李 鵬

（廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學，廣西南寧 530007）

0 引言

燃油汽車能源消耗、環(huán)境污染等問題日益嚴峻，我國近些年大力發(fā)展新能源汽車，對新能源汽車行業(yè)給予政策扶持和經(jīng)濟補貼，市場對新能源汽車的需求量也越來越大。

新能源汽車的充電模式主要分為交流慢充模式和直流快充模式。慢充模式主要由車輛外部至供電端線纜、充電接口及線纜、車載充電、高壓線束、高壓配電設(shè)備、動力電池及其控制器等構(gòu)成。充電樁或家用交流電源通過車輛接口及車輛自帶的便攜式充電槍與車載充電機連接，將AC 220 V 電源轉(zhuǎn)換為直流電，給動力電池進行充電。以帝豪EV450 新能源汽車慢充系統(tǒng)為例，結(jié)合慢充系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理，總結(jié)慢充異常的可能原因，并通過具體案例介紹故障檢修的具體方法，給用車者和維修技術(shù)人員提供參考。

1 EV450 慢充功能檢查

某帝豪EV450 新能源汽車可以正常行駛，且快充系統(tǒng)正常，但車輛慢充電時，車輛無法充電。針對此種情況，對車輛慢充系統(tǒng)檢查如下：

（1）檢查充電槍鎖止開關(guān)。關(guān)閉車輛點火開關(guān)，按壓、釋放充電槍鎖止開關(guān)，鎖止開關(guān)應靈活無卡滯，若開關(guān)有卡滯現(xiàn)象，則維修或更換充電槍設(shè)備。

（2）連接充設(shè)備插接器至AC 220 V 電源插座，觀察充電設(shè)備狀態(tài)指示燈。如果充電設(shè)備自檢正常，中間圓圈的藍色電源指示燈保持常亮，左側(cè)三段線綠色充電狀態(tài)指示燈保持常亮，右側(cè)五段線紅色充電故障指示燈亮一下后立即熄滅。如果3 個區(qū)域的狀態(tài)指示燈全部不亮，可能的故障原因有AC 220 V 電源插座供電異常，或充電設(shè)備自身故障。如果藍色電源指示燈和綠色充電狀態(tài)指示燈正常點亮，紅色充電故障指示燈存在異常點亮，可參考充電設(shè)備信號指示燈狀態(tài)顯示進行檢修（表1）。

表1 充電設(shè)備信號指示燈狀態(tài)顯示

（3）檢查車輛側(cè)充電口。按壓車輛充電口蓋并打開，白色照明指示燈應正常點亮。如果不能點亮，則可能是白色照明指示燈線路故障、指示燈自身故障或充電口狀態(tài)指示燈控制單元故障。按下鎖止開關(guān)，將充電槍連接至至車輛側(cè)慢充接口，松開鎖止開關(guān)，連接完成10 s 內(nèi)車輛主正、主負繼電器發(fā)出吸合工作聲響，同時充電槍上鎖止開關(guān)發(fā)出“咔噠”鎖止聲，車輛側(cè)充電口綠色狀態(tài)指示燈閃爍。若主正、主負繼電器、充電槍鎖止開關(guān)無動作聲響，充電口紅色故障指示燈點亮，說明車輛無法正常充電，可能故障原因包括：①驅(qū)動電機控制器PEU 系統(tǒng)喚醒信號線路異常；②充電口至車載充電機OBC 充電線路故障；③OBC電源線路、CAN 通信線路或者自身存在故障。充電口信號指示燈狀態(tài)顯示見表2。

表2 車輛充電口信號指示燈狀態(tài)顯示

（4）觀察組合儀表信號指示燈。正常充電狀態(tài)下，儀表上紅色充電電纜連接信號指示燈、黃色充電信號指示燈點亮，儀表中部顯示蓄電池圖標并動態(tài)顯示正在充電，儀表下部應顯示充電電流以及充電完成所需時間，需注意根據(jù)新能源汽車設(shè)計規(guī)定，電動汽車動力蓄電池充電時充電電流為負數(shù)，放電時放電電流為正數(shù)。如果儀表上無任何信號指示燈，則說明充電系統(tǒng)沒有激活，可能原因有：①OBC 通信線路異常無法發(fā)送信號給儀表；②充電連接CC 信號異常，車輛無法正確判斷是否連接充電槍。如果儀表紅色充電電纜連接指示燈正常點亮，黃色充電指示燈不亮[1]，可能的原因有：①充電控制確認CP 信號異常；②MCU 喚醒信號線路異常；③OBC 電源信號、通信信號異常。

2 連接確認CC 信號線路故障檢修

通過充電設(shè)備正確連接AC 220 V 插座和車輛側(cè)慢充接口，釋放充電槍鎖止開關(guān)，主正、主負繼電器未發(fā)出“咔噠”的工作聲，同時充電槍鎖止開關(guān)未發(fā)出“咔噠”的鎖止聲，車輛側(cè)充電口白色照明指示燈一直點亮，沒有變化為綠色充電狀態(tài)指示燈閃爍。觀察充電設(shè)備狀態(tài)，此時充電設(shè)備上藍色電源指示燈正常點亮，3 個綠色充電狀態(tài)指示燈全部常亮，5 個紅色充電設(shè)備故障指示燈均不亮。觀察車輛儀表黃色充電指示燈、紅色充電連接指示燈均不亮[2]。打開點火開關(guān)，儀表左側(cè)動力蓄電池SOC 顯示條無充電動態(tài)顯示，無其他故障信息指示燈，車輛運行正常車輛但無法充電。由于儀表上充電連接指示燈以及OBC 啟動充電模式并判斷外部設(shè)備供電能量，主要由充電導引信號CC 決定，根據(jù)充電過程中儀表上的充電連接指示燈不亮，判斷OBC 未接收到正確的CC 信號，可能原因為連接確認CC 信號線路故障。故障診斷所需的工具和資料見表3。

表3 工具清單

（1）連接診斷儀，讀取故障碼和數(shù)據(jù)流。清除故障碼后再次讀取，確保無歷史故障碼，無故障代碼，數(shù)據(jù)流顯示CC 未連接。

（2）測量分別BV10/39 和BV24/6 端子對地電壓。關(guān)閉點火開關(guān)，確保充電設(shè)備正確連接，結(jié)合交流充電系統(tǒng)線路原理如圖1 所示，用多用表電壓檔位分別測量圖中BV10/39 和BV24/6 端子對地電壓，正常值為：不連接充電槍時約為10.71 V，插槍后按住鎖止開關(guān)時約為1.71 V，松開后約為0.77 V。如果測量值始終為10.71 V，說明測試點到搭鐵點之間線路存在斷路故障；如果測量值為0，說明OBC 電源線路或CC 信號線路存在斷路故障；若測量值處于標準值和0 之間，說明CC 信號線路存在虛接故障。

圖1 EV450 交流充電系統(tǒng)線路原理

（3）測量CC 信號線路導通性。關(guān)閉點火開關(guān)，拔下充電槍，首先斷開BV10、BV24 插接器，用多用表電阻檔位測量BV10/39和BV24/6 端子之間線路導通性，然后斷開BV01、BV25 插接器，依次測量BV10/39 和BV01/13 端子、CA58/13 和CA63/8 端子、BV25/8 和BV24/6 端子間線路導通性，測試結(jié)果應小于1 Ω。測量結(jié)果可根據(jù)表4 進行判斷。

表4 線路導通性測量

（4）測量CC 信號線路對地電阻。關(guān)閉點火開關(guān)，斷開充電槍，拔下車載充電器端插接器，用多用表電阻檔位分別測量BV10/39 端子對地電阻值，若阻值為無窮大則線路正常，若阻值小于1 Ω 則說明線路對地短路。通過測量，找到具體故障點將其恢復，恢復正常充電。總結(jié)故障機理，若CC 信號存在故障，將造成OBC 無法正常接收CC 信號，從而無法確認充電槍連接狀態(tài)，無法完成充電引導程序，導致車輛無法充電。

3 控制確認CP 信

號線路故障檢修

車輛可正常行駛，儀表盤無故障信號。通過便攜式充電槍將外部交流插座和車輛慢充接口正確連接，充電槍無法鎖止，便攜式充電器上充電狀態(tài)指示燈長亮，車輛側(cè)充電口綠色指示燈未點亮，儀表盤充電線連接指示燈正常點亮，但充電指示燈未正常點亮。啟動車輛，SOC動力蓄電池顯示條無閃爍，車輛無法正常充電。

車輛可以正常行駛，說明整車高壓控制系統(tǒng)正常。儀表盤充電線連接指示燈正常點亮，但充電指示燈未點亮，說明車輛充電系統(tǒng)檢測到充電槍已連接到車載充電機，但并未確認進入充電狀態(tài)。加上充電口綠色充電狀態(tài)指示燈未正常點亮、電子鎖無動作，可判斷控制確認信號CP 可能存在故障。準備工具，進行檢修。

（1）連接診斷儀，讀取故障碼和數(shù)據(jù)流，無故障代碼，數(shù)據(jù)流顯示P1A881C——充電連接故障。充電槍物理連接正常，OBC檢測到CC 信號時，即確認充電槍已連接，進入充電準備模式，此時OBC 將CP 信號電壓檢測值與內(nèi)部存儲的標準值進行校核，若5 s 內(nèi)兩個值持續(xù)不相符，則會產(chǎn)生P1A881C 故障代碼。

（2）測量CP 信號波形。關(guān)閉點火開關(guān)，確保線路正確連接，結(jié)合原理（圖1），使用示波器分別測量車載充電機側(cè)BV10/50端子和車輛交流充電機插座側(cè)BV24/7 端子的線路波形，和正常波形進行對比（圖2）：若波形一致，說明CP 信號正常；若波形是+B 左右的直線，說明CP 信號線路存在斷路；若波形是接近0的直線，說明CP 信號線路存在對地短路故障；若波形是其他非0 電壓的直線，說明CP 信號線路存在虛接故障。

圖2 CP 信號正常波形

（3）測量CP 信號線路導通性及對地電阻，測量方法與上述CC 信號線路檢測相同。通過測量，找到具體故障點將其恢復，恢復正常充電?？偨Y(jié)故障機理，由于控制確認信號CP異常，導致無法確認車輛與充電設(shè)備連接完好，進而無法完成充電引導程序，造成車載充電機無法引導工作，車輛不能進行充電[3]。

4 充電系統(tǒng)PCAN 總線故障檢修

連接充電槍至車輛交流充電接口，電子鎖不能正常動作。車輛側(cè)交流充電口充電狀態(tài)指示燈白色常亮，無法變換至綠色的正常狀態(tài)，便攜式充電槍充電狀態(tài)指示燈保持綠色長亮，觀察儀表，無任何反應，充電線連接指示燈、動力電池充電指示燈均不能正常點亮。打開點火開關(guān)，“READY”指示燈正常點亮，但系統(tǒng)故障指示燈異常點亮，車輛不能充電。

根據(jù)充電槍連接指示燈點亮原理：充電槍→車輛充電連接口OBC（CC 信號喚醒）→VCU→組合儀表，結(jié)合故障現(xiàn)象進行分析。打開點火開關(guān)，儀表上“READY”指示燈正常點亮，SOC 顯示正常，說明VCU→組合儀表工作正常；而充電指示燈不亮，整車系統(tǒng)故障指示燈點亮，導致此故障現(xiàn)象的可能原因主要有OBC 與VCU 的PCAN 通信總線異常或者OBC 元器件故障。準備工具，開始檢修。

（1）連接診斷儀，讀取OBC 模塊，診斷儀與OBC 模塊無法通信，再讀取VCU 模塊，顯示“U111587-與車載充電機通信丟失”，說明OBC 無法與VCU 正常通信，PCAN 總線存在故障。

（2）測量OBC 端PCAN-H、PCAN-L 信號對地波形其次。打開點火開關(guān)，使用示波器同時測量BV10/54、BV10/54 端子對地波形，正常波形如圖3 所示。PCAN-H、PCAN-L 隱性電平正常值均為2.5 V 左右，顯性電平正常值PCAN-H 為3.5 V 左右，PCAN-L 為1.5 V 左右。若測量波形所得波形與標準波形不同，則說明通信線路存在故障。

圖3 CAN-H、CAN-L 總線信號正常波形

（3）測量使用多用表測量CAN-H、CAN-L 線路端對端的導通性，測量PCAN-H、PCAN-L 線路的對地電阻、對+B 電阻，測量方法參考CC、CP 信號線路測量。找到具體的故障位置，將其恢復?？偨Y(jié)故障機理，車載充電機的PCAN 通信總線如果出現(xiàn)故障，將導致車載充電機無法與外界通信，從而導致整車控制器默認為車載充電機有故障，點亮系統(tǒng)故障指示燈，不啟動充電功能。

5 總結(jié)

導致新能源汽車無法正常充電的原因很多，但是只要仔細觀察故障現(xiàn)象，結(jié)合控制原理對故障現(xiàn)象進行分析，快速判斷可能的故障原因[4]，再利用測量儀器儀表進行測試驗證，即可正確的找到故障位置，排除故障，恢復車輛正常充電。