大；充電樁內(nèi)部故障等。

圖2 吉利EV450車載充電機

慢充系統(tǒng)的檢修步驟如下：

1.儀器診斷。使用診斷儀器對全車控制單元進行快速掃描測試，確認沒有與充電系統(tǒng)相關(guān)的故障代碼，確認電池管理器、電機控制器、車載充電機、整車控制器等控制單元能夠正常通訊，且無相關(guān)故障代碼。

2.基本檢查。檢查慢速充電口、充電槍的電氣端子無明顯燒蝕、損壞的情況，該充電槍或充電樁對于其他新能源車輛能夠正常充電。

3.檢查并確認充電連接確認信號(CC信號)。連接好充電槍后，維修技師觀察組合儀表上的充電連接指示燈應(yīng)能夠正常顯示，或者使用診斷儀器，讀取充電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，“充電槍連接檢測”應(yīng)顯示“已連接”。

以吉利EV450為例，讀取OBC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，重點分析“充電槍連接檢測”“引導(dǎo)電路電壓”“引導(dǎo)電路占空比”數(shù)據(jù)流，如圖3所示。

圖3 吉利EV450車載充電機數(shù)據(jù)流

如果儀表充電連接指示燈不亮，或者數(shù)據(jù)流顯示“未連接”，說明CC信號無效，可能原因為：充電槍RC電阻故障；充電槍S3開關(guān)故障；充電口PE接地電阻值過大；CC信號線斷路；對地短路；監(jiān)測CC信號線的控制單元內(nèi)部損壞等。

如圖4所示，使用萬用表測量充電槍上的CC端子與PE端子的電阻值(測量時不能壓下充電槍的解除鎖止按鈕)，在車輛接口已經(jīng)完全連接的情況下，所測量的電阻值應(yīng)符合表1的數(shù)值。如果阻值不符合，說明充電槍存在故障。

表1 交流充電槍CC與PE之間的電阻值(RC電阻)

圖4 交流充電口CC與PE的電壓值測量

檢查充電槍上的解除鎖止按鈕應(yīng)無卡滯情況，確認解除鎖止按鈕按下后，該按鈕能夠正常復(fù)位。

使用數(shù)字式萬用表測量車輛的交流充電口CC與PE之間電壓值。充電槍狀態(tài)正常時，不同車型，CC與PE之間電壓值有較大差異，例如：吉利EV300的數(shù)值為5V左右；東南DX3電動汽車的數(shù)值為0.9～3V；廣汽合創(chuàng)007，休眠時的數(shù)值為0.66V(圖4)，喚醒后(例如打開車門)的數(shù)值為3.26V；大眾ID.4 CC與PE之間的電壓值為4.6V。

如果CC與PE之間的電壓值不符合該款車型的標準電壓值，則拆下蓄電池上的負極端子，使用萬用表測量充電口上的PE端子與車身接地之間的電阻，標準值小于0.5Ω。如圖5所示，檢查交流充電線束插件端子應(yīng)無明顯的燒蝕、虛接情況，測量充電口CC端子與監(jiān)測CC信號的車輛控制裝置端子之間的電阻值，標準值小于0.5Ω。測量充電口CP端子與監(jiān)測CP控制導(dǎo)引信號的車輛控制裝置插件端子之間的電阻值，標準值小于0.5Ω。

圖5 交流充電口及針腳定義

需要注意的是：不同車型，監(jiān)測CC與CP信號的車輛控制裝置有所不同，例如車載充電機(OBC)、整車控制器(VCU)以及其他充電輔助控制單元等，具體需要查詢維修手冊和電路圖。如果整車控制器(VCU)負責監(jiān)測CC和CP信號，則必須檢查VCU與車載充電機之間的喚醒信號線是否斷路、短路，以及檢查VCU是否發(fā)出相應(yīng)的喚醒信號(測量喚醒信號線是否有電壓)。在實際新能源維修任務(wù)中，閉合遇到過多例因為整車控制器不良導(dǎo)致車輛無法交流充電的案例。吉利EV300電動汽車由輔助控制模塊監(jiān)測CC和CP信號。

在以上檢查均正常的情況下，則更換車載充電機。如果車載充電機正常，無直流輸出，則檢查動力電子單元(PEU)或車載充電機內(nèi)部的熔斷器，如果熔斷器損壞必須檢查損壞的原因。

對于裝備“四合一”的車型，如果“四合一”內(nèi)部安裝有交流充電繼電器，則必須檢查交流充電繼電器及其相關(guān)控制線路是否斷路、短路。