【课件】7-1 慢充不充电故障诊断与排除

项目七充电系统故障与诊断任务一慢充不充电故障诊断与排除任务导入Tasktointroduce一位客户到比亚迪4S店购买纯电动汽车，想了解纯电动汽车的充电的方式，作为4S店的一名销售经理，请你带客户来到比亚迪售后维修店，选择比亚迪主流车型秦EV，并请一位专业的师傅为其介绍纯电动汽车充电系统。首先进行介绍交流充电系统，通过介绍交流充电系统的组成、控制策略、电流走向等；然后通过完成交流充电系统CC信号故障检测、交流充电系统CP信号故障检测来介绍交流充电系统常见故障的诊断方法。通过以上学习，我们完成对比亚迪纯电动汽车交流充电系统从认知到故障诊断基础学习，使得客户对充电系统有更全面的认识。

任务目标TaskGoal掌握交流（慢充）充电系统的组成；掌握交流（慢充）接口规范，测量及保养等；掌握交流（慢充）充电系统的控制策略；掌握交流（慢充）充电典型故障；能正确使用工具套装进行交流充电底座的拆装；能正确使用诊断仪读取交流充电系统数据流；能够配合实车说出交流充电电流走向；能独立完成交流充电系统CC/CP故障诊断。获得分析问题和解决问题的基本方法；积极主动与小组成员交流、讨论学习成果，取长补短，完成自我提升。目录CONTENTS交流（慢充）充电系统概述01交流（慢充）充电口认知02交流（慢充）充电控制策略03交流（慢充）充电故障04新授PARTONE01交流（慢充）充电系统概述定义和组成交流充电指电网输入给车辆的电压为交流电，可以是220VAC单向电或380VAC三相电。通过交流充电桩连接新能源汽车的交流充电口，并通过车载充电机（简称OBC）对交流电进行升压并转化为直流电，然后通过OBC内部的整流模块整流成符合该车辆所需要的电压对其动力电池充电，该过程称为交流充电，也称为慢充。车载充电机充电线、交流充电插座车辆控制器（VCU、BMS）交流充电桩或220V交流电源01交流（慢充）充电系统概述定义和组成图1交流充电的组成01交流（慢充）充电系统概述作用1.车载充电机是交流充电系统的关键部件，其根据控制指令把交流电转化为直流电给电池充电。2.交流充电插座是国家标准件，是车辆连接外部电网的接口，根据输入的电压是220VAC或380VAC，应用相应的火线接口。3.车辆控制器是实施监控车辆的状态，并发出控制指令给车载充电机，使其正常工作或停止工作，控制其工作电流和电压等，是车辆充电的控制大脑。01交流（慢充）充电系统概述作用4模式2充电线是连接外部电网和车辆的充电线，直接给车载充电机提供220VAC电源。其线缆上的功能盒可检测车辆和电网状态，连接或断开给车辆的供电，具有一定的保护功能。采用模式2的充电线充电时，车载充电机的输入最大功率为2860W，即充电时间会延长。5交流充电桩也是车辆连接外部电网的部件，直接给车载充电机提供220VAC或380VAC电源。其也具有检测车辆和电网状态，连接或断开给车辆供电的功能。采用交流充电桩充电时，充电功率较大，即充电时间会缩短。02交流（慢充）充电口认知交流充电口L1-交流电源（单相）；L2-交流电源（三相）空；L3-交流电源（三相）空；N-中性线；PE-保护接地，连接供电设备地线和车辆电平台；CC-充电连接确认；CP-控制导引。图2交流充电接口针脚充电接口用于连接活动电缆和电动汽车的充电部件，它由充电插座和充电插头两部分组成，是传导式充电机的必备设备，充电插头在充电过程中与充电插座进行结构耦合，从而实现电能的传输。充电接口针脚GBT20234.2-2015《电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》国家标准对交流充电接口进行了规范。交流充电接口如图2所示，针脚说明见图示文字。02交流（慢充）充电口认知交流充电口的测量交流充电口端子测量温馨提示：当充电桩功率低于7KW的时候，交流电通过双向逆变充放电技术（VTOG）中的车载充电器（OBC）对动力蓄电池进行充电；当充电桩功率高于7KW的时候，交流电直接通过双向逆变充放电技术（VTOG）对动力蓄电池进行充电。交流充电口端子测量见表1。CC与PE阻值3.3KW及以下充电盒680ΩVTOL（预留）2kΩ7KW及以下充电盒220ΩVTOL（预留）100Ω40KW及以下充电盒100Ω//表1交流充电口端子测量结果02交流（慢充）充电口认知交流充电口的测量交流充电系统线束连接交流充电口到高压电控总成之间的线束，如图3所示。表3交流充电高压线束02交流（慢充）充电口认知交流充电口保养礼仪对象性交流充电口保养车辆熄火，整车解锁，打开充电口舱盖及充电口盖；01目视检查充电口塑料绝缘壳体外观有无热熔变形,严重热熔变形影响正常使用的需要更换处理；02目视检查充电口内部以及端子内部有无异物，有异物的需要使用高压气枪排出异物，无法排出丑影响正常使用的需更换处理；0302交流（慢充）充电口认知交流充电口保养礼仪对象性交流充电口保养目视检查充电口端子簧片及底部有无变黑，变黑的需要更换处理；04目视检查充电口端子簧片及底部有无变黄，如变黄且伴随尾部电缆外层变黑则满更换处理；05目视检查端子簧片有无断裂，断裂的需要更换处理；06超过质保期的充电口需自费更换(不更换的需告知使用安全隐患以及连带充电枪损失)。0703交流（慢充）充电控制策略交流充电过程图4交流充电过程03交流（慢充）充电控制策略交流充电过程交流充电过程将交流充电枪插入交流充电口，OBC的低压插件输出12V电源到交流充电口B53，交流充电枪端的CC与PE的电阻通过充电口处的12V电源，OBC会接收到电流大小变化即可知道充电枪的充电功率和充电电流。OBC的数据通过充配电总成的动力CAN与网关控制器进行交互，车身配电模块（以下简称BCM）控制IG3继电器吸合，BMC、VCU、电机控制器等模块得到双路电，BMC将电池当前状态通过动力CAN与充配电总成做信息交互，OBC输出一个占空比信号，交流充电枪进来的交流电通过OBC进行升压整流后给动力电池充电。03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略根据标准要求，CC信号是充电插头和充电插座是否连接的判断信号，同时车辆根据CC的信号值，判断RC阻值，确定线束的容量。CP信号是判断供电设备的供电能力，通过PWM值确定。电气原理图中的各电阻值和PWM值都必须满足标准要求，且控制器必须按照标准进行判断，以满足车辆在市场上的充电需求。03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略

图5随车充电器充电电路原理交流充电系统是纯电动汽车的核心，动力电池的充电过程由BMS进行控制及保护。车载充电机工作状态及指令均由BMS发出的指令进行控制，包括工作模式指令、动力电池允许最大电压、充电允许最大电流、加热状态电流值。交流充电系统原理示意图如图5所示.03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略充电CC/CP控制逻辑CC检测

CP检测03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略充电CC/CP控制逻辑

OFF档时，当充电枪插入后，CC检测由悬空变为接地，通过检测点3与PE间电阻来判断车辆插头与车辆插座连接状态，确认当前充电连接装置（电缆）的额定容量并点亮充电连接指示灯。通过测量检测点2的PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流，当车辆检测到充电枪输出占空比时，允许车辆充电。当车辆处于交流充电模式下，车载充电机检测交流充电接口的CC、CP信号（充电枪插入、导通信号）并唤醒BMS，BMS唤醒车载充电机并发送指令充电，同时闭合主继电器，动力电池开始充电。03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略CC检测通过对接入电路（接地）的检测来判断CC是否连接，如检测到压降则认为CC已经连接。CC信号判断充电枪电缆规格允许充电电流。如表2所示。CC信号数据表电阻对应的充电电缆允许充电电流备注1.4-1.6KΩ10A随车充电器（580-780）Ω16A3.3KW充电桩（180-260）Ω32A7KW充电桩（60-140）Ω63A三相交流充电桩2kΩ放电功能放电功率3.3KW表2CC信号判定03交流（慢充）充电控制策略交流充电CC/CP控制策略CP检测当充电枪成功连接后，CP信号为占空比信号，通过CP检测线传入的信号，可以得出该充电机允许的最大AC输入电流，CP信号判断充电枪最大输出电流。如表3所示。CP信号数据表PWM占空比D最大允许电流Imax（A）D<3%不允许充电3%≤D≤7%5%的占空比表示需要数字通讯，且需要充电7%<D<8%不允许充电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%预留D>97%□表3CP信号判定03交流（慢充）充电控制策略交流模式的充电条件充电线连接确认信号正常充电机供电电源正常及充电机工作正常充电唤醒信号输出正常充电机、VCU、BMS之间通讯正常动力电池电芯温度＞0℃/＜45℃03交流（慢充）充电控制策略交流模式的充电条件单体电池最高电压与最低电压差＜0.3V单体电池最高温度与最低温度差＜15℃绝缘性能＞500Ω/v实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V高、低压电路连接正常，不能超过家庭电网的负载上限04交流（慢充）充电故障车辆不能正常充电原因2车辆充电控制系统故障原因4通讯故障原因1车辆外部设备故障原因3电池自身故障04交流（慢充）充电故障车辆不能正常充电充电桩充电充电异常则可能是充电桩及线路故障，具体故障点包括:充电桩自身故障、充电连接线故障、充电枪故障.家用插座充电充电异常主要故障点则包括:充电插座故障、充电连接线故障、充电枪故障等。车辆充电时需要利用外部设备进行充电。充电的方式有两大类:充电桩充电和家用插座充电。04交流（慢充）充电故障车辆不能正常充电车辆充电控制系统故障结合仪表故障现象，如果外部充电设备正常，此时说明车辆控制系统出现故障，如充电确认控制信号CP故障，OBC不能检测到充电枪输出的占空比信号，无法判断充电枪电流大小，故仪表正常充电，仪表不能显示充电电流。电池自身故障电池是电能的载体，充电的过程就是将电能转化为化学能。当电池自身发生故障时，也会发生充电异常现象。故障的主要原因可能是BMS系统故障、接口故障、内部传感器故障，内部传感器故障或者电池自身的硬件故障等，这时需要对电池进行进一步的检查。04交流（慢充）充电故障车辆不能正常充电图6秦EV通讯原理图通讯故障如图6所示，汽车上各模块之间通过车载CAN网络进行通信，当电池管理器与车载充电机等其他部件发生通讯故障时，会发生不能上高压电、充电异常等异常现象。故障的主要原因可能是BMS与车载充电机之间CAN线路断路。04交流（慢充）充电故障交流充电系统常见的故障检修车辆仪表充电指示灯不亮检查交流充电枪端的CC与PE的电阻，标准值有：1.5KΩ、680Ω、220Ω、100Ω，若充电枪端的电阻正常，则检查充电口的CC与PE的电压，标准值12V，若不正常，则检查充配电总成的常电。充电时充电桩跳闸检查交流充电桩上游的漏电开关的载流大小，若漏电开关的载流正常，则检查充电桩内部是否有短路。04交流（慢充）充电故障交流充电系统常见的故障检修充电指示灯亮，但不充电检查交流充电枪端的CP与PE的电压是否正常，标准值12V（未插枪）。插枪后测量充电口端的CP与PE的电压是否有下降，若没有则检查CP线束是否断路。充电时充电桩跳闸在交流充电过程中跳枪，等待一段时间后又可以继续充电，检查交流充电口端的温度传感器的阻值是否变小，标准值2KΩ。实训PARTTWO01任务实施安全要求及注意事项实训开始前，提前准备好需要使用的个人防护用品，并检查是否符合使用标准。实训开始前，提前做好场地防护，设置警告标识，操作位置布置好绝缘防护措施。记录车辆铭牌信息，做好检测结果记录。检查实训场地和设备设施是否清洁及存在安全隐患，配电箱、排查是否符合用电需求，如不正常请汇报老师并进行处理。实训结束后，必须清理场地和设备，撤除警示标识。任务实施01比亚迪秦EV交流充电CC信号故障检测故障现象一辆比亚迪秦EV纯电动汽车，上车启动车辆，仪表Ready灯正常点亮。下高压电并连接随车充电枪，仪表充电指示灯不亮。图7仪表无显示任务实施01比亚迪秦EV交流充电CC信号故障检测故障分析车辆充电异常是指电动汽车正确连接充电枪或充电桩后不能正确对车辆进行充电。车辆充电异常故障现象可以分为三类:（1）连接充电枪后仪表充电指示灯不亮。（2）连接充电枪后仪表充电指示灯点亮，但是不能显示充电电流、充电功率及时间，即不能正常充电。（3）充电过程跳枪等。任务实施01比亚迪秦EV交流充电CC信号故障检测步骤1打开充电口盖，检查交流充电口是否有异物及烧蚀现象；打开前舱盖检查充电高压线束是否正常；检查充电枪外观是否完好。步骤