电动汽车维护与检修模块12检修充电系统

项目十二 检修充电系统电动汽车维护与检修检修篇-电动汽车维护项目引入 张女士准备明日驾车带家人出去游玩，于是决定提前为自己的北汽新能源EV200电动汽车充满电。当她连接好充电桩时发现车辆无法充电，仪表盘显示“车载充电机与充电桩连接故障”。张小姐换了另一个充电桩再次尝试，发现仍然无法充电。思考：车载充电机具有哪些功能？当车辆发生车载充电机与充电桩连接故障时，应如何检修？CONTENTS充电系统的结构01.慢充系统常见故障分析02.快充系统常见故障分析03.PART 01充电系统的结构1.1慢充系统 1慢充系统的结构 慢充系统是电动汽车的常规充电系统，它是使用民用220 V单相交流电（家用电源或慢充桩），通过车载充电机整流变换，将交流电变换为高压直流电后为动力电池充电。慢充系统主要由供电设备、慢充接口、慢充线束、车载充电机、高压控制盒等部件组成。图12-1 慢充接口1.1慢充系统图12-2 车载充电机图12-3 高压控制盒1.1慢充系统 2慢充系统的充电原理 慢充系统的充电原理如图12-4所示。当充电枪插入慢充接口时，慢充接口通过车载充电机将连接信号反馈给VCU，车载充电机同时唤醒VCU和BMS，再由VCU唤醒仪表显示系统，仪表显示系统点亮充电指示灯；VCU和BMS先后闭合总负、总正继电器，慢充系统启动；充电桩提供交流电，BMS检测动力电池的充电需求并给车载充电机发送工作指令，车载充电机经高压控制盒为动力电池充电；当BMS检测到动力电池充电完成后，将给车载充电机发送停止工作的指令，车载充电机停止工作，总正、总负继电器相继断开，充电结束。1.1慢充系统图12-4 慢充系统的充电原理1.2快充系统 1快充系统的结构 快充系统一般使用工业380 V三相交流电，经功率变换后，直接为动力电池充电。快充系统主要由供电设备、快充接口、快充线束、高压控制盒等部件组成。图12-5 快充接口1.2快充系统 2快充系统的充电原理 快充系统的充电原理如图12-6所示，其中 K1，K2 为快充桩高压充电电路正、负极继电器；K3，K4 为快充桩低压唤醒电路正、负极继电器，用于唤醒电动汽车VCU；K5，K6 为动力电池总正、总负继电器；检测点1（CC1）用于快充桩检测快充插头与电动汽车快充接口之间的连接状态；检测点2（CC2）用于VCU检测快充插头与电动汽车快充接口之间的连接状态。当检测到1，2两个检测点的电压符合要求时，即认为快充桩与快充接口可靠连接。此时 K3，K4 继电器闭合，充电桩12 V低压唤醒电源接通VCU，两者进行身份辨认，握手成功之后，VCU报送动力电池的充电需求，快充桩报送供电能力，二者匹配时，VCU和BMS控制 K5，K6 闭合，快充桩控制 K1，K2 闭合，开启快速充电；VCU发送充电请求及充电状态报文，快充桩反馈非车载充电机状态报文；当车辆及快充桩判定充电结束之后，断开 K1，K2，K5，K6，充电截止，非车载充电机控制器断开 K3，K4，快速充电完成。1.2快充系统图12-6 快充系统的充电原理PART 02慢充系统常见故障分析2.1动力电池总正、总负继电器无法闭合 （1）检查低压蓄电池的电压，正常应大于11.5 V；否则，应为低压蓄电池充电或更换低压蓄电池。（2）将点火开关置于ON挡，观察仪表显示情况，如显示正常，则检查PE电路是否正常；如有故障提示信息，则连接诊断仪读取故障码，然后根据故障码信息进行检修。（3）检查充电唤醒电路、BMS唤醒电路、连接确认电路、CP电路连接是否正常。若电路连接异常，则重新连接或更换故障线束及插接件；若电路连接正常，则进入下一步。（4）检查动力电池的总正、总负继电器及其控制电路和电源电路是否正常。若继电器自身故障，则更换继电器；若电路连接异常，则重新连接或更换线束及插接件；若均正常，则进入下一步。（5）检查车载充电机的电源、唤醒电路，若电路连接异常，则重新连接或更换线束及插接件；若电路连接正常，则表明车载充电机存在故障，应检修或更换车载充电机。2.2动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电 在进行慢充充电时，如果动力电池总正、总负继电器可以正常闭合，说明慢充系统的唤醒、控制电路正常。此时若车辆无法充电，主要是由慢充接口、车载充电机、高压控制盒、动力电池之间的高压电路等故障所致。对于此类故障，应检查高压电路是否正常，高压控制盒内部熔断器是否正常；然后检查车载充电机、动力电池内部是否正常。PART 03快充系统常见故障分析3.0快充系统常见故障分析 与慢充系统相似，快充系统的常见故障也包括动力电池总正、总负继电器无法闭合和动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电两大类。对于动力电池总正、总负继电器无法闭合的故障，其主要原因有唤醒电路、PE电路、CP电路连接故障，搭铁电路断开，快充接口、快充线束及插接件故障，VCU、动力电池的低压控制电路故障等。对于此类故障，应检查各电路的连接是否正常，如连接异常，则重新连接或更换线束及插接件；检查高压控制盒、VCU、动力电池及继电器是否正常，如异常，则维修或更换故障部件。对于动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电的故障，其主要原因有高压控制盒快充继电器故障、高压熔断器熔断、快充线束及插接件故障、动力电池故障等。对于此类故障，应检查高压电路是否正常，高压控制盒内部熔断器是否正常；检查车载充电机、动力电池内部是否正常。项目实施 一、工作准备 （1）学生以34人为一组进行分组，各组准备电动汽车充电系统的线路连接图、插接件接线端子分布图、常见故障现象及检修方法等资料。（2）结合项目导入中北汽新能源EV200电动汽车的故障现象，老师通过电动汽车教学平台或实车平台设置“车载充电机与充电桩连接故障”，各组学生针对该故障完成检修作业。项目实施 二、实施内容 故障车辆提示“车载充电机与充电桩连接故障”信息，说明车载充电机与VCU之间的通信正常，但车载充电机与充电桩之间的高压电路连接存在故障。对故障车辆进行如下检查，以确认故障位置。（1）检查充电线总成是否正常。检查充电线桩端和车辆端对应引脚之间是否导通，正常应导通，否则更换充电线总成；检测充电线车辆端CC脚和PE脚的电阻值，16 A充电线的电阻值应为，32 A充电线的电阻值应为，如果检测值与该值不符，则更换充电线总成。项目实施 二、实施内容 （2）检查慢充接口与车载充电机的连接是否正常。将充电枪插入慢充接口，观察车载充电机上的指示灯是否点亮。如果三个指示灯均不亮，则检查慢充线束及插接件是否正常，即如图12-7所示检查慢充线束充电接口端L，N，PE，CC，CP脚与车载充电机端1，2，3，5，6脚是否导通，如不导通，则更换慢充线束及插接件。项目实施（a）慢充接口端 （b）车载充电机端图12-7 慢充线束接口项目实施 二、实施内容 （3）用诊断仪连接诊断接口，读取车载充电机的数据流，如果数据流异常，则更换车载充电机后重新检查。车载充电机的更换方法如下。将点火开关置于OFF挡，然后断开低压蓄电池负极电缆。依次拔下车载充电机上的低压、高压线束插头。拆卸车载充电机的固定螺栓，然后取下车载充电机。安装新的车载充电机，拧紧固定螺栓。项目实施 二、实施内容 安装车载充电机上的低压、高压线束插头，听到“咔嗒”声响即表示插接件安装到位。连接低压蓄电池负极电缆，将点火开关置于ON挡，此时仪表盘上的READY指示灯应点亮。车载充电机更换完成后，重新检查车辆，查看故障是否排除。项目实施 三、项目评价 请老师按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入表12-1中。项目实施表12-1 项目评价表谢谢