郭双全
摘 要:随着我国各地区环保要求不断提升,人们对于环境保护意识也不断增强,新能产业随即成为主流,新能源汽车潮流也被广泛推广、应用。在新能源汽车中交流充电系统不仅是纯电动汽车主要的组成部分,也是纯电动汽车上一种非常重要的充电装置之一。主要根据交流充电系统常见故障现象,通过原理分析法、文献参考法、技术和经验分析法,对此类故障进行深入探索、分析和排除;问题的解决和技术、经验的交流更有利于促进新能源汽车产业更好地发展。
关键词:新能源汽车 交流充电故障 工作原理 故障诊断
中图分类号:U472
Trouble Shooting of Geely Emgrand EV450 AC Charging
GUO Shuangquan
(Jiangsu Xuzhou Higher Vocational School of Economics & Trading, Xuzhou, Jiangsu Province, 221004 China)
Abstract: With the continuous improvement of environmental protection requirements in various regions of China, people's awareness of environmental protection is also increasing. The new energy industry has become the mainstream, and the trend of new energy vehicles has also been widely promoted and applied. In new energy vehicles, the AC charging system is not only a major component of pure electric vehicles, but also one of the very important charging devices of pure electric vehicles. According to the common fault phenomena of the AC charging system, this paper deeply explores, analyzes and eliminates such faults through the principle analysis method, literature reference method, and technical and empirical analysis method, and the solution of problems and the exchange of technology and experience are more conducive to promoting the better development of the new energy vehicle industry.
Key Words: New energy vehicles; AC charging fault; Working principle; Fault diagnosis
1 交流充電工作原理浅析
目前纯电动汽车主要分为两种充电类型,即交流充电和直流充电。本文将介绍电动汽车的交流充电模式。
交流充电是直接采用220 V交流电,必须通过某种装置给车辆充电。因为新能源汽车动力电池使用350 V以上的高压直流电,所以要想完成这个充电过程,必须要在其中加装转换控制装置,而这种转换装置统称为车载充电机(OBC);目前交流充电枪采用7孔枪头如图1所示,分别为L1、L2、L3三相交流输入端头和N、PE、CC、CP中性线。
车辆充电控制装置,以前是通过整车控制单元VCU或电池管理系统(BMS)实现的,现在慢慢都已经被集成到OBC组件中。通常被称为CC/CP电路控制板。枪头信号包括确认插枪物理连接的CC信号和充电引导的CP信号。充电枪枪头内有机械开关S3和电阻R4、RC。S3就是可以手按的常闭机械开关。当按下时,表示此开关断开;松开,则表示此开关S3闭合。当充电枪枪头插入车载慢充枪座孔后,车辆控制装置(CC/CP)通过检测点3处的CC阻值来确认充电枪是否处在连接状态。充电枪连接状态通常分为“完全连接、半连接、未连接”。在 “完全连接”状态下,通过阻值大小来判断充电枪线的输入限流值。
在初始充电状态下,S1接通12 V电源线。插枪成功后,车辆端的R1和交流桩里面的R3分压,电平值则由原12 V 变为9 V(有效范围为8.2~9 V)电平后,交流枪将S1切换到PWM状态。当所有充电条件满足后,CC/CP电路闭合S2,车辆端的R2和R3并联,再和R1串联,通过12 V分压,检测PWM电平是否变化。控制单元收到正确 PWM信号后,闭合K1和K2。此过程通俗地说,就是开始正常充电[1]。
2 故障现象
一辆2019款吉利帝豪EV450车,累计行驶里程约6万km。客户打电话反映家用交流慢充无法充电,借用邻居家正常的慢充充电桩依旧无法充电,但使用商用快充桩可以充电。
3 故障诊断
首先根据客户描述,由于客户更换正常充电桩后,依旧无法慢充,所以排除客户家用充电桩损坏的可能性。其次,客户使用商用快充可以充电,说明参与快充的所有部件均正常,如图2所示的吉利帝豪EV450充电系统工作原理图明显看出[2],快充与慢充的工作目的相同,最终都是将高压直流电输入动力电池,而慢充比快充多出车载充电机、相应高压线束等部件[3]。
所以,综上所述,初步判断为车载充电机、相应高压线束、相应低压线束存在至少一处故障[4],由于是电话远程诊断,为进一步判断出故障点,车主于30 min后将车辆驶入维修车间。
维修技师在检查车辆慢充故障现象时,发现车辆自动锁止充电枪,且仪表显示如图3的充电数据。
但仪表始终无法显示如图4所示的详细的充电功率、充电时间等信息,所以故障范围进一步缩小到在车载充电机、相应高压线束等部分。
根据如图5所示的车辆慢充系统控制流程,根据流程图可以看出,车辆显示此仪表时,即可判断车辆低压线束,即车载充电机供电、接地、CAN线、CC、CP等均无故障[5]。
车辆OFF档时连接诊断仪,随后正确连接交流慢充枪后,读取车辆故障码,如图6所示,车辆无故障码。
随后维修技师读取充电数据流,如图7所示,交流输入电压为0,输入电流为0,则说明车载充电机无电输入,故障范围又进一步缩小在交流充电口至车载充电机的部分高压线束。
维修技师检查仔细检查交流充电口至车载充电机部分的高压线束中间部分是否存在断路或烧结现象[6],经检查后发现高压线束无破损、无断裂,线路和链接情况均正常。故障范围再一次缩小至车载充电机本体。
随后维修技师按照维修手册的具体要求打开车载充电机本体,将万用表调至电阻档,检测车载充电机本体内部的高压线束是否断路。经检查后发现,如图8所示,车载充电机本体内部的连接处断路。
4 故障排除
将车载充电机本体内部的断路处修复好后,再次充电,车辆慢充正常,故障排除。
5 故障总结
在排除此类车型交流充电故障时,首先要了解引起交流无法正常充电的原因,在熟知故障原因的同時,也不能操之过急,除经验之外,也要借助相关维修资料和书籍。这样才能更加深入地了解故障的维修思路,不仅能避免少走弯路,节省时间,更能避免在维修过程中高压触电的危险。
参考文献
[1]王辉,张乐平,罗易.新能源汽车维护与故障诊断[M].南京:南京大学出版社,2021:90-100.
[2]苟勇军,蒋开武,余治华.新能源汽车构造与检修[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2019:177-193.
[3]兰文奎,袁琼,邓廷波.新能源汽车整车控制技术[M].北京:北京出版社,2020:2-6.
[4]王春华.新能源汽车常见故障诊断及维修技术分析[J].汽车工程师,2020(7):58-59.
[5]朱辉.纯电动汽车交流无法充电故障诊断分析[J].粘接,2020,41(3):170-174 .
[6]孙建俊,谭逸萍.新能源汽车高压安全防护与应急处理[M].北京:机械工业出版社,2022:110-136.