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项目十二 检修充电系统电动汽车维护与检修检修篇-电动汽车维护项目引入 张女士准备明日驾车带家人出去游玩,于是决定提前为自己的北汽新能源EV200电动汽车充满电。当她连接好充电桩时发现车辆无法充电,仪表盘显示“车载充电机与充电桩连接故障”。张小姐换了另一个充电桩再次尝试,发现仍然无法充电。思考:车载充电机具有哪些功能?当车辆发生车载充电机与充电桩连接故障时,应如何检修?CONTENTS充电系统的结构01.慢充系统常见故障分析02.快充系统常见故障分析03.PART 01充电系统的结构1.1慢充系统 1慢充系统的结构 慢充系统是电动汽车的常规充电系统,它是使用民用220 V单相交流电(家用电源或慢充桩),通过车载充电机整流变换,将交流电变换为高压直流电后为动力电池充电。慢充系统主要由供电设备、慢充接口、慢充线束、车载充电机、高压控制盒等部件组成。图12-1 慢充接口1.1慢充系统图12-2 车载充电机图12-3 高压控制盒1.1慢充系统 2慢充系统的充电原理 慢充系统的充电原理如图12-4所示。当充电枪插入慢充接口时,慢充接口通过车载充电机将连接信号反馈给VCU,车载充电机同时唤醒VCU和BMS,再由VCU唤醒仪表显示系统,仪表显示系统点亮充电指示灯;VCU和BMS先后闭合总负、总正继电器,慢充系统启动;充电桩提供交流电,BMS检测动力电池的充电需求并给车载充电机发送工作指令,车载充电机经高压控制盒为动力电池充电;当BMS检测到动力电池充电完成后,将给车载充电机发送停止工作的指令,车载充电机停止工作,总正、总负继电器相继断开,充电结束。1.1慢充系统图12-4 慢充系统的充电原理1.2快充系统 1快充系统的结构 快充系统一般使用工业380 V三相交流电,经功率变换后,直接为动力电池充电。快充系统主要由供电设备、快充接口、快充线束、高压控制盒等部件组成。图12-5 快充接口1.2快充系统 2快充系统的充电原理 快充系统的充电原理如图12-6所示,其中 K1,K2 为快充桩高压充电电路正、负极继电器;K3,K4 为快充桩低压唤醒电路正、负极继电器,用于唤醒电动汽车VCU;K5,K6 为动力电池总正、总负继电器;检测点1(CC1)用于快充桩检测快充插头与电动汽车快充接口之间的连接状态;检测点2(CC2)用于VCU检测快充插头与电动汽车快充接口之间的连接状态。当检测到1,2两个检测点的电压符合要求时,即认为快充桩与快充接口可靠连接。此时 K3,K4 继电器闭合,充电桩12 V低压唤醒电源接通VCU,两者进行身份辨认,握手成功之后,VCU报送动力电池的充电需求,快充桩报送供电能力,二者匹配时,VCU和BMS控制 K5,K6 闭合,快充桩控制 K1,K2 闭合,开启快速充电;VCU发送充电请求及充电状态报文,快充桩反馈非车载充电机状态报文;当车辆及快充桩判定充电结束之后,断开 K1,K2,K5,K6,充电截止,非车载充电机控制器断开 K3,K4,快速充电完成。1.2快充系统图12-6 快充系统的充电原理PART 02慢充系统常见故障分析2.1动力电池总正、总负继电器无法闭合 (1)检查低压蓄电池的电压,正常应大于11.5 V;否则,应为低压蓄电池充电或更换低压蓄电池。(2)将点火开关置于ON挡,观察仪表显示情况,如显示正常,则检查PE电路是否正常;如有故障提示信息,则连接诊断仪读取故障码,然后根据故障码信息进行检修。(3)检查充电唤醒电路、BMS唤醒电路、连接确认电路、CP电路连接是否正常。若电路连接异常,则重新连接或更换故障线束及插接件;若电路连接正常,则进入下一步。(4)检查动力电池的总正、总负继电器及其控制电路和电源电路是否正常。若继电器自身故障,则更换继电器;若电路连接异常,则重新连接或更换线束及插接件;若均正常,则进入下一步。(5)检查车载充电机的电源、唤醒电路,若电路连接异常,则重新连接或更换线束及插接件;若电路连接正常,则表明车载充电机存在故障,应检修或更换车载充电机。2.2动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电 在进行慢充充电时,如果动力电池总正、总负继电器可以正常闭合,说明慢充系统的唤醒、控制电路正常。此时若车辆无法充电,主要是由慢充接口、车载充电机、高压控制盒、动力电池之间的高压电路等故障所致。对于此类故障,应检查高压电路是否正常,高压控制盒内部熔断器是否正常;然后检查车载充电机、动力电池内部是否正常。PART 03快充系统常见故障分析3.0快充系统常见故障分析 与慢充系统相似,快充系统的常见故障也包括动力电池总正、总负继电器无法闭合和动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电两大类。对于动力电池总正、总负继电器无法闭合的故障,其主要原因有唤醒电路、PE电路、CP电路连接故障,搭铁电路断开,快充接口、快充线束及插接件故障,VCU、动力电池的低压控制电路故障等。对于此类故障,应检查各电路的连接是否正常,如连接异常,则重新连接或更换线束及插接件;检查高压控制盒、VCU、动力电池及继电器是否正常,如异常,则维修或更换故障部件。对于动力电池总正、总负继电器正常闭合但无法充电的故障,其主要原因有高压控制盒快充继电器故障、高压熔断器熔断、快充线束及插接件故障、动力电池故障等。对于此类故障,应检查高压电路是否正常,高压控制盒内部熔断器是否正常;检查车载充电机、动力电池内部是否正常。项目实施 一、工作准备 (1)学生以34人为一组进行分组,各组准备电动汽车充电系统的线路连接图、插接件接线端子分布图、常见故障现象及检修方法等资料。(2)结合项目导入中北汽新能源EV200电动汽车的故障现象,老师通过电动汽车教学平台或实车平台设置“车载充电机与充电桩连接故障”,各组学生针对该故障完成检修作业。项目实施 二、实施内容 故障车辆提示“车载充电机与充电桩连接故障”信息,说明车载充电机与VCU之间的通信正常,但车载充电机与充电桩之间的高压电路连接存在故障。对故障车辆进行如下检查,以确认故障位置。(1)检查充电线总成是否正常。检查充电线桩端和车辆端对应引脚之间是否导通,正常应导通,否则更换充电线总成;检测充电线车辆端CC脚和PE脚的电阻值,16 A充电线的电阻值应为,32 A充电线的电阻值应为,如果检测值与该值不符,则更换充电线总成。项目实施 二、实施内容 (2)检查慢充接口与车载充电机的连接是否正常。将充电枪插入慢充接口,观察车载充电机上的指示灯是否点亮。如果三个指示灯均不亮,则检查慢充线束及插接件是否正常,即如图12-7所示检查慢充线束充电接口端L,N,PE,CC,CP脚与车载充电机端1,2,3,5,6脚是否导通,如不导通,则更换慢充线束及插接件。项目实施(a)慢充接口端 (b)车载充电机端图12-7 慢充线束接口项目实施 二、实施内容 (3)用诊断仪连接诊断接口,读取车载充电机的数据流,如果数据流异常,则更换车载充电机后重新检查。车载充电机的更换方法如下。将点火开关置于OFF挡,然后断开低压蓄电池负极电缆。依次拔下车载充电机上的低压、高压线束插头。拆卸车载充电机的固定螺栓,然后取下车载充电机。安装新的车载充电机,拧紧固定螺栓。项目实施 二、实施内容 安装车载充电机上的低压、高压线束插头,听到“咔嗒”声响即表示插接件安装到位。连接低压蓄电池负极电缆,将点火开关置于ON挡,此时仪表盘上的READY指示灯应点亮。车载充电机更换完成后,重新检查车辆,查看故障是否排除。项目实施 三、项目评价 请老师按照学生的实际表现情况进行评价,并将评价结果填入表12-1中。项目实施表12-1 项目评价表谢谢
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