北汽EV160電動汽車充電系統故障與排除

廖偉林

摘? 要：隨著傳統能源減少使用的環保理念的深入，國家對新能源的政策導向，新能源汽車的發展迅速，其中純電動汽車的市場份額逐年加大。文章主要論述新能源電動汽車充電系統工作原理，并以北汽EV160車型為案例來進行分析。純電動汽車的充電系統包含交流充電系統和直流充電系統，文章介紹這兩種充電系統的接頭端子的含義，闡明充電過程，同時結合北汽EV160車型實際的充電系統常見故障案例進行分析，論述排除要領。

關健詞：電動車;充電系統;交流充電;直流充電

中圖分類號：U469.72? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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 電動汽車上的充電系統的結構

電動汽車電池電量不足的主要解決方式是充電和更換電池，在這里主要講述充電方式及其工作原理。電動汽車的充電方法主要有慢充和快充。

慢充系統（交流充電系統）組成：供電設備、接口、車載充電機、高壓配電器、動力電池、VCU等。

快充系統（直流充電系統）組成：電源設備、接口、高壓配電、動力電池，通訊線束等。

快充對于動力電池的壽命是有損傷的，在充電方式上的設定限制（BMS管理系統設定），動力電池到達80%左右的電量，快充停止充電。交流充電對動力電池損傷很小，可以直接給動力電池充滿電量，如果時間允許時，建議進行交流充電。

2 交流充電系統工作原理

交流充電樁的供電控制裝置是通過檢測CC連接確認啟動充電。當充電插頭連接到車輛上時，PE端子和CC端子聯通。檢測點3的電位從12V下降到6V，電壓的變化取決于充電電纜中的電阻Rc，它反映了充電電纜的過電流。只要檢測點3電位變低到協議值以內，判斷車身搭鐵PE和充電連接確認CC連接正常。同理插上交流充電樁的供電插頭，檢測點4的電位由12V變成0V左右，說明PE和CC連接正常。車輛接頭連接上，CC和CP在同一接頭，因此CP也連接上了，此時充電樁控制裝置的12V電壓經R1和R3對車身接地，檢測點1檢測到電位由12V變6V，S1接通PWM端，輸出脈沖方波信號，檢測點2檢測到方波信號后，判斷出充電樁的最大充電電流后，閉合S2，由于R2和R3并聯，檢測點1的電位變成了最高4V后，控制開關K閉合，220V電供給車載充電機。車載充電機根據PWM信號判斷充電樁最大輸出能力，再根據檢測點3判斷充電電纜過流能力，然后用最小者為基準控制充電電流。

3直流充電系統工作原理

直流充電控制原理（如圖2所示）是直流充電樁和LBC與VCU之間通訊，充電喚醒，VCU與PCU，LBC等進行內部通訊。通訊的確認是雙向確認，圖中顯示是喚醒的信號走向，充電確認之后，充電的信號則是由直流充電樁和VCU之間一直保持輸入和輸出。

直流充電樁、LBC、VCU、直流充電設備之間在充電前和充電過程中保持信號（信號類型包括電壓值、CAN信號）的互通。輸入，輸出設備和控制器（直流充電樁，LBC，VCU，直流充電設備）之間通過CAN進行信號（充電喚醒信號，動力電池的參數信息，充電電流電壓數值）通訊，在握手之后，充電指示燈亮，才能進行充電。

直流充電的工作首先將直流充電接頭從充電樁取下，與汽車充電口連接后，充電樁12V電壓與端子CC1連接，和車身接地形成回路，車輛控制裝置提供參考電壓12V通過電子通過端子CC2與充電樁設備接地形成回路，分別完成工作電路的連接確認。直流充電系統中的非車載充電機控制裝置監測電壓值達到協議值，則確認充電線路完全連接。充電線路確認完全連接代表著系統完成連接，充電樁的低壓輔助供電回路導通，車輛給出的12V低壓電信號則通過低壓輔助電源正極A+、低壓輔助電源負極A-端子與車輛形成通路。當充電樁直流充電接口連接到電動車直流充電充電接口，直流充電設備產生喚醒信號，并將充電喚醒信號發送給VCU，VCU發出指令控制吸合M/C繼電器。VCU根據動力電池（BMS管理系統）的可充電功率及車載充電機的狀態，向直流充電設備發送充電電流指令。同時，VCU發出指令控制吸合直流充電繼電器、系統高壓正極繼電器和高壓負極繼電器，動力電池開始充電。

當車輛控制裝置實時監測動力電池充電狀態時，接收到“充電裝置停止充電信息”的指令，判斷充電完成。當滿足充電完成的條件、或者接收到人為的停止充電指令時，系統發出確認充電電流小于設定值之后，車輛控制裝置和充電機控制裝置斷開充電開關，完成充電過程。

4 北汽EV160充電系統常見故障及診斷

4.1 交流充電系統常見的故障與檢修

故障現象：車輛連接充電樁充電，充電樁指示燈亮，充電器電源工作燈亮，車輛無法進行充電。

故障分析：車輛內部通信故障、動力電池故障、動力電池控制裝置故障。

故障診斷與排除：根據上述故障現象，充電樁和充電器工作指示燈正常，首先檢查通信和動力電池內部。再用故障檢測儀檢測故障碼及數據流，讀出故障碼：P0A8D和P1040VCU供電故障、P301F車載充電機控制器報文丟失故障、P3020充電樁保溫丟失故障;讀出數據流：動力電池單體電芯最低電壓為1.296V，動力電池單元的最大電壓為3.292V，當單個電池的電壓差大于500mV時，動力電池管理系統（BMS）根據設定值切斷線路以保護電池。判斷動力電池電壓過低時，必須更換動力電池單元，排除動力電池故障，重新給車輛充電。

4.2 直流充電系統常見的故障與檢修

4.2.1 DC/DC（直流轉換器）不工作

目視檢查轉換器外部各個連接器有無松動，是否連接正常;用萬用表檢查轉換器中各個高壓熔斷絲是否正常;用萬用表直流電壓檔檢查使能信號輸入是否給出（12V）。

4.2.2 充電樁與車輛未顯示連接

用萬用表KΩ電阻檔檢測充電樁上充電口的充電連接確認CC1端子與搭鐵端子是否有1.5KΩ電阻;目視檢查充電口導電層是否脫落;用萬用表蜂鳴檔檢查充電槍的充電連接確認CC2端子與搭鐵端子是否導通。

參考文獻：

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