淺析新能源汽車故障診斷與排除

張雪文， 潘健和

（益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖南 益陽 413049）

目前新能源汽車已成為全球汽車工業(yè)的發(fā)展方向，加速推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，能夠促進(jìn)交通領(lǐng)域節(jié)能減排，提升汽車生產(chǎn)制造企業(yè)的創(chuàng)新能力，推動汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，是培養(yǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和振興中國汽車工業(yè)的重大戰(zhàn)備舉措。在這樣的背景下，新能源純電動汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，數(shù)量開始急劇增長，車輛的充電問題越來越引起人們的重視。純電動汽車交流充電的電流和功率都相對較小，對電池壽命比較好，而且用電低峰時(shí)充電成本低，被業(yè)界普遍采用。

1 交流充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

交流充電是指整車通過家用插頭和交流充電樁接入交流充電口，通過車載充電機(jī)將家用220V交流電轉(zhuǎn)為直流高壓電給動力電池進(jìn)行充電。交流充電系統(tǒng)簡圖如圖1所示。交流充電系統(tǒng)主要包括：便攜式充電器 （充電寶）、高壓交流充電線束、車載充電機(jī)、高壓控制盒、動力電池包、低壓蓄電池、整車控制器等部件，如圖2～圖8所示。

圖1 交流充電系統(tǒng)簡圖

圖2 便攜式充電器（充電寶）

圖3 高壓交流充電線束

圖4 車載充電機(jī)

圖5 高壓控制盒

圖6 動力電池包

圖7 低壓蓄電池

圖8 整車控制器

2 交流充電安全警告及注意事項(xiàng)

2.1 安全警告

1）充電過程中遇到大風(fēng)、雨雪等惡劣天氣時(shí)，應(yīng)檢查充電插頭是否牢固、干燥；遇到閃電時(shí)，禁止觸摸充電線纜、車身及金屬部件。

2）為避免短路或觸電事故，充電接口或充電插頭上不能有水、雜物、銹蝕。

3）充電設(shè)備老化、電源插座損壞、插孔松脫或有異味時(shí)，須立即停止充電。

4）必須確保充電場所電壓穩(wěn)定；電源插座符合GB2099要求的規(guī)格，具備防水、防潮、防塵、防觸摸、防漏電等電氣安全防護(hù)措施。

5）車載充電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，請聯(lián)系汽車授權(quán)經(jīng)銷商維修，不得自行開箱檢查。

2.2 注意事項(xiàng)

1）先關(guān)閉車輛充電插座防護(hù)蓋，再關(guān)閉充電口蓋，避免充電插頭遭受碰撞。

2）不要拉扯或纏繞充電線纜，避免充電線纜受到擠壓，以避免發(fā)生觸電或火災(zāi)。

3）車輛具有充電線纜防盜功能。充電線纜連接后，請按下遙控鑰匙閉鎖按鈕，開啟充電線纜防盜功能；如要拔出充電插頭，務(wù)必先按下遙控鑰匙解鎖按鈕。

4）停車后立即充電，避免電量耗盡后才充電。

5）應(yīng)在環(huán)境溫度0～40℃下充電。氣溫在0℃以下時(shí)，為縮短充電時(shí)間，請停車后立即充電。不要將車輛擱置在超過55℃以上環(huán)境下超過24小時(shí)；或低于-25℃環(huán)境下超過一天。

6）禁止同時(shí)插入慢充充電插頭和快充充電插頭。充電結(jié)束后，請確保關(guān)閉充電插座防護(hù)蓋和充電口蓋。

7）車輛在雨中行駛過后充電，要擦干充電插座、充電口及附近區(qū)域的殘留雨水。

3 交流充電系統(tǒng)故障診斷

交流充電系統(tǒng)常見故障為：車輛使用便攜式交流充電器充電時(shí)，無法正常充電?？赡艿墓收显蛴幸韵聨c(diǎn)：交流充電連接器插座未搭鐵；車輛遠(yuǎn)程控制開關(guān)未關(guān)閉 （高配車）；便攜式交流充電連接器本身故障；交流充電口與便攜式交流充電連接器出現(xiàn)連接故障；車載充電機(jī)熔斷絲熔斷；交流充電系統(tǒng)連接線束故障；車載充電機(jī)模塊故障等。

3.1 使用專用診斷電腦，讀取故障碼

使用北汽新能源純電動汽車專用診斷電腦與車輛診斷接口連接 （圖9），然后接通車輛啟動開關(guān)，打開診斷電腦并進(jìn)入診斷系統(tǒng)界面，選擇合適的車輛型號讀取故障碼。最后根據(jù)診斷電腦讀出的故障碼等信息判斷故障發(fā)生的部位與范圍進(jìn)行下一步檢測。

圖9 連接診斷接口

3.2 檢查便攜式充電連接器 （充電寶）

使用萬用表電阻擋對便攜式充電連接器PE腳與CC腳進(jìn)行電阻阻值的測量 （圖10）。16A便攜式充電連接器正常阻值為：680Ω+3%Ω （圖11）；32A便攜式充電連接器正常阻值為：220Ω+3%Ω （注：測量時(shí)充電槍的解除鎖止按鍵需保持在彈起的狀態(tài)）。

圖10 電阻測量

圖11 電阻阻值

1）檢查充電槍與慢充充電端口連接是否正常。充電槍的鎖止按鍵應(yīng)處于鎖止?fàn)顟B(tài) （圖12）。若未處于鎖止?fàn)顟B(tài)（圖13），將充電槍插緊即可。

圖12 充電槍鎖止

圖13 充電槍未鎖止

2）檢查慢充充電口端口。檢查慢充充電端口 （圖14）是否有受損，若有則更換慢充充電端口。慢充充電端口接口定義見圖15。

圖14 慢充充電端口

圖15 慢充充電端口接口定義

3）檢查車載充電機(jī)。首先斷開蓄電池負(fù)極接頭并使用高壓絕緣膠對接頭進(jìn)行保護(hù) （圖16），防止在操作過程中接頭閉合導(dǎo)致人身安全事故或?qū)囕v及零部件造成損傷。斷開蓄電池負(fù)極后放置警告標(biāo)志 （圖17），防止周圍人員復(fù)位造成人身安全事故。打開低壓熔斷絲盒保護(hù)蓋并取出熔斷絲FB02 （圖18），使用萬用表蜂鳴擋對其進(jìn)行通斷檢查 （圖19）。若不導(dǎo)通則更換低壓控制熔斷絲FBO2。

圖16 斷開蓄電池負(fù)極

圖17 警告標(biāo)志

圖18 熔斷絲FB02

圖19 導(dǎo)通狀態(tài)

檢查車載充電機(jī)高壓控制熔斷絲時(shí)，還需斷開車輛維修開關(guān)并等5min后方可進(jìn)行操作 （圖20）。斷開高壓控制盒動力電池端 （圖21），拆開高壓控制盒取出車載充電機(jī)高壓控制熔斷絲 （圖22），使用萬用表蜂鳴擋對高壓熔斷絲進(jìn)行通斷檢查 （圖23）。若不導(dǎo)通則更換高壓控制熔斷絲。

圖20 高壓維修開關(guān)圖

圖21 高壓控制盒動力電池端

圖22 高壓控制熔斷絲

圖23 熔斷絲通斷檢查

4）檢查動力電池繼電器。當(dāng)動力電池繼電器未閉合時(shí)，應(yīng)檢查連接器連接是否正常、充電機(jī)輸出喚醒信號是否正常（圖24）。當(dāng)動力電池繼電器正常閉合，但充電機(jī)無輸出電流時(shí)，應(yīng)檢查各高壓連接器及線纜連接是否正?；蚓€纜損壞（圖25）。慢充高壓連接線纜有：慢充線束、高壓控制盒與車載充電機(jī)連接線束。

圖24 檢查充電機(jī)輸出喚醒信號

圖25 檢查高壓連接器及線纜

5）檢查車載充電機(jī)。如損壞，則更換車載充電機(jī)。

4 系統(tǒng)故障診斷流程設(shè)計(jì)

根據(jù)故障排除思路，繪出故障診斷流程圖，如圖26所示。

圖26 故障診斷流程圖

5 小結(jié)

從新能源汽車的故障診斷過程中得到以下結(jié)論：純電動汽車工作電壓比較高，在維修前一定要注意做好各方面的安全防護(hù)，特別是在對高壓系統(tǒng)進(jìn)行檢修的時(shí)候，一定要斷開維修開關(guān)，避免不必要的傷害和損失。純電動汽車各控制系統(tǒng)的控制原理跟普通傳統(tǒng)車一樣，都是利用模塊進(jìn)行控制，模塊之間通過總線進(jìn)行連接交流和反饋信息。因此，在進(jìn)行車輛維修的過程中，不要忘記檢查各零部件控制部分的喚醒信號和互鎖信號。當(dāng)然在故障的診斷過程中，應(yīng)該首先分析該系統(tǒng)的原理圖，清楚系統(tǒng)的控制原理。