王峰

摘 要：新能源汽車噪音小、無排放污染，是借助電動機輸出動力的，因而備受各群體的青睞，也是新時代民眾購車時的重點考慮對象。市面上的新能源汽車數(shù)量不斷增加時，各種故障問題也逐步暴露出來，對新能源汽車技術也有著越來越高的要求。由于新能源汽車發(fā)展時期較短，所采用的充電系統(tǒng)尚待優(yōu)化，導致運行過程中容易出現(xiàn)故障，給汽車行駛穩(wěn)定性造成不利影響。本文主要以電動新能源汽車充電系統(tǒng)故障進行探究，提出相應的檢修方法，以供參考。

關鍵詞：新能源汽車 充電系統(tǒng) 故障 檢修

1 引言

全力推動各行業(yè)發(fā)展的過程中，環(huán)境保護問題愈發(fā)嚴峻，為使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護問題同步開展，我國在技術創(chuàng)新方面不斷加大支持力度，旨在通過減少能源消耗、碳排放量來更好地保護環(huán)境。我國民眾生活水平日益提升的同時，汽車已進入到各家各戶，大多數(shù)人為了出行方便都會首選汽車作為出行工具[1]。但從前汽車的運行都是消耗石油的，邊運行會邊產(chǎn)生有害氣體，若是無法有效控制，會直接影響空氣質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境。而在新能源汽車問世后，之前需要耗費大量燃油的模式也徹底改變，而是轉變成純電動力，使用過程中沒有任何的廢氣產(chǎn)生。但由于新能源汽車問世時間短，相關技術研究不到位，尤其是充電系統(tǒng)故障檢修方面，還需要進一步研究，才可為新能源汽車的安全使用提供有力保障。

2 新能源汽車充電系統(tǒng)介紹

2.1 充電類型

在常規(guī)性充電下，純電動汽車通常包含兩種充電方式：慢充、快充，此外還包含快速換電、無線充電等方式?？焖贀Q電的效率更高，和客運類汽車更為匹配，這也是新能源汽車今后的主要發(fā)展方向。下面主要對常規(guī)的兩種充電系統(tǒng)進行介紹[3]。

2.2 充電系統(tǒng)的組成

2.2.1 充電設備

包括充電樁、充電器和電纜等。充電樁是將電能從外部電源輸送到電動車輛的裝置，通常包括電源連接部、充電控制和保護電路等；充電器是充電樁內(nèi)部的電子設備，將外部電源的交流電能轉換為適合車輛電池充電的直流電能；電纜用于連接充電樁和車輛，并傳輸電能。

2.2.2 電動車輛充電接口

電動車輛充電接口是連接車輛和充電設備的接口，用于傳輸電能和進行通信；充電接口通常位于車輛的前部或側部，具有可靠的電氣連接和保護功能。充電接口根據(jù)不同國家和地區(qū)的標準可以有不同的類型和規(guī)格。

2.2.3 充電管理系統(tǒng)

充電管理系統(tǒng)是充電設備的控制系統(tǒng)，用于監(jiān)控充電過程、控制電流和電壓、保護電池和充電設備等，此系統(tǒng)可以包括充電樁的電子控制單元和車輛上的充電管理單元，它們之間通過充電接口進行通信。

2.2.4 電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)主要作用包含監(jiān)控電池包總電壓、管理充放電、控制接觸器、保護電池異常狀態(tài)、監(jiān)控總電流等。電池管理系統(tǒng)可以實時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度和充放電狀態(tài)，保護電池免受過充、過放、過溫等不良工作條件的影響，并進行均衡充電來提高電池壽命和性能。

2.2.5 通信和控制系統(tǒng)

電動車輛充電系統(tǒng)通常包括與充電設備之間的通信和控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)用戶與充電設備的交互、安全控制和數(shù)據(jù)傳輸。通信和控制系統(tǒng)可以通過有線或無線方式進行通信，以支持充電樁的認證、計費、遠程控制和故障診斷等功能。

2.3 充電控制邏輯原理

交流充電槍和車上充電口相連接時，車載充電器將會對充電口連接的電壓進行自動識別，車載充電器接收到正確的電阻值時，便會默認成充電槍已正常連接，該連接狀況會在組合儀表中提示。此時會同時喚醒車上的相關控制模塊，充電槍中的拉低信號會隨之傳遞給車載充電器，并發(fā)送給電池管理器充電信號，接收到充電連接信號之后，BMS便會采集所需的正確信號并傳送給各接觸器閉合指令。完成預充環(huán)節(jié)后，預充接觸器將會自動斷開，充電接觸器也會隨之閉合，動力電池將會開始充電，充電的功率以及剩余時間也會實時顯示在組合儀表中。（圖1）

3 新能源汽車充電系統(tǒng)常見故障分析

3.1 CC故障診斷

現(xiàn)如今，已更新新能源汽車的充電國標插口，基本上所有汽車都應用此插口[4]。對于新能源汽車來說，其的CC線路作用為判斷充電槍連接的順利性，以及充電槍是否為正常規(guī)格，若是CC線路出現(xiàn)故障，將會導致充電槍連接狀況的判斷存在誤差，充電環(huán)節(jié)也無法順利進行。對于出現(xiàn)的此類故障，典型的案例之一為：比亞迪新E5車輛行駛正常，用便捷充電槍和交流電220v相連時，不可正常充電，且儀表中也沒有提示和充電相關的信息。通過對故障進行初步分析，由于車輛行駛正常，因而上電功能也是正常的，而新能源汽車在充電過程中，只要充電槍已順利連接車輛，就會將正常連接的信息在儀表中顯示出來。但在觀察時發(fā)現(xiàn)儀表并無顯示信息內(nèi)容。CC與PE線路的運作正常與否，會直接影響充電槍的信號，因而需要對所有的相關線路進行深度檢測，保障沒有任何的遺漏。在檢測工作完成后，接著用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，卻顯示出充電槍未連接的信息。高壓安全措施做好之后，對CC與PE間的電阻進行測量，顯示正常，表明CC和PE線路是處于正常的狀態(tài)。測量出的CC端和高壓電控總成間的電阻，得出的結果是無窮大，實際正常值應在1歐以內(nèi)[5]。

3.2 充電連接信號故障

在完成充電流程時，除了CC（充電連接）充電槍的正常連接外，CP（充電控制）充電控制信號也是必不可少的。只有當車載充電器接收到拉低信號與連接信號后，車載充電器才會發(fā)送充電信號給BMS（電池管理系統(tǒng)），從而開始充電。在診斷故障中（圖2），以比亞迪E5車輛無法正常充電為例，當使用便攜式充電槍進行充電時，儀表顯示已連接充電槍，但充電功率和時間并未顯示。由于車輛可以保持正常行駛，說明車上的線路處于正常狀態(tài)。儀表顯示充電槍已連接，因此CC和PE端以及相關線路也沒有故障。初步懷疑引發(fā)該故障的原因是CP相關線路或充電連接信號。通過使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)沒有充電連接信號。進一步測量高壓電控總成信號線和BMS之間連接線束的電阻，結果顯示電阻為無窮大，而正常情況下應小于1歐?？赏茢嘣摼€束存在斷路。發(fā)現(xiàn)斷路修復的位置與充電槍相連接后，車輛可以正常充電。由此可排除故障。

3.3 充電電流霍爾信號故障

在直流正極母線中安裝電流霍爾傳感器的主要目的是對動力電池的充放電電流進行檢測（如圖3所示）。通過監(jiān)測電流大小，可以判斷動力電池放電時的功率以及剩余電量，從而估計剩余續(xù)航里程；而在充電時，可以結合充電功率和現(xiàn)有電量來估計充滿所需的時間。這樣的傳感器可以在故障檢測中發(fā)揮作用。以比亞迪新能源E5無法正常充電的案例為例，當使用便攜式充電槍進行充電時，觀察車輛儀表上顯示的信息，顯示已連接，但充電功率和剩余時間都為零。這表明CC（充電連接）線路沒有故障。此外，當使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流時，顯示有充電連接信號，表示充電連接信號也沒有故障。而改充電系統(tǒng)的功率及剩余充電時間是利用電流霍爾傳感器采集信號進行判斷的，初步懷疑是充電電流霍爾傳感器存在故障。做好安全防護后，對電流霍爾傳感器的插接器進行檢查，處于正常連接且沒有不良現(xiàn)象。檢測電流霍爾傳感器的插頭線路，進行深入分析，對霍爾信號波形進行認真觀察，發(fā)現(xiàn)波形電壓接近0V，可見是霍爾信號線和屏蔽線的絕緣膠破裂，出現(xiàn)互相短路的現(xiàn)象，BMS也隨時接收錯誤信號，難以對充電功率及時間進行正常判斷，故障排除[6]。

4 新能源汽車充電系統(tǒng)故障常見修復技術

4.1 常規(guī)性的故障檢查

（1）檢查電源和電纜連接。首先，確保外部電源連接正常且可靠。檢查充電設備和車輛的電源連接和電纜是否插入正確，且沒有損壞或松動。如果發(fā)現(xiàn)連接不良，可以重新插入電纜或更換損壞的電纜。（2）檢查重啟充電系統(tǒng)。對于一些常見的軟件或通信故障，嘗試重新啟動充電系統(tǒng)可能會解決問題，包括關閉車輛和充電設備，并重新啟動以便重新建立通信和恢復正常操作。（3）檢查檢查充電樁和連接器狀態(tài)，確保充電樁的插座和連接器清潔無異物或腐蝕，并確保連接器的銷子不受損壞。如果發(fā)現(xiàn)問題，可以清潔連接器或更換損壞的部件。（4）檢查充電電流和電壓。通過檢查充電設備提供的電流和電壓水平，確保充電器工作正常。如果電流或電壓值不符合規(guī)范，可能存在電源故障、充電器故障或電動車輛的問題。

4.2 電子診斷技術

在人工智能技術不斷發(fā)展的過程中，陸續(xù)出現(xiàn)一些新型的智能儀器。一般來說，在新能源車輛設計制造完成后，為使得后期維修更為順利，通常會增加輔助檢測設備。在科學使用設備的過程中，可合理判斷新能源車出現(xiàn)的問題，使得維修準確性大幅提升。技術人員在現(xiàn)場維護過程中，通過現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品即可在未拆檢汽車零部件的情況下，有效檢測零部件狀態(tài)。但和燃油車輛相比，新能源汽車結構相對復雜，修理時拆解零部件容易產(chǎn)生某些損傷，從而增加維護成本。通過科學利用電子檢測設備，不僅可規(guī)避這些弊端，同時還可保障檢測的質(zhì)量。新能源車輛受多種因素的干擾而出現(xiàn)事故現(xiàn)象，需要運送至修理現(xiàn)場，人員在修理時需記載車輛的類別，接著通過電子診斷系統(tǒng)來傳輸車輛相關數(shù)據(jù)，此種方法的應用可全面評估車輛的故障情況。

4.3 電池維修技術

為使得新能源汽車有效提升電池性能，需由工作人員明確維修管理模式，了解各類汽車的工作狀況，在放電問題消除的同時減弱運行問題?？偟恼f來，評估需根據(jù)下述要點進行： 首先，需對電池的放電狀況有所了解，通過對電池壽命和使用要求進行分析，從而明確使用環(huán)境，可使得使用年限得以縮短。其次，工作人員在分析汽車電池性能時，需評估電池組成，將關鍵信息篩選出來。如評估新能源電池時，需對電池電極性能進行測試，明確電極反應關系，規(guī)避離子通道堵塞的現(xiàn)象。最后，工作人員要對內(nèi)部線路構成進行全面了解，明確真空管有無泄露的現(xiàn)象，真空管老化或損壞需更換線路，確保線路的正常運作?？偟膩碚f，工作人員在診斷評估電池故障時，需對電池種類進行探討，明確電池是否會引發(fā)汽車故障。此外，還應定時檢查動力電池，對長時間使用后的消耗進行檢查，若不定時檢查動力電池，電池故障就無法及時發(fā)現(xiàn)。在長時間運行之后，汽車的電池極板材料極易有剝落的現(xiàn)象，這不僅會使得汽車行駛里程減少，也會埋下安全隱患。因此，人們需定期檢查汽車的電池，一旦電池出現(xiàn)問題，需要及時修復，才可保障車輛的安全行駛。

4.4 及時更新維修技術和設備

科技水平不斷提升的過程中，新能源汽車領域也獲得了更為充足的發(fā)展動力，作為該領域的專業(yè)人員，需要緊跟時代步伐，及時更新自身的觀念與技術，并充分了解新的維修設備，嚴格依據(jù)技術標準實施維護作業(yè)。如當前用于修復事故的解碼器、讀碼卡等，在長時間研究后得出，這些裝置的效用極為明顯，可使得維修工作者的負擔得以減輕，也可有效提升維修效率，為汽車的質(zhì)量提供保障。

5 結語

綜上所述，新能源汽車的充電系統(tǒng)故障引發(fā)因素較多，車內(nèi)的充電線路以及充電槍線路存在的故障問題，都應作為重點考慮對象。故障不管源自于哪一個線路，都會導致動力電池無法正常獲得電能。在具體排除故障過程中，應深入了解充電的原理，從而針對性的找到故障點，精準解決故障問題。

參考文獻：

[1]林亮亮.新能源汽車故障維修及充電技術探究[J].時代汽車，2023，（08）：168-170.

[2]孔定泉.新能源汽車充電系統(tǒng)故障診斷與排除的教案設計[J].汽車維護與修理，2022，（22）：8-10.

[3]徐曉東.新能源汽車慢充充電故障及維修技術研究[J].汽車零部件，2020，（02）：85-87.

[4]周渠，裴亞洲.基于RED-X的新能源汽車充電故障應用探究[J].汽車電器，2019，（11）：22-24.

[5]梁耀杰，何科宇，陽雁翔.淺談新能源汽車充電系統(tǒng)及其故障分析[J].裝備制造技術，2019，（11）：224-226.

[6]孫大慶.新能源汽車技術原理與維修（13）——新能源汽車充電系統(tǒng)原理與故障診斷[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017，（04）：69-71.