比亞迪E5純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)故障診斷與排除

一、故障現(xiàn)象

一輛2017款比亞迪E5純電動(dòng)汽車，行駛里程50000km，車主在充電時(shí)發(fā)現(xiàn)不插充電槍時(shí)打開start檔位上電正常，ready指示燈正常點(diǎn)亮。關(guān)閉 ON 檔，插入充電槍時(shí)儀表盤上充電連接指示燈未顯示，充電口處充電指示燈未點(diǎn)亮，充電接觸器未吸合，車輛無(wú)法實(shí)現(xiàn)慢充。

二、故障原因分析

根據(jù)故障現(xiàn)象使用比亞迪E5專用解碼儀讀取故障碼，結(jié)合解碼儀的診斷結(jié)果并查閱相關(guān)比亞迪E5維修手冊(cè)的電路圖，綜合分析可能出現(xiàn)的故障原因如下：

1.充電槍故障，充電槍CC端口內(nèi)部電阻相關(guān)連接線;

2.充電槍與充電口處插針?biāo)蓜?dòng);

3.高壓控制器總成與交流充電接口之間的CC信號(hào)線路斷路;

4.高壓控制器總成內(nèi)部故障（局部）。

三、比亞迪E5交流充電系統(tǒng)故障診斷與排除

比亞迪E5交流充電系統(tǒng)工作電路如圖1所示，充電樁中的供電控制裝置通過檢測(cè) CC 連接確認(rèn)信號(hào)后，把 S1開關(guān)從12V端切換到PWM端;當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)1 電壓降到 6V 時(shí)，充電樁控制 K1、K2 開關(guān)閉合出電流。

控制導(dǎo)引電路由供電控制裝置、接觸器K1、K2，電阻R1、R2、R3、R4、RC，二極管D1，開關(guān)S1、S2、S3，車載充電機(jī)和車輛控制裝置組成。車輛控制裝置可以安裝在車載充電機(jī)里，也可以安裝在其他控制單元中。電阻RC和R4安裝在車輛插頭中，開關(guān)S1為供電設(shè)備內(nèi)部開關(guān)，開關(guān)S2為車輛內(nèi)部開關(guān)。在以下條件滿足時(shí)，S2 開關(guān)才會(huì)閉合：車輛接口和供電接口完全連接，并且配置了電子鎖的接口被完全鎖止后，當(dāng)車載充電機(jī)自檢完成無(wú)故障時(shí)，并且動(dòng)力電池處于可充電狀態(tài)，（如果車輛設(shè)置有“充電請(qǐng)求”或“充電控制”功能 ，則同時(shí)應(yīng)滿足車輛處于“充電請(qǐng)求”或“可充電”狀態(tài)）。開關(guān)S3為車輛插頭內(nèi)部的常閉開關(guān)，與插頭上的下壓按鈕（用于觸發(fā)機(jī)械鎖止裝置）聯(lián)動(dòng)，按下按鈕解除機(jī)械鎖止功能的同時(shí)，S3處于斷開狀態(tài)。

對(duì)比亞迪E5充電系統(tǒng)交流充電過程檢測(cè)分析如下：

1.CC 充電連接確認(rèn)。當(dāng)充電插頭與車身交流充電口完全連接后，充電樁中供電控制裝置通過檢測(cè)點(diǎn)4檢查到端子CC連接確認(rèn)信號(hào)后，將S1開關(guān)從+12V擋切換至PWM信號(hào)擋（脈沖寬度調(diào)制信號(hào)）。

2.CP 控制確認(rèn)。S1開關(guān)切換至 PWM 擋后，供電控制裝置同時(shí)進(jìn)行PWM信號(hào)的發(fā)送和檢測(cè)點(diǎn)1電壓的測(cè)量，以此來(lái)確認(rèn)充電線路連接情況;車輛控制裝置憑借對(duì)檢測(cè)點(diǎn)2上接收到的PWM信號(hào)的監(jiān)測(cè)，來(lái)判斷供電設(shè)備的供電能力，并完成充電裝置完全連接的確認(rèn)。

3.車輛控制裝置通過檢測(cè)點(diǎn)3測(cè)量端子CC和端子PE之間的電阻 Rc。線路中開關(guān)S3為車輛插頭的內(nèi)部常閉開關(guān)，與插頭上的機(jī)械鎖止裝置相關(guān)聯(lián)，按下機(jī)械鎖止開關(guān)，S3開關(guān)即斷開。當(dāng)插頭與插座完全連接后，車輛控制裝置通過測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)3與PE之間的阻值，確認(rèn)完全連接，得到充電連接信號(hào)，完成了充電喚醒過程。

4.系統(tǒng)確認(rèn)充電裝置完全連接后，供電控制裝置通過測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1的電壓判斷車輛是否準(zhǔn)備就緒，當(dāng)電壓值達(dá)到規(guī)定值時(shí)，供電設(shè)備控制裝置接通開關(guān) K1、K2分別為供電插頭的L、N端子供電。

5.BMS（動(dòng)力電池管理系統(tǒng)）檢測(cè)充電需求，同時(shí)給車載充電機(jī)發(fā)送工作指令并控制車輛低壓電路中的相關(guān)繼電器吸合，車載充電機(jī)執(zhí)行充電程序，同時(shí)點(diǎn)亮充電指示燈。

6.充電過程中，系統(tǒng)會(huì)周期性地檢測(cè)相關(guān)檢測(cè)點(diǎn)的電壓值，確認(rèn)供電線路的連接情況。車輛控制裝置測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)2和檢測(cè)點(diǎn)3、供電控制裝置測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1和檢測(cè)點(diǎn)4的電壓。監(jiān)測(cè)周期不大于50ms。另外車輛控制裝置持續(xù)地監(jiān)測(cè)檢測(cè)點(diǎn)2收到的PWM 信號(hào)，當(dāng)占空比信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，調(diào)節(jié)車載充電機(jī)的輸出功率，監(jiān)測(cè)周期不大于5s。

7.充電完成。當(dāng)BMS檢測(cè)充電完成后，或達(dá)到車輛設(shè)置的充電完成條件，或駕駛員執(zhí)行停止充電的指令時(shí)，車輛控制裝置斷開S2開關(guān)，使車載充電機(jī)停止充電;供電控制裝置將S1開關(guān)切換至+12V擋。在檢測(cè)到S2開關(guān)斷開的信號(hào)后，供電控制裝置斷開K1、K2 供電回路。一般采用恒流——恒壓充電方法，在不同溫度范圍內(nèi)以恒定電流充電至動(dòng)力電池組總電壓達(dá)到或最高單體電壓達(dá)到此溫度條件下的規(guī)定電壓值，以恒定電壓充電至電流小于0.8A 后停止充電。充電溫度通常為0-55℃，此時(shí)以10A 的電流充電;當(dāng)單體電池最高電壓高于3.6V時(shí)，降低充電電流到5A，當(dāng)電芯電壓達(dá)到3.7V時(shí)，充電電流為0A，請(qǐng)求停止充電。

使用比亞迪汽車故障檢測(cè)儀讀取故障代碼和車載充電器的數(shù)據(jù)流，無(wú)故障代碼存儲(chǔ)，車載充電器相關(guān)數(shù)據(jù)流正常，由此可得出車載充電器未發(fā)生故障。檢測(cè)高壓配電箱內(nèi)部的慢充繼電器（測(cè)量電阻為49.2Ω，正常值為48.0Ω～52.0Ω，符合技術(shù)要求）及相關(guān)熔斷絲，連接12V電壓后能閉合導(dǎo)通，未見異常。據(jù)此可得出故障點(diǎn)是發(fā)生在電控線路系統(tǒng)中。當(dāng)車輛正常情況下處于交流充電模式時(shí)，輔助控制模塊檢查交流充電接口的CC（充電連接卻信號(hào)）及CP（控制引導(dǎo)信號(hào)），確認(rèn)物理完全連接后，喚醒BMS（電池管理系統(tǒng)），BMS控制車載充電機(jī)進(jìn)行充電，同時(shí)控制接觸器K3閉合，開始充電。針對(duì)上述故障現(xiàn)象，將診斷儀與車輛連接進(jìn)入車輛BMS電池管理系統(tǒng)模塊，執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)流操作，OFF檔讀取BMS充電時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流顯示：充電不允許，無(wú)電感應(yīng)交流且充電接觸器不吸合。

目視檢查充電槍和充電口的插針是否有松動(dòng)，插針都未發(fā)現(xiàn)異常。在未充電的情況下斷開高壓維修開關(guān)，等待5 min后對(duì)交流充電口的充電控制確認(rèn)信號(hào)（CP）進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量CP-PE間的電阻為0.58 MΩ（正常值為0.5 MΩ～0.6 MΩ），與理論值較接近，符合技術(shù)要求，說明車載充電器內(nèi)部連接CP信號(hào)端的二極管并未損壞，不存在故障;測(cè)量端子B28（A）/47與車身搭鐵間電壓，為11.66V，正常;測(cè)量端子B53（B）/1與車身搭鐵間電壓，為11.69V，正常;測(cè)量端子B28（A）/47與端子B53（B）/1之間的電阻，為0.3Ω，正常;結(jié)合充電指示燈點(diǎn)亮，認(rèn)為充電控制確認(rèn)信號(hào)線（CP）無(wú)故障。使用萬(wàn)用表檢測(cè)充電槍口CC對(duì)充電槍口內(nèi)部搭鐵電阻，正常值約為 680歐姆，測(cè)量電阻值約為684歐姆，充電槍不存在問題。再次用萬(wàn)用表測(cè)量B28（A）/13——B53（B）/2之間的電阻，若阻值小于 1 歐，則為正常，若檢測(cè)時(shí)電阻為無(wú)窮大，說明線束斷路，需更換線束。用萬(wàn)用表測(cè)量B28（A）/13——B53（B）/2之間的電阻值發(fā)現(xiàn)電阻值為無(wú)窮大，證明故障即由此條線束斷路產(chǎn)生，更換B28（A）/13——B53（B）/2之間線束后試車充電，儀表盤充電連接指示燈正常，比亞迪E5慢充系統(tǒng)恢復(fù)充電。

參考文獻(xiàn)：

[1]比亞迪E5維修手冊(cè)

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[4]范亦銘.純電動(dòng)汽車充電原理介紹.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品期刊.2017年5月

作者簡(jiǎn)介：馬征（出生年-198103），男，漢，山東菏澤，高級(jí)講師，碩士研究生，研究方向：汽車電子電控系統(tǒng)。