【課件】7-1 慢充不充電故障診斷與排除

項目七充電系統(tǒng)故障與診斷任務(wù)一慢充不充電故障診斷與排除任務(wù)導(dǎo)入Tasktointroduce一位客戶到比亞迪4S店購買純電動汽車，想了解純電動汽車的充電的方式，作為4S店的一名銷售經(jīng)理，請你帶客戶來到比亞迪售后維修店，選擇比亞迪主流車型秦EV，并請一位專業(yè)的師傅為其介紹純電動汽車充電系統(tǒng)。首先進行介紹交流充電系統(tǒng)，通過介紹交流充電系統(tǒng)的組成、控制策略、電流走向等；然后通過完成交流充電系統(tǒng)CC信號故障檢測、交流充電系統(tǒng)CP信號故障檢測來介紹交流充電系統(tǒng)常見故障的診斷方法。通過以上學(xué)習(xí)，我們完成對比亞迪純電動汽車交流充電系統(tǒng)從認(rèn)知到故障診斷基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，使得客戶對充電系統(tǒng)有更全面的認(rèn)識。

任務(wù)目標(biāo)TaskGoal掌握交流（慢充）充電系統(tǒng)的組成；掌握交流（慢充）接口規(guī)范，測量及保養(yǎng)等；掌握交流（慢充）充電系統(tǒng)的控制策略；掌握交流（慢充）充電典型故障；能正確使用工具套裝進行交流充電底座的拆裝；能正確使用診斷儀讀取交流充電系統(tǒng)數(shù)據(jù)流；能夠配合實車說出交流充電電流走向；能獨立完成交流充電系統(tǒng)CC/CP故障診斷。獲得分析問題和解決問題的基本方法；積極主動與小組成員交流、討論學(xué)習(xí)成果，取長補短，完成自我提升。目錄CONTENTS交流（慢充）充電系統(tǒng)概述01交流（慢充）充電口認(rèn)知02交流（慢充）充電控制策略03交流（慢充）充電故障04新授PARTONE01交流（慢充）充電系統(tǒng)概述定義和組成交流充電指電網(wǎng)輸入給車輛的電壓為交流電，可以是220VAC單向電或380VAC三相電。通過交流充電樁連接新能源汽車的交流充電口，并通過車載充電機（簡稱OBC）對交流電進行升壓并轉(zhuǎn)化為直流電，然后通過OBC內(nèi)部的整流模塊整流成符合該車輛所需要的電壓對其動力電池充電，該過程稱為交流充電，也稱為慢充。車載充電機充電線、交流充電插座車輛控制器（VCU、BMS）交流充電樁或220V交流電源01交流（慢充）充電系統(tǒng)概述定義和組成圖1交流充電的組成01交流（慢充）充電系統(tǒng)概述作用1.車載充電機是交流充電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其根據(jù)控制指令把交流電轉(zhuǎn)化為直流電給電池充電。2.交流充電插座是國家標(biāo)準(zhǔn)件，是車輛連接外部電網(wǎng)的接口，根據(jù)輸入的電壓是220VAC或380VAC，應(yīng)用相應(yīng)的火線接口。3.車輛控制器是實施監(jiān)控車輛的狀態(tài)，并發(fā)出控制指令給車載充電機，使其正常工作或停止工作，控制其工作電流和電壓等，是車輛充電的控制大腦。01交流（慢充）充電系統(tǒng)概述作用4模式2充電線是連接外部電網(wǎng)和車輛的充電線，直接給車載充電機提供220VAC電源。其線纜上的功能盒可檢測車輛和電網(wǎng)狀態(tài)，連接或斷開給車輛的供電，具有一定的保護功能。采用模式2的充電線充電時，車載充電機的輸入最大功率為2860W，即充電時間會延長。5交流充電樁也是車輛連接外部電網(wǎng)的部件，直接給車載充電機提供220VAC或380VAC電源。其也具有檢測車輛和電網(wǎng)狀態(tài)，連接或斷開給車輛供電的功能。采用交流充電樁充電時，充電功率較大，即充電時間會縮短。02交流（慢充）充電口認(rèn)知交流充電口L1-交流電源（單相）；L2-交流電源（三相）空；L3-交流電源（三相）空；N-中性線；PE-保護接地，連接供電設(shè)備地線和車輛電平臺；CC-充電連接確認(rèn)；CP-控制導(dǎo)引。圖2交流充電接口針腳充電接口用于連接活動電纜和電動汽車的充電部件，它由充電插座和充電插頭兩部分組成，是傳導(dǎo)式充電機的必備設(shè)備，充電插頭在充電過程中與充電插座進行結(jié)構(gòu)耦合，從而實現(xiàn)電能的傳輸。充電接口針腳GBT20234.2-2015《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第2部分：交流充電接口》國家標(biāo)準(zhǔn)對交流充電接口進行了規(guī)范。交流充電接口如圖2所示，針腳說明見圖示文字。02交流（慢充）充電口認(rèn)知交流充電口的測量交流充電口端子測量溫馨提示：當(dāng)充電樁功率低于7KW的時候，交流電通過雙向逆變充放電技術(shù)（VTOG）中的車載充電器（OBC）對動力蓄電池進行充電；當(dāng)充電樁功率高于7KW的時候，交流電直接通過雙向逆變充放電技術(shù)（VTOG）對動力蓄電池進行充電。交流充電口端子測量見表1。CC與PE阻值3.3KW及以下充電盒680?VTOL（預(yù)留）2k?7KW及以下充電盒220?VTOL（預(yù)留）100?40KW及以下充電盒100?//表1交流充電口端子測量結(jié)果02交流（慢充）充電口認(rèn)知交流充電口的測量交流充電系統(tǒng)線束連接交流充電口到高壓電控總成之間的線束，如圖3所示。表3交流充電高壓線束02交流（慢充）充電口認(rèn)知交流充電口保養(yǎng)禮儀對象性交流充電口保養(yǎng)車輛熄火，整車解鎖，打開充電口艙蓋及充電口蓋；01目視檢查充電口塑料絕緣殼體外觀有無熱熔變形,嚴(yán)重?zé)崛圩冃斡绊懻Ｊ褂玫男枰鼡Q處理；02目視檢查充電口內(nèi)部以及端子內(nèi)部有無異物，有異物的需要使用高壓氣槍排出異物，無法排出丑影響正常使用的需更換處理；0302交流（慢充）充電口認(rèn)知交流充電口保養(yǎng)禮儀對象性交流充電口保養(yǎng)目視檢查充電口端子簧片及底部有無變黑，變黑的需要更換處理；04目視檢查充電口端子簧片及底部有無變黃，如變黃且伴隨尾部電纜外層變黑則滿更換處理；05目視檢查端子簧片有無斷裂，斷裂的需要更換處理；06超過質(zhì)保期的充電口需自費更換(不更換的需告知使用安全隱患以及連帶充電槍損失)。0703交流（慢充）充電控制策略交流充電過程圖4交流充電過程03交流（慢充）充電控制策略交流充電過程交流充電過程將交流充電槍插入交流充電口，OBC的低壓插件輸出12V電源到交流充電口B53，交流充電槍端的CC與PE的電阻通過充電口處的12V電源，OBC會接收到電流大小變化即可知道充電槍的充電功率和充電電流。OBC的數(shù)據(jù)通過充配電總成的動力CAN與網(wǎng)關(guān)控制器進行交互，車身配電模塊（以下簡稱BCM）控制IG3繼電器吸合，BMC、VCU、電機控制器等模塊得到雙路電，BMC將電池當(dāng)前狀態(tài)通過動力CAN與充配電總成做信息交互，OBC輸出一個占空比信號，交流充電槍進來的交流電通過OBC進行升壓整流后給動力電池充電。03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，CC信號是充電插頭和充電插座是否連接的判斷信號，同時車輛根據(jù)CC的信號值，判斷RC阻值，確定線束的容量。CP信號是判斷供電設(shè)備的供電能力，通過PWM值確定。電氣原理圖中的各電阻值和PWM值都必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且控制器必須按照標(biāo)準(zhǔn)進行判斷，以滿足車輛在市場上的充電需求。03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略

圖5隨車充電器充電電路原理交流充電系統(tǒng)是純電動汽車的核心，動力電池的充電過程由BMS進行控制及保護。車載充電機工作狀態(tài)及指令均由BMS發(fā)出的指令進行控制，包括工作模式指令、動力電池允許最大電壓、充電允許最大電流、加熱狀態(tài)電流值。交流充電系統(tǒng)原理示意圖如圖5所示.03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略充電CC/CP控制邏輯CC檢測

CP檢測03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略充電CC/CP控制邏輯

OFF檔時，當(dāng)充電槍插入后，CC檢測由懸空變?yōu)榻拥?，通過檢測點3與PE間電阻來判斷車輛插頭與車輛插座連接狀態(tài)，確認(rèn)當(dāng)前充電連接裝置（電纜）的額定容量并點亮充電連接指示燈。通過測量檢測點2的PWM信號占空比確認(rèn)當(dāng)前供電設(shè)備的最大供電電流，當(dāng)車輛檢測到充電槍輸出占空比時，允許車輛充電。當(dāng)車輛處于交流充電模式下，車載充電機檢測交流充電接口的CC、CP信號（充電槍插入、導(dǎo)通信號）并喚醒BMS，BMS喚醒車載充電機并發(fā)送指令充電，同時閉合主繼電器，動力電池開始充電。03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略CC檢測通過對接入電路（接地）的檢測來判斷CC是否連接，如檢測到壓降則認(rèn)為CC已經(jīng)連接。CC信號判斷充電槍電纜規(guī)格允許充電電流。如表2所示。CC信號數(shù)據(jù)表電阻對應(yīng)的充電電纜允許充電電流備注1.4-1.6KΩ10A隨車充電器（580-780）Ω16A3.3KW充電樁（180-260）Ω32A7KW充電樁（60-140）Ω63A三相交流充電樁2kΩ放電功能放電功率3.3KW表2CC信號判定03交流（慢充）充電控制策略交流充電CC/CP控制策略CP檢測當(dāng)充電槍成功連接后，CP信號為占空比信號，通過CP檢測線傳入的信號，可以得出該充電機允許的最大AC輸入電流，CP信號判斷充電槍最大輸出電流。如表3所示。CP信號數(shù)據(jù)表PWM占空比D最大允許電流Imax（A）D<3%不允許充電3%≤D≤7%5%的占空比表示需要數(shù)字通訊，且需要充電7%<D<8%不允許充電8%≤D<10%Imax=610%≤D<85%Imax=(D*100)*0.685%≤D<90%Imax=(D*100-64)*2.5且Imax≤6390%≤D<97%預(yù)留D>97%□表3CP信號判定03交流（慢充）充電控制策略交流模式的充電條件充電線連接確認(rèn)信號正常充電機供電電源正常及充電機工作正常充電喚醒信號輸出正常充電機、VCU、BMS之間通訊正常動力電池電芯溫度＞0℃/＜45℃03交流（慢充）充電控制策略交流模式的充電條件單體電池最高電壓與最低電壓差＜0.3V單體電池最高溫度與最低溫度差＜15℃絕緣性能＞500Ω/v實際單體最高電壓不大于額定單體電壓0.4V高、低壓電路連接正常，不能超過家庭電網(wǎng)的負(fù)載上限04交流（慢充）充電故障車輛不能正常充電原因2車輛充電控制系統(tǒng)故障原因4通訊故障原因1車輛外部設(shè)備故障原因3電池自身故障04交流（慢充）充電故障車輛不能正常充電充電樁充電充電異常則可能是充電樁及線路故障，具體故障點包括:充電樁自身故障、充電連接線故障、充電槍故障.家用插座充電充電異常主要故障點則包括:充電插座故障、充電連接線故障、充電槍故障等。車輛充電時需要利用外部設(shè)備進行充電。充電的方式有兩大類:充電樁充電和家用插座充電。04交流（慢充）充電故障車輛不能正常充電車輛充電控制系統(tǒng)故障結(jié)合儀表故障現(xiàn)象，如果外部充電設(shè)備正常，此時說明車輛控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如充電確認(rèn)控制信號CP故障，OBC不能檢測到充電槍輸出的占空比信號，無法判斷充電槍電流大小，故儀表正常充電，儀表不能顯示充電電流。電池自身故障電池是電能的載體，充電的過程就是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。當(dāng)電池自身發(fā)生故障時，也會發(fā)生充電異常現(xiàn)象。故障的主要原因可能是BMS系統(tǒng)故障、接口故障、內(nèi)部傳感器故障，內(nèi)部傳感器故障或者電池自身的硬件故障等，這時需要對電池進行進一步的檢查。04交流（慢充）充電故障車輛不能正常充電圖6秦EV通訊原理圖通訊故障如圖6所示，汽車上各模塊之間通過車載CAN網(wǎng)絡(luò)進行通信，當(dāng)電池管理器與車載充電機等其他部件發(fā)生通訊故障時，會發(fā)生不能上高壓電、充電異常等異?，F(xiàn)象。故障的主要原因可能是BMS與車載充電機之間CAN線路斷路。04交流（慢充）充電故障交流充電系統(tǒng)常見的故障檢修車輛儀表充電指示燈不亮檢查交流充電槍端的CC與PE的電阻，標(biāo)準(zhǔn)值有：1.5KΩ、680Ω、220Ω、100Ω，若充電槍端的電阻正常，則檢查充電口的CC與PE的電壓，標(biāo)準(zhǔn)值12V，若不正常，則檢查充配電總成的常電。充電時充電樁跳閘檢查交流充電樁上游的漏電開關(guān)的載流大小，若漏電開關(guān)的載流正常，則檢查充電樁內(nèi)部是否有短路。04交流（慢充）充電故障交流充電系統(tǒng)常見的故障檢修充電指示燈亮，但不充電檢查交流充電槍端的CP與PE的電壓是否正常，標(biāo)準(zhǔn)值12V（未插槍）。插槍后測量充電口端的CP與PE的電壓是否有下降，若沒有則檢查CP線束是否斷路。充電時充電樁跳閘在交流充電過程中跳槍，等待一段時間后又可以繼續(xù)充電，檢查交流充電口端的溫度傳感器的阻值是否變小，標(biāo)準(zhǔn)值2KΩ。實訓(xùn)PARTTWO01任務(wù)實施安全要求及注意事項實訓(xùn)開始前，提前準(zhǔn)備好需要使用的個人防護用品，并檢查是否符合使用標(biāo)準(zhǔn)。實訓(xùn)開始前，提前做好場地防護，設(shè)置警告標(biāo)識，操作位置布置好絕緣防護措施。記錄車輛銘牌信息，做好檢測結(jié)果記錄。檢查實訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否清潔及存在安全隱患，配電箱、排查是否符合用電需求，如不正常請匯報老師并進行處理。實訓(xùn)結(jié)束后，必須清理場地和設(shè)備，撤除警示標(biāo)識。任務(wù)實施01比亞迪秦EV交流充電CC信號故障檢測故障現(xiàn)象一輛比亞迪秦EV純電動汽車，上車啟動車輛，儀表Ready燈正常點亮。下高壓電并連接隨車充電槍，儀表充電指示燈不亮。圖7儀表無顯示任務(wù)實施01比亞迪秦EV交流充電CC信號故障檢測故障分析車輛充電異常是指電動汽車正確連接充電槍或充電樁后不能正確對車輛進行充電。車輛充電異常故障現(xiàn)象可以分為三類:（1）連接充電槍后儀表充電指示燈不亮。（2）連接充電槍后儀表充電指示燈點亮，但是不能顯示充電電流、充電功率及時間，即不能正常充電。（3）充電過程跳槍等。任務(wù)實施01比亞迪秦EV交流充電CC信號故障檢測步驟1打開充電口蓋，檢查交流充電口是否有異物及燒蝕現(xiàn)象；打開前艙蓋檢查充電高壓線束是否正常；檢查充電槍外觀是否完好。步驟