北汽EV160电动汽车充电系统故障与排除

廖伟林

摘  要：随着传统能源减少使用的环保理念的深入，国家对新能源的政策导向，新能源汽车的发展迅速，其中纯电动汽车的市场份额逐年加大。文章主要论述新能源电动汽车充电系统工作原理，并以北汽EV160车型为案例来进行分析。纯电动汽车的充电系统包含交流充电系统和直流充电系统，文章介绍这两种充电系统的接头端子的含义，阐明充电过程，同时结合北汽EV160车型实际的充电系统常见故障案例进行分析，论述排除要领。

关健词：电动车;充电系统;交流充电;直流充电

中图分类号：U469.72       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）36-0139-02

Abstract： With the deepening of the environmental protection concept of the reduction of traditional energy， the policy orientation of new energy， and the rapid development of new energy vehicles， the market share of pure electric vehicles is increasing year by year. This paper mainly discusses the working principle of the charging system of new energy electric vehicle， and analyzes it with the case of BAIC （Beijing Automotive Industry Corporation） EV160 model. The charging system of pure electric vehicle includes AC charging system and DC charging system. This paper introduces the meaning of the connector terminal of these two charging systems and expounds the charging process. At the same time， combined with the actual charging system of BAIC EV160， the main points of troubleshooting are discussed.

Keywords： electric vehicle; charging system; AC charging; DC charging

1 電动汽车上的充电系统的结构

电动汽车电池电量不足的主要解决方式是充电和更换电池，在这里主要讲述充电方式及其工作原理。电动汽车的充电方法主要有慢充和快充。

慢充系统（交流充电系统）组成：供电设备、接口、车载充电机、高压配电器、动力电池、VCU等。

快充系统（直流充电系统）组成：电源设备、接口、高压配电、动力电池，通讯线束等。

快充对于动力电池的寿命是有损伤的，在充电方式上的设定限制（BMS管理系统设定），动力电池到达80%左右的电量，快充停止充电。交流充电对动力电池损伤很小，可以直接给动力电池充满电量，如果时间允许时，建议进行交流充电。

2 交流充电系统工作原理

交流充电桩的供电控制装置是通过检测CC连接确认启动充电。当充电插头连接到车辆上时，PE端子和CC端子联通。检测点3的电位从12V下降到6V，电压的变化取决于充电电缆中的电阻Rc，它反映了充电电缆的过电流。只要检测点3电位变低到协议值以内，判断车身搭铁PE和充电连接确认CC连接正常。同理插上交流充电桩的供电插头，检测点4的电位由12V变成0V左右，说明PE和CC连接正常。车辆接头连接上，CC和CP在同一接头，因此CP也连接上了，此时充电桩控制装置的12V电压经R1和R3对车身接地，检测点1检测到电位由12V变6V，S1接通PWM端，输出脉冲方波信号，检测点2检测到方波信号后，判断出充电桩的最大充电电流后，闭合S2，由于R2和R3并联，检测点1的电位变成了最高4V后，控制开关K闭合，220V电供给车载充电机。车载充电机根据PWM信号判断充电桩最大输出能力，再根据检测点3判断充电电缆过流能力，然后用最小者为基准控制充电电流。

3直流充电系统工作原理

直流充电控制原理（如图2所示）是直流充电桩和LBC与VCU之间通讯，充电唤醒，VCU与PCU，LBC等进行内部通讯。通讯的确认是双向确认，图中显示是唤醒的信号走向，充电确认之后，充电的信号则是由直流充电桩和VCU之间一直保持输入和输出。

直流充电桩、LBC、VCU、直流充电设备之间在充电前和充电过程中保持信号（信号类型包括电压值、CAN信号）的互通。输入，输出设备和控制器（直流充电桩，LBC，VCU，直流充电设备）之间通过CAN进行信号（充电唤醒信号，动力电池的参数信息，充电电流电压数值）通讯，在握手之后，充电指示灯亮，才能进行充电。

直流充电的工作首先将直流充电接头从充电桩取下，与汽车充电口连接后，充电桩12V电压与端子CC1连接，和车身接地形成回路，车辆控制装置提供参考电压12V通过电子通过端子CC2与充电桩设备接地形成回路，分别完成工作电路的连接确认。直流充电系统中的非车载充电机控制装置监测电压值达到协议值，则确认充电线路完全连接。充电线路确认完全连接代表着系统完成连接，充电桩的低压辅助供电回路导通，车辆给出的12V低压电信号则通过低压辅助电源正极A+、低压辅助电源负极A-端子与车辆形成通路。当充电桩直流充电接口连接到电动车直流充电充电接口，直流充电设备产生唤醒信号，并将充电唤醒信号发送给VCU，VCU发出指令控制吸合M/C继电器。VCU根据动力电池（BMS管理系统）的可充电功率及车载充电机的状态，向直流充电设备发送充电电流指令。同时，VCU发出指令控制吸合直流充电继电器、系统高压正极继电器和高压负极继电器，动力电池开始充电。

当车辆控制装置实时监测动力电池充电状态时，接收到“充电装置停止充电信息”的指令，判断充电完成。当满足充电完成的条件、或者接收到人为的停止充电指令时，系统发出确认充电电流小于设定值之后，车辆控制装置和充电机控制装置断开充电开关，完成充电过程。

4 北汽EV160充电系统常见故障及诊断

4.1 交流充电系统常见的故障与检修

故障现象：车辆连接充电桩充电，充电桩指示灯亮，充电器电源工作灯亮，车辆无法进行充电。

故障分析：车辆内部通信故障、动力电池故障、动力电池控制装置故障。

故障诊断与排除：根据上述故障现象，充电桩和充电器工作指示灯正常，首先检查通信和动力电池内部。再用故障检测仪检测故障码及数据流，读出故障码：P0A8D和P1040VCU供电故障、P301F车载充电机控制器报文丢失故障、P3020充电桩保温丢失故障;读出数据流：动力电池单体电芯最低电压为1.296V，动力电池单元的最大电压为3.292V，当单个电池的电壓差大于500mV时，动力电池管理系统（BMS）根据设定值切断线路以保护电池。判断动力电池电压过低时，必须更换动力电池单元，排除动力电池故障，重新给车辆充电。

4.2 直流充电系统常见的故障与检修

4.2.1 DC/DC（直流转换器）不工作

目视检查转换器外部各个连接器有无松动，是否连接正常;用万用表检查转换器中各个高压熔断丝是否正常;用万用表直流电压档检查使能信号输入是否给出（12V）。

4.2.2 充电桩与车辆未显示连接

用万用表KΩ电阻档检测充电桩上充电口的充电连接确认CC1端子与搭铁端子是否有1.5KΩ电阻;目视检查充电口导电层是否脱落;用万用表蜂鸣档检查充电枪的充电连接确认CC2端子与搭铁端子是否导通。

参考文献：

[1]王瑜.电动汽车动力电池管理系统常见故障及处理方法[J].汽车维修，2018（08）：4-5.

[2]杨阳，王坤.2017款比亚迪E5纯电动车无法充电[J].汽车维护与修理，2018（09）：31-32.

[3]李新茹.浅谈电动汽车的充电系统[J].汽车实用技术，2019（18）：15-17+21.