淺析新能源汽車故障診斷與排除

張雪文， 潘健和

（益陽職業技術學院， 湖南 益陽 413049）

目前新能源汽車已成為全球汽車工業的發展方向，加速推進新能源汽車產業化進程，能夠促進交通領域節能減排，提升汽車生產制造企業的創新能力，推動汽車產業結構調整，是培養新的經濟增長點和振興中國汽車工業的重大戰備舉措。在這樣的背景下，新能源純電動汽車產業高速發展，數量開始急劇增長，車輛的充電問題越來越引起人們的重視。純電動汽車交流充電的電流和功率都相對較小，對電池壽命比較好，而且用電低峰時充電成本低，被業界普遍采用。

1 交流充電系統結構

交流充電是指整車通過家用插頭和交流充電樁接入交流充電口，通過車載充電機將家用220V交流電轉為直流高壓電給動力電池進行充電。交流充電系統簡圖如圖1所示。交流充電系統主要包括：便攜式充電器 （充電寶）、高壓交流充電線束、車載充電機、高壓控制盒、動力電池包、低壓蓄電池、整車控制器等部件，如圖2～圖8所示。

圖1 交流充電系統簡圖

圖2 便攜式充電器（充電寶）

圖3 高壓交流充電線束

圖4 車載充電機

圖5 高壓控制盒

圖6 動力電池包

圖7 低壓蓄電池

圖8 整車控制器

2 交流充電安全警告及注意事項

2.1 安全警告

1）充電過程中遇到大風、雨雪等惡劣天氣時，應檢查充電插頭是否牢固、干燥；遇到閃電時，禁止觸摸充電線纜、車身及金屬部件。

2）為避免短路或觸電事故，充電接口或充電插頭上不能有水、雜物、銹蝕。

3）充電設備老化、電源插座損壞、插孔松脫或有異味時，須立即停止充電。

4）必須確保充電場所電壓穩定；電源插座符合GB2099要求的規格，具備防水、防潮、防塵、防觸摸、防漏電等電氣安全防護措施。

5）車載充電機發生故障時，請聯系汽車授權經銷商維修，不得自行開箱檢查。

2.2 注意事項

1）先關閉車輛充電插座防護蓋，再關閉充電口蓋，避免充電插頭遭受碰撞。

2）不要拉扯或纏繞充電線纜，避免充電線纜受到擠壓，以避免發生觸電或火災。

3）車輛具有充電線纜防盜功能。充電線纜連接后，請按下遙控鑰匙閉鎖按鈕，開啟充電線纜防盜功能；如要拔出充電插頭，務必先按下遙控鑰匙解鎖按鈕。

4）停車后立即充電，避免電量耗盡后才充電。

5）應在環境溫度0～40℃下充電。氣溫在0℃以下時，為縮短充電時間，請停車后立即充電。不要將車輛擱置在超過55℃以上環境下超過24小時；或低于-25℃環境下超過一天。

6）禁止同時插入慢充充電插頭和快充充電插頭。充電結束后，請確保關閉充電插座防護蓋和充電口蓋。

7）車輛在雨中行駛過后充電，要擦干充電插座、充電口及附近區域的殘留雨水。

3 交流充電系統故障診斷

交流充電系統常見故障為：車輛使用便攜式交流充電器充電時，無法正常充電。可能的故障原因有以下幾點：交流充電連接器插座未搭鐵；車輛遠程控制開關未關閉 （高配車）；便攜式交流充電連接器本身故障；交流充電口與便攜式交流充電連接器出現連接故障；車載充電機熔斷絲熔斷；交流充電系統連接線束故障；車載充電機模塊故障等。

3.1 使用專用診斷電腦，讀取故障碼

使用北汽新能源純電動汽車專用診斷電腦與車輛診斷接口連接 （圖9），然后接通車輛啟動開關，打開診斷電腦并進入診斷系統界面，選擇合適的車輛型號讀取故障碼。最后根據診斷電腦讀出的故障碼等信息判斷故障發生的部位與范圍進行下一步檢測。

圖9 連接診斷接口

3.2 檢查便攜式充電連接器 （充電寶）

使用萬用表電阻擋對便攜式充電連接器PE腳與CC腳進行電阻阻值的測量 （圖10）。16A便攜式充電連接器正常阻值為：680Ω+3%Ω （圖11）；32A便攜式充電連接器正常阻值為：220Ω+3%Ω （注：測量時充電槍的解除鎖止按鍵需保持在彈起的狀態）。

圖10 電阻測量

圖11 電阻阻值

1）檢查充電槍與慢充充電端口連接是否正常。充電槍的鎖止按鍵應處于鎖止狀態 （圖12）。若未處于鎖止狀態（圖13），將充電槍插緊即可。

圖12 充電槍鎖止

圖13 充電槍未鎖止

2）檢查慢充充電口端口。檢查慢充充電端口 （圖14）是否有受損，若有則更換慢充充電端口。慢充充電端口接口定義見圖15。

圖14 慢充充電端口

圖15 慢充充電端口接口定義

3）檢查車載充電機。首先斷開蓄電池負極接頭并使用高壓絕緣膠對接頭進行保護 （圖16），防止在操作過程中接頭閉合導致人身安全事故或對車輛及零部件造成損傷。斷開蓄電池負極后放置警告標志 （圖17），防止周圍人員復位造成人身安全事故。打開低壓熔斷絲盒保護蓋并取出熔斷絲FB02 （圖18），使用萬用表蜂鳴擋對其進行通斷檢查 （圖19）。若不導通則更換低壓控制熔斷絲FBO2。

圖16 斷開蓄電池負極

圖17 警告標志

圖18 熔斷絲FB02

圖19 導通狀態

檢查車載充電機高壓控制熔斷絲時，還需斷開車輛維修開關并等5min后方可進行操作 （圖20）。斷開高壓控制盒動力電池端 （圖21），拆開高壓控制盒取出車載充電機高壓控制熔斷絲 （圖22），使用萬用表蜂鳴擋對高壓熔斷絲進行通斷檢查 （圖23）。若不導通則更換高壓控制熔斷絲。

圖20 高壓維修開關圖

圖21 高壓控制盒動力電池端

圖22 高壓控制熔斷絲

圖23 熔斷絲通斷檢查

4）檢查動力電池繼電器。當動力電池繼電器未閉合時，應檢查連接器連接是否正常、充電機輸出喚醒信號是否正常（圖24）。當動力電池繼電器正常閉合，但充電機無輸出電流時，應檢查各高壓連接器及線纜連接是否正常或線纜損壞（圖25）。慢充高壓連接線纜有：慢充線束、高壓控制盒與車載充電機連接線束。

圖24 檢查充電機輸出喚醒信號

圖25 檢查高壓連接器及線纜

5）檢查車載充電機。如損壞，則更換車載充電機。

4 系統故障診斷流程設計

根據故障排除思路，繪出故障診斷流程圖，如圖26所示。

圖26 故障診斷流程圖

5 小結

從新能源汽車的故障診斷過程中得到以下結論：純電動汽車工作電壓比較高，在維修前一定要注意做好各方面的安全防護，特別是在對高壓系統進行檢修的時候，一定要斷開維修開關，避免不必要的傷害和損失。純電動汽車各控制系統的控制原理跟普通傳統車一樣，都是利用模塊進行控制，模塊之間通過總線進行連接交流和反饋信息。因此，在進行車輛維修的過程中，不要忘記檢查各零部件控制部分的喚醒信號和互鎖信號。當然在故障的診斷過程中，應該首先分析該系統的原理圖，清楚系統的控制原理。