文：謝陽、黃丹妮

關(guān)鍵詞：充電、線束故障

故障現(xiàn)象：一輛2017年產(chǎn)比亞迪e5轎車，其在不插充電槍時(shí)，打開點(diǎn)火開關(guān)無法正常上電，“OK”指示燈熄滅且充電指示燈點(diǎn)亮。點(diǎn)火開關(guān)置于OFF擋，插槍充電，車輛儀表盤上紅色的充電指示燈依舊點(diǎn)亮，但車輛無法正常進(jìn)行慢充。

檢查分析：車輛處于正常交流充電（慢充）模式狀態(tài)時(shí)，雙向逆變充放電式電機(jī)控制器（VTOG）會(huì)首先檢查交流充電口的充電連接確認(rèn)信號(hào)（CC），以及控制引導(dǎo)信號(hào)（CP）。當(dāng)確認(rèn)完成物理連接后喚醒電池管理系統(tǒng)（BMS），再由BMS控制車載充電機(jī)進(jìn)行充電。此時(shí)，控制接觸器K3閉合，開始充電。

根據(jù)已知故障現(xiàn)象，維修人員開始進(jìn)行故障診斷。將診斷儀與車輛連接，進(jìn)入車輛BMS通道，未讀取到故障碼存儲(chǔ)。將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF擋，讀取BMS充電時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)流，顯示為“充電不允許，無電感應(yīng)交流且充電接觸器不吸合”。

接下來，需要根據(jù)比亞迪e5車型充電系統(tǒng)的構(gòu)成和原理進(jìn)行故障機(jī)理分析。在此先介紹純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和工作過程。

圖1 純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)簡圖

圖2 交流充電系統(tǒng)接口形狀及端子含義

純電動(dòng)汽車交流充電通常是指車輛按照相應(yīng)充電模式，通過傳導(dǎo)的方式，調(diào)整交流電源為與車輛匹配的電壓或電流，為純電動(dòng)車動(dòng)力電池補(bǔ)充電能的過程。純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)主要包括交流充電設(shè)施、充電連接裝置以及車載充電機(jī)3個(gè)部分（圖1）。

純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)的接口按照GB/T 20234.2-2011規(guī)定，使用7針接口，端子分別是CC、CP、N、L、NC1、NC2和PE。其接口形狀及含義如圖2所示。

純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)工作電路如圖3所示，充電過程大體分為以下6個(gè)流程。

圖3 純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)工作電路

（1）CC充電連接確認(rèn)。充電槍與車輛充電插座連接后，車輛不可行駛。檢測(cè)點(diǎn)3與PE之間的電阻值是車輛控制裝置用來判斷充電槍與車輛插座是否完全連接的依據(jù)。配備有電子鎖的車輛在確認(rèn)完全連接后，電子鎖在開始供電前鎖定充電槍，并保持到充電結(jié)束。

（2）CP控制引導(dǎo)確認(rèn)。在確認(rèn)供電接口已完全連接且充電設(shè)備無故障后，供電控制裝置開始發(fā)出脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)，通過開關(guān)S1送出。此時(shí)，測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1或檢測(cè)點(diǎn)4的電壓為充電連接裝置是否完全連接的判斷依據(jù)，由供電控制裝置進(jìn)行測(cè)量。而車輛控制裝置則通過測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)2處的PWM信號(hào)，判斷充電連接裝置是否已正常連接。

（3）充電能力匹配。電動(dòng)汽車與充電設(shè)施通過能力匹配在確保安全的前提下，達(dá)到最高的充電效率。匹配時(shí)，當(dāng)前充電設(shè)施可提供的最大充電電流I由檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)占空比D來決定。

（4）啟動(dòng)充電。在充電連接裝置已完全連接得到車輛控制系統(tǒng)確認(rèn)后，BMS被喚醒，設(shè)置車載充電機(jī)最大允許輸入電流，啟動(dòng)充電。

（5）過程監(jiān)測(cè)。充電過程中，當(dāng)供電設(shè)備供電能力發(fā)生波動(dòng)時(shí)，車輛控制裝置可通過實(shí)時(shí)測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)2的PWM信號(hào)占空比變化，調(diào)整車輛實(shí)際充電電流，從而完成車輛充電設(shè)施周期性的供電能力監(jiān)測(cè)，確保在出現(xiàn)能力無法匹配時(shí)及時(shí)停止充電，預(yù)防車輛損壞。

（6）充電結(jié)束。在充電過程中，當(dāng)BMS監(jiān)測(cè)到充電完成，或當(dāng)達(dá)到車輛設(shè)置的結(jié)束條件、駕駛員對(duì)車輛實(shí)施了停止充電的指令時(shí)，開關(guān)S2斷開，車載充電機(jī)停止充電。

將待修車輛的實(shí)際故障現(xiàn)象以及診斷儀的故障提示，與交流充電過程相結(jié)合，尋找故障原因。首先，連接交流充電器，使用VDS診斷儀掃描各控制單元，可讀取到VTOG、BMS等控制單元，說明控制確認(rèn)信號(hào)已經(jīng)被VTOG檢測(cè)到。而車輛斷開交流充電槍后依舊出現(xiàn)交流充電指示燈常亮的情況，則意味著VTOG始終能接收到控制確認(rèn)信號(hào)。根據(jù)電路圖分析可能出現(xiàn)的故障原因如下：①充電槍故障，造成誤插槍信號(hào)；②控制確認(rèn)信號(hào)線路故障，造成誤插槍信號(hào)；③VTOG故障（局部短路），造成誤插槍信號(hào)。

根據(jù)故障點(diǎn)分析，結(jié)合電路圖（圖4）逐步進(jìn)行以下檢測(cè)。

（1）在斷電狀態(tài)下，測(cè)量充電槍CC端子口與PE端子之間電阻值為680 Ω，正常，排除充電槍本身故障。

（2）連接車輛充電槍與插座，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，測(cè)量B28(A)插接器13端子與搭鐵之間的電阻小于1 Ω。而正常值應(yīng)大于10 kΩ，此測(cè)量值表示存在短路故障。

（3）斷開BJB01插接器，測(cè)量BJB01（A）插接器13號(hào)端子與搭鐵之間的電阻小于1 Ω。由此判斷短路點(diǎn)位置在交流充電插座到BJB01（A）插接器之間的線路上。

（4）斷開B53（B）插接器，測(cè)量交流充電插座CC與PE端子之間的電阻大于10 kΩ，交流充電插座內(nèi)部無短路。

至此，確定短路位置位于B53（B）插接器至BJB01（A）插接器這段線束上。

故障排除：更換相應(yīng)的換線束后，排除故障。

回顧總結(jié)：本文以比亞迪e5為例，分析純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及充電流程，總結(jié)概括純電動(dòng)汽車交流充電指示燈常亮故障檢修方法，為純電動(dòng)汽車交流充電系統(tǒng)故障排除方法提供參考。

圖4 比亞迪e5交流充電口控制電路