張雄華

關(guān)鍵詞：無法直流充電、高壓電系統(tǒng)、內(nèi)部電阻

故障現(xiàn)象：一輛2020年產(chǎn)一汽-大眾寶來純電動(dòng)車型，行駛里程412km。用戶反映該車近期使用直流充電時(shí)無法充電。

檢查分析：維修人員接車以后，用店內(nèi)的充電樁為車輛充電。插上直流充電槍后，儀表板上的充電指示燈點(diǎn)亮（圖1），充電口黃燈常亮（圖2）。同時(shí)直流充電樁上的屏幕顯示正在進(jìn)行充電嘗試，并出現(xiàn)“槍未連接，請(qǐng)插槍”的文字提示。嘗試用不同的直流充電樁進(jìn)行充電嘗試，都無法充電。

維修人員用故障診斷儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)高電壓蓄電池充電電壓控制單元J966無相關(guān)故障碼存儲(chǔ)。讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)充電口插槍后的數(shù)據(jù)與充電正常車輛插槍后的數(shù)據(jù)沒有區(qū)別（圖3）。儀表板上充電指示燈點(diǎn)亮，說明車輛已經(jīng)識(shí)別到插入的直流充電槍，所以在車輛高電壓蓄電池充電電壓控制單元內(nèi)沒有故障碼。但是為什么直流充電樁會(huì)始終提示沒有插入充電槍呢。

根據(jù)GB/T18487.1-2015《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求》附錄B中的直流充電控制導(dǎo)引電路與控制原理描述（圖4），電阻R2、R3及開關(guān)S安裝在直流充電槍內(nèi)部，電阻R4安裝在車輛直流充電插座內(nèi)部。開關(guān)S為充電槍內(nèi)部的常閉開關(guān)，當(dāng)充電槍與車輛直流充電插座完全連接后，開關(guān)S閉合。同時(shí)，直流充電樁內(nèi)部設(shè)計(jì)有檢測(cè)電壓U1、R1和檢測(cè)點(diǎn)1，電動(dòng)汽車充電控制器內(nèi)部設(shè)計(jì)要求有檢測(cè)電壓U2、R5和檢測(cè)點(diǎn)2。

GB/T18487.1-2015還對(duì)直流充電控制導(dǎo)引電路的參數(shù)有明確的規(guī)定（圖5）。從國(guó)標(biāo)中可以看出，R1～R5的阻值都應(yīng)該是1.00kΩ左右，同時(shí)檢測(cè)點(diǎn)1上的電壓應(yīng)該在12V、6V和4V左右變化。直流充電口的工作原理原理如下。

（1）插槍后，充電槍與車輛連接，車輛充電控制單元內(nèi)部的U2電壓通過R5，經(jīng)過CC2口和直流充電槍內(nèi)部的R3串聯(lián)，最后通過PE搭鐵構(gòu)成回路。車輛充電控制單元檢測(cè)點(diǎn)2設(shè)計(jì)在R5和R3之間，從其控制原理等效電路可以看出（圖6），這是一個(gè)R5和R3構(gòu)成的串聯(lián)電路。

不插槍時(shí)，電路斷開，在檢測(cè)點(diǎn)2上測(cè)量到的是12V電壓;插槍后構(gòu)成串聯(lián)回路，由于R5和R3都是1.00kΩ左右，因此檢測(cè)點(diǎn)2的電壓變?yōu)?V左右。由此車輛識(shí)別到充電槍插入，儀表出現(xiàn)充電指示燈提示。拔槍后檢測(cè)點(diǎn)2上的電壓又回到12V，車輛識(shí)別到充電槍拔出。

（2）再來看直流充電樁一側(cè)。不插槍時(shí)，直流充電樁內(nèi)部的U1電壓通過R1與充電槍內(nèi)部的R2和常閉開關(guān)S串聯(lián)，最后通過直流樁搭鐵構(gòu)成回路。直流充電樁檢測(cè)點(diǎn)1設(shè)計(jì)在R1和R2之間，從其控制原理等效電路原理圖可以看出（圖7），常閉開關(guān)S閉合時(shí)，構(gòu)成串聯(lián)回路。由于R1和R2都是1.00kΩ左右，因此檢測(cè)點(diǎn)1電壓在6V左右。按下充電槍上的開關(guān)S時(shí)，電路斷開，在檢測(cè)點(diǎn)1上測(cè)量到的是U1為12V，因此直流充電樁內(nèi)的控制器識(shí)別到充電槍按鈕按下。

插槍時(shí)，車輛直流充電口內(nèi)部的R4電阻和充電槍內(nèi)部的R2構(gòu)成并聯(lián)，再和直流充電樁內(nèi)部的R1構(gòu)成串聯(lián)回路。從其控制原理等效電路原理圖來看（圖8），R4和R2都是1.00kΩ左右，因此并聯(lián)后的電阻是0.50kΩ，相當(dāng)于是0.50kΩ和R1的1.00kΩ串聯(lián)，此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)1的電壓會(huì)變?yōu)?V左右。直流充電樁通過檢測(cè)點(diǎn)1的電壓判斷車輛接口完全連接。

總的來說，直流充電樁控制器是通過CC1上的電壓變化判斷和車輛的連接狀態(tài)，而車載充電機(jī)控制器則是通過CC2上的電壓變化判斷和直流充電樁的連接狀態(tài)。

再來看本車故障，當(dāng)插入充電槍時(shí)，車輛能夠識(shí)別到，因此判斷CC2這一回路上的R5、R3應(yīng)該是正常的。問題出在當(dāng)插槍時(shí)直流充電樁無法識(shí)別，因此將故障范圍鎖定在車輛充電口一側(cè)。

借助專用工具VAS6558/22對(duì)車輛直流充電口上的線路進(jìn)行檢測(cè)（圖9），CC1端子和PE端子間的電阻測(cè)量值為59.59kΩ（正常值應(yīng)為1.00kΩ左右），明顯異常（圖10）。

根據(jù)之前的分析，充電槍上的CC1與PE之間有一個(gè)1.00kΩ左右的電阻（R2），并串聯(lián)一個(gè)機(jī)械開關(guān)S。按下充電槍上的按鈕時(shí)，開關(guān)S斷開，檢測(cè)點(diǎn)1電壓為12V;松開按鈕時(shí)檢測(cè)點(diǎn)1電壓為6V，此為未插槍狀態(tài)下充電樁識(shí)別到的正常電壓值。

當(dāng)充電槍插到車上，充電口與充電槍的CC1連接后，在開關(guān)S閉合的情況下，檢測(cè)點(diǎn)1的電壓應(yīng)為4V，此時(shí)充電樁判斷與車輛完成連接。但故障車R4的電阻值為59.59kΩ，這就導(dǎo)致R4和R2的并聯(lián)電阻為0.98kΩ，因此檢測(cè)點(diǎn)1的電壓基本沒有變化，還是6V左右（圖11），這和未插槍時(shí)的電壓值基本一致。因此，直流充電樁控制器無法識(shí)別出電壓變化，所以充電樁上顯示“槍未連接，請(qǐng)插槍”。

故障排除：由于直流充電口內(nèi)部的監(jiān)控電阻損壞，導(dǎo)致直流充電樁控制器通過CC1監(jiān)控電壓無法識(shí)別插槍后的狀態(tài)，因此也就無法正常充電。該電阻是集成在車輛直流充電口內(nèi)部，因此更換充電口總成后故障徹底排除。