新能源汽車CP信號異常無法充電原理與檢修

華奇

新能源汽車CP信號異常無法充電原理與檢修

華奇

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214153）

新能源汽車的交流充電系統(tǒng)通過CC和CP兩路信號線引導(dǎo)。CC信號為充電連接信號，識別車輛是否插入充電槍。CP信號為控制牽引信號，CP信號異常將導(dǎo)致交流充電無法進行。文章分析國標(biāo)充電連接電路，闡述充電連接的工作原理，CP信號工作異常引起的車輛無法充電的故障現(xiàn)象及檢修方法。

交流充電；CP信號；工作原理；檢修

引言

2017款比亞迪E5純電動汽車插入充電槍后，無法充電，儀表盤顯示屏顯示“充電連接中，請稍候”[1]，見圖1。

交流充電，俗稱“慢充”，交流充電樁體積小，便于安裝，充電時需要連接新能源汽車的車載充電機，通過充電槍為電動汽車充電。車載充電機是指安裝在新能源汽車上的轉(zhuǎn)換設(shè)備，可以把220 V或380 V的交流電源轉(zhuǎn)換為高壓直流電，為電動汽車動力電池充電。交流充電國標(biāo)接口中有CC、CP、L1、L2、L3、PE、N共7個連接端子，各端子的功能定義為：L1(L)：單相交流電源；L2(NC1)、L3(NC2)：三相交流電源備用；N：中性線；PE：供電設(shè)備地/車輛車架地；CP：牽引控制確認(rèn)；CC：連接確認(rèn)，見圖2。

圖1 比亞迪E5儀表盤故障現(xiàn)象

新能源汽車的交流充電口上CC接口和PE之間會輸出+5 V的電壓信號，只要插入充電槍，就能檢測到槍內(nèi)的電阻，CC信號回路被接通。根據(jù)圖一的故障現(xiàn)象，紅色的充電指示燈被點亮，可以判斷車輛已經(jīng)識別到充電槍已連接，CC信號正常。連接道通908解碼儀，對車載充電器模塊進行檢測，在讀取的數(shù)據(jù)流中，引導(dǎo)電路占空比沒有數(shù)據(jù)，CP信號異常，導(dǎo)致車輛無法正常充電。

圖2 交流充電接口

1 充電連接電路工作原理

國標(biāo)充電系統(tǒng)電路原理圖可以分為三塊電路，分別是充電樁內(nèi)部電路，充電槍內(nèi)部電路和車輛內(nèi)部控制電路。如圖3所示。

1.1 CC信號連接

充電樁端連接完畢，車輛端充電槍連接CC、CP端子接觸，檢測點3會輸出+5 V電壓，檢測到充電槍內(nèi)的RC的阻值時，判斷充電槍為連接狀態(tài)。通過RC阻值的大小，來確定充電槍允許的額定電流。例如：16 A的充電槍（3.3 kW）阻值680 Ω，32 A的充電槍（7 kW）阻值220 Ω。充電口檢測到該電阻，車輛就認(rèn)為充電槍已插入充電口，充電指示燈被點亮。

圖3 國標(biāo)充電系統(tǒng)電路原理圖

1.2 CP信號連接

在未連接充電槍時，充電樁內(nèi)的供電控制設(shè)備會通過開關(guān)S1，經(jīng)電阻R1輸出一個12 V的電壓，可以用萬用表實測充電槍上CP和PE間的電壓為12 V。CP信號連接過程分為以下4步：

（1）充電槍連接到車輛，12 V正電經(jīng)二極管D1、電阻R3到車身地，電阻R1和R3對12 V電壓進行分壓，R3電阻分到9 V電壓，充電樁內(nèi)檢測點1電壓變成9 V，CP電路物理連接完成[2]。

（2）供電控制裝備控制開關(guān)S1動作，切換到12 V PWM輸出端[3]，監(jiān)測點1的電壓從9 V直流電變成9 V PWM波信號，充電設(shè)備進入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

（3）車輛檢測充電槍為連接狀態(tài)后，充電機會根據(jù)動力電池有無充電需求、動力電池是否有不能充電的故障做出相應(yīng)處理，充電機無故障時，監(jiān)測點2檢測到9 VPWM波信號，充電機會閉合開關(guān)S2，表示車輛準(zhǔn)備就緒，請求充電。

（4）開關(guān)S2閉合，R2和R3并聯(lián)，R2為1.3 kΩ，R3為2.7 kΩ，并聯(lián)后的等效電阻約為0.9kΩ，和阻值為0.9 kΩ的R1串聯(lián)，對12 V的PWM波信號分壓，檢測點1的電壓變?yōu)? V的PWM波信號，整個CP牽引控制完成。充電樁控制K1和K2繼電器閉合，220V交流電輸出給車輛的車載充電機，充電開始。

2 CP信號異常檢修

2017款比亞迪E5高壓電控總成集成了雙向交流逆變式電機控制器模塊、車載充電器模塊、DC-DC變換器模塊和高壓配電模塊，漏電傳感器。簡稱“四合一”。前艙見圖4。

圖4 2017款比亞迪E5前艙高壓電控總成

查詢電路圖（圖5），CP信號從交流充電口的B53(B)-1端子到高壓電控總成B28（A）-47端子，拔下B28（A）插接件，用萬用表測量該線路兩端阻值0 Ω，對搭鐵點阻值無窮大，該線路正常。用萬用表測量充電槍CP端對PE電壓為12 V，正常。

恢復(fù)車輛，使用示波器測量CP信號，插上充電槍，在插充電槍瞬間波形變化如簡圖6所示。

圖5 2017款比亞迪E5交流充電口電路

圖6 CP信號波形

根據(jù)前面所述的工作原理，CP正常情況下的波形變化是：直流12 V—直流9 V—9 V PWM脈沖—6 VPWM脈沖。根據(jù)圖6，CP信號到9 V的PWM脈沖，無法變化為6 V的PWM波，判斷CP電路物理連接正常，開關(guān)S1動作，但車輛內(nèi)部開關(guān)S2未動作。

圖7 2017款比亞迪E5高壓電控總成主控板

CP信號從高壓電控總成的64pin接插件B28A-47引到了高壓電控主板。打開高壓電控總成，主板如圖7。

沿著CP信號電路查找，發(fā)現(xiàn)圖六中標(biāo)記圓中的固態(tài)繼電器，型號OMRON G6K-2P-Y，給繼電器1腳和8腳線圈外接12 V電壓，繼電器常開觸點不動作，判斷繼電器損壞，導(dǎo)致S2開關(guān)不動作，購買了同型號的繼電器換上，恢復(fù)車輛。連接充電槍，車輛開始正常充電，故障排除。

3 小結(jié)

2017款比亞迪E5帶有雙向交流逆變式電機控制器模塊，充電相關(guān)控制電路集成在高壓電控總成主控板上，主控板上開關(guān)S2不工作，產(chǎn)生CP信號故障，導(dǎo)致無法確認(rèn)車輛與充電設(shè)備連接完好，進而無法完成充電引導(dǎo)程序，車輛無法完成充電。

[1] 朱輝.純電動汽車交流無法充電故障診斷分析[J].粘接,2020,41 (03):170-174.

[2] 孫煥新.電動汽車充電系統(tǒng)充電模式分析[J].時代汽車,2017(06): 12-14.

[3] 易小彪.淺析電動汽車交流充電系統(tǒng)的工作原理及故障診斷[J].汽車維護與修理,2020(23):67-70.

Principle and Maintenance of Abnormal CP Signal Failure to Charge of New Energy Vehicles

HUA Qi

( Jiangsu Vocational College of Information Technology, Jiangsu Wuxi 214101）

The AC charging system of new energy vehicles is guided by CC and CP signal lines. The CC signal is the charging connection signal as the vehicle identification whether to insert the charging gun. CP signal is a traction control signal, and abnormal CP signal will lead to failure of AC charging.This paper analyzes the national standard charging connection circuit, expounds the working principle of charging connection, the fault phenomenon that the vehicle cannot be charged due to the abnormal operation of CP signal and the maintenance method.

AC charging;CP signal;Working principle;Overhaul

U463.6

A

1671-7988(2021)23-158-03

U463.6

A

1671-7988(2021)23-158-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.023.045

華奇（1976—），男，講師，就職于江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，主要研究方向：新能源汽車技術(shù)。