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1、授课教师：授课教师：课程名称：课程名称：新能源汽车故障诊断新能源汽车故障诊断第第3章章 高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断第第3章章 高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件 3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量 3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除 实训项目实训项目第第3章章 高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断学习目标学习目标掌握高压充电系统主要部件的结构及工作原理掌握高压充电系统主要部件的结构及工作原理。了解家庭慢充电源要求了解家庭慢充电源要求。掌握车载充电机结
2、构、掌握车载充电机结构、功能及工作原理功能及工作原理。掌握慢充系统充电方法及流程掌握慢充系统充电方法及流程。熟知快充系统充电流程熟知快充系统充电流程。掌握充电系统常见故障现象、掌握充电系统常见故障现象、原因及排除方法原因及排除方法。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件第第3章章 高压充电系统故障诊断高压充电系统故障诊断通常，电动汽车充电可分为快充电（简称快充）和慢通常，电动汽车充电可分为快充电（简称快充）和慢充电（简称慢充）充电（简称慢充）慢充慢充：慢充桩将外部的交流市电通过车载充电机转化：慢充桩将外部的交流市电通过车载充电机转化成高压直流电并充入动力电池，充电电流较小，充电成
3、高压直流电并充入动力电池，充电电流较小，充电时间比较长。时间比较长。快充：快充过程采用高电压、大电流、直接对动力电快充：快充过程采用高电压、大电流、直接对动力电池快速充电，可满足半小时充到池快速充电，可满足半小时充到80%的电量，一小时的电量，一小时完成基本充满的指标。完成基本充满的指标。3.1.1 快充桩快充桩1.快充桩简介快充桩简介 快充充电桩集成了充电机的作用，直接将快充充电桩集成了充电机的作用，直接将高压直流电源通过快充接口连接到车辆。高压直流电源通过快充接口连接到车辆。直流充电桩基本为公共充电桩，一般由国直流充电桩基本为公共充电桩，一般由国家电网、南方电网这类电力企业建设并维护经营。
4、家电网、南方电网这类电力企业建设并维护经营。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件 直流桩接入的是直流桩接入的是380V三相三相电压，常见的功率一般为电压，常见的功率一般为15kW、30kW、45kW、60kW、90kW、120kW、180kW、240kW、360kW等。等。快充桩通常布局在一快充桩通常布局在一些公共场合些公共场合。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件直流快充桩直流快充桩 由于由于35年内主流电动汽车性能要求应该达到以年内主流电动汽车性能要求应该达到以下几方面：下几方面：电池容量：电池容量：2050kWh；续航里程：续航里程：200500km；百公
5、里耗电：百公里耗电：1015kWh；充电倍率：充电倍率：310C。按照这个性能要求，按照这个性能要求，150240kW的直流输的直流输出会是未来出会是未来2-3年的趋势。年的趋势。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件2.快充接口电路与线束快充接口电路与线束 快充接口是快充枪与车身连接的快充接口是快充枪与车身连接的输电接口，它通过直流充电柜将高压直流电输电接口，它通过直流充电柜将高压直流电通过直流充电口给动力电池充电。通过直流充电口给动力电池充电。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件（1）快充接口电路图）快充接口电路图 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的
6、主要部件（2）快充接口针脚）快充接口针脚 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充接口各针脚功能快充接口各针脚功能端子号功 能DC-直流电源负DC+直流电源正PE车身地（搭铁）A-低压辅助电源负极A+低压辅助电源正极CC1充电连接确认CC2充电连接确认S+充电通信CAN-HS-充电通信CAN-L快充接口针脚快充接口针脚（3）快充接口与整车连接线束）快充接口与整车连接线束 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充接口接整车低压线束插件各针脚功能端子号端子号功功 能能1A-（低压辅助电源负极）（低压辅助电源负极）2A+（低压辅助电源正极）（低压辅助电源正极）3CC2
7、（充电插接器确认）（充电插接器确认）4S+（充电通信（充电通信CAN_H）5S-（充电通信（充电通信CAN_L）6空空3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件3.1.2 慢充桩慢充桩常见慢充充电方式主要有以下几种：常见慢充充电方式主要有以下几种：便携充电便携充电；壁挂式充电壁挂式充电；交流慢充桩充电交流慢充桩充电 1.便携充电便携充电 便携充电是指使用随车附带的便携充电线连便携充电是指使用随车附带的便携充电线连接家用插座充电。接家用插座充电。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件特点：充电速度很慢，特点：充电速度很慢，因而大多为续航里程短，因而大多为续航里程短，电池容
8、量小的电动车充电池容量小的电动车充电采用，或者作为其他电采用，或者作为其他充电方式的一种补充，充电方式的一种补充，方便补电使用。方便补电使用。便携充电线便携充电线2.壁挂式充电壁挂式充电有较多类型车辆配备壁挂式充有较多类型车辆配备壁挂式充电装置，因每个厂商提供的充电装置，因每个厂商提供的充电装置规格不一，故充电速度电装置规格不一，故充电速度不尽相同，但都能保证不尽相同，但都能保证68小小时将电动车电池充满。时将电动车电池充满。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件壁挂式充电装置壁挂式充电装置 3.交流慢充桩充电交流慢充桩充电 交流慢充桩一般由国家电网等电力企业建设、维交流慢充桩一
9、般由国家电网等电力企业建设、维护并经营。护并经营。一般采用两头充电枪一般采用两头充电枪和电桩自带充电枪和电桩自带充电枪的类型。的类型。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件交流慢充桩交流慢充桩两头充电枪两头充电枪采用双头充电枪充电时注意线两头分别连接车辆慢充采用双头充电枪充电时注意线两头分别连接车辆慢充接口与充电桩电源接口，连接时需注意枪头标签。接口与充电桩电源接口，连接时需注意枪头标签。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件标签中充电枪为黑色，标签中充电枪为黑色，连接充电桩。连接充电桩。标签中充电枪为蓝色，标签中充电枪为蓝色，连接车辆。连接车辆。4.慢充接口及针脚
10、慢充接口及针脚3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件慢充接口各针脚功能慢充接口各针脚功能针脚号功 能CP充电控制确认线CC充电连接确认线N交流电源中性线L交流电源A相NC1交流电源B相NC2交流电源C相PE车身地（搭铁）慢充接口针脚慢充接口针脚 车辆通过监测车辆通过监测CC线的线的RC电阻值来确定充电阻值来确定充电枪提供的充电电流限值大小。电枪提供的充电电流限值大小。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件充电枪充电枪RC电阻与允许充电电流电阻与允许充电电流RC阻值阻值/最大充电电流最大充电电流/A1006322032680161500103.1.3 车载充电机功能与
11、接口定义车载充电机功能与接口定义1.1.车载充电机功能车载充电机功能 车载充电机也称为交流充电机，可为电动汽车动力车载充电机也称为交流充电机，可为电动汽车动力电池安全、自动充满电。具有以下功能：电池安全、自动充满电。具有以下功能：1）具备高速）具备高速CAN网络与网络与BMS通信的功能，判断电池连接状态通信的功能，判断电池连接状态是否正确；获得电池系统参数及充电前和充电过程中整组和是否正确；获得电池系统参数及充电前和充电过程中整组和单体电池的实时数据。单体电池的实时数据。2）可通过高速）可通过高速CAN网络与车辆监控系统通信，上传充电机的网络与车辆监控系统通信，上传充电机的工作状态、工作状态、
12、工作参数和故障警告信息，接受启动充电或停止工作参数和故障警告信息，接受启动充电或停止充电控制命令。充电控制命令。3）完备的安全防护措施。）完备的安全防护措施。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件2.车载充电机外形车载充电机外形 车载充电机一般安装在车车载充电机一般安装在车辆的前部，与高压分配盒、电机控辆的前部，与高压分配盒、电机控制器、制器、DC/DC等总成安装在机舱内，等总成安装在机舱内，外形带有散热片和散热风扇，上面外形带有散热片和散热风扇，上面有三个连接接口，分别是交流输入有三个连接接口，分别是交流输入端、直流输出端、低压通信控制端。端、直流输出端、低压通信控制端。3.1
13、 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件2.车载充电机各端子功能车载充电机各端子功能（1）直流输出接口端子）直流输出接口端子 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件端子端子A为动力电池电源为动力电池电源负极输出负极输出/输入，输入，端子端子B为动力电池电源正极为动力电池电源正极输出输出/输入。输入。直流输出接口直流输出接口（2）交流输入接口端子）交流输入接口端子3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件车载充电机交流输入端子各针脚功能车载充电机交流输入端子各针脚功能端子号端子号功功 能能1L（交流电源）（交流电源）2N（交流电源）（交流电源）3PE（车身地）（车身
14、地）4空空5CC（充电连接确认）（充电连接确认）6CP（控制确认）（控制确认）交流输入接口交流输入接口（3）低压通信控制接口端子）低压通信控制接口端子3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件低压通信控制接口各端子功能低压通信控制接口各端子功能端子号端子号功功 能能A1新能源新能源CAN_L(通信数据线）通信数据线）A2CAN地线地线A5高压互锁信号线输出高压互锁信号线输出A8充电机地线（低压蓄电池）充电机地线（低压蓄电池）A9新能源新能源CAN_H(通信数据线）通信数据线）A11CC线与线与VCU端子端子36脚连接，慢充连接脚连接，慢充连接信号线信号线A13互锁输入（到空调压缩机低
15、压插件）互锁输入（到空调压缩机低压插件）A15慢充唤醒线慢充唤醒线12V输出输出A16充电机电源（低压蓄电池）充电机电源（低压蓄电池）12V输入输入低压通信控制接口端子低压通信控制接口端子3.1.4 动力电池与充电机的通信控制动力电池与充电机的通信控制1.慢充充电通信慢充充电通信（1）慢充充电的条件）慢充充电的条件（2）慢充充电的控制）慢充充电的控制 （3）慢充系统充电流程）慢充系统充电流程 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件慢充系统充电流程慢充系统充电流程 2.快充充电通信快充充电通信（1）快充系统充电过程）快充系统充电过
16、程 1）快充枪的连接过程快充枪的连接过程3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充桩与车的快充连接模块图快充桩与车的快充连接模块图2）快充唤醒信号）快充唤醒信号3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充唤醒控制图快充唤醒控制图3）快充）快充 信号信号3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充快充 电路组成电路组成（2）快充连接原理图）快充连接原理图3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件快充系统结构原理快充系统结构原理（3）快充系统连接流程）快充系统连接流程 3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件（4）快充桩与车身通信）快充桩
17、与车身通信 快充枪插入充电接口，在完成连接确认后，充电快充枪插入充电接口，在完成连接确认后，充电枪与车通过枪与车通过CAN线进行握手通信，枪主要是完成线进行握手通信，枪主要是完成BMS、车辆、车辆辨识、动力电池充电参数、充电需求等信息采集，车辆主要辨识、动力电池充电参数、充电需求等信息采集，车辆主要是完成充电机辨识、充电机最大输出能力等信息采集，满足是完成充电机辨识、充电机最大输出能力等信息采集，满足双方协议后，充电桩开始输送电量，车上动力电池接受充电。双方协议后，充电桩开始输送电量，车上动力电池接受充电。在充电过程中，枪和桩互相交换信息，保障充电在充电过程中，枪和桩互相交换信息，保障充电安全
18、，包括动力电池安全，包括动力电池SOC值、电池温度、充电电压、充电电值、电池温度、充电电压、充电电流、绝缘状况、连接状态等参数，重要参数出现问题时，桩、流、绝缘状况、连接状态等参数，重要参数出现问题时，桩、枪终止充电，保护动力电池和整车不受损坏，保障充电过程枪终止充电，保护动力电池和整车不受损坏，保障充电过程快速和安全。快速和安全。3.1 高压充电系统的主要部件高压充电系统的主要部件3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量3.2.1 慢充系统的测量慢充系统的测量 以北汽以北汽EV200为例，介绍慢充系统主要测量内容：为例，介绍慢充系统主要测量内容
19、：1）确认充电桩提供的工作电压范围在）确认充电桩提供的工作电压范围在187253V；2）连接好充电线后，）连接好充电线后，观察车载充电机指示灯情况。观察车载充电机指示灯情况。3）查看仪表显示情况。）查看仪表显示情况。可以通过车辆仪表观察整车充电状态与参数，并通可以通过车辆仪表观察整车充电状态与参数，并通过故障灯判断充电是否正常进行。过故障灯判断充电是否正常进行。3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量1充电故障指示灯充电故障指示灯 2、5动力电池加热指示灯动力电池加热指示灯 3电量指示电量指示 4续驶里程续驶里程充电状态显示充电状态显示13.2
20、高压充电系统的测量高压充电系统的测量6模拟电流模拟电流 7快充状态快充状态 8充电电流充电电流 9动力电池电压动力电池电压充电状态显示充电状态显示2 仪表主要故障灯有仪表主要故障灯有:3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量：充电指示灯，在电量低于：充电指示灯，在电量低于30%时点亮，时点亮，在电量低于在电量低于10%时仪表显示时仪表显示“请尽快充请尽快充电电”用于提示电量不足。用于提示电量不足。：充电枪连接指示灯，在充电枪与充电：充电枪连接指示灯，在充电枪与充电接口正确连接时在仪表显示。接口正确连接时在仪表显示。4）测量充电枪和充电口情况；）测量充电枪和充电口情况；5）检查车载充电机本体
21、及高压控制盒内车载）检查车载充电机本体及高压控制盒内车载充电机熔断器情况；充电机熔断器情况；6）检查高压控制盒与车载充电机电路情况；）检查高压控制盒与车载充电机电路情况；7）充电唤醒信号及仪表充电指示灯检查；）充电唤醒信号及仪表充电指示灯检查；3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量3.2.2 快充系统的测量快充系统的测量以北汽新能源以北汽新能源EV200为例为例,介绍两种故障现象的主要测量内容：介绍两种故障现象的主要测量内容：1.快充桩与车辆无法通信快充桩与车辆无法通信1）快充设备工作正常；）快充设备工作正常；2）整车控制器）整车控制器 和动力电池管理系统和动力电池管理系统 软件版本号软
22、件版本号为最新；为最新；3）检测快充口）检测快充口8脚与车身负极的导通情况：阻值应小于脚与车身负极的导通情况：阻值应小于0.5。4）测量快充口）测量快充口4脚与脚与7脚阻值：正常为脚阻值：正常为1000。5）检查充电唤醒信号；）检查充电唤醒信号；6）检测车辆连接确认信号）检测车辆连接确认信号；7）无通讯，检测以下项目；）无通讯，检测以下项目；3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量2.快充桩连接正常，快充桩连接正常，动力电池信息正常，无充电电流动力电池信息正常，无充电电流1）检测低压电器盒）检测低压电器盒FB02熔丝完好情况。熔丝完好情况。2）检测熔丝盒的供电端子与）检测熔丝盒的供电端子与
23、FB02熔丝导通情况：阻值应小熔丝导通情况：阻值应小于于0.5。3）检测高压控制盒低压插件）检测高压控制盒低压插件1针有无电压。针有无电压。4）检测前机舱电压电器盒熔丝与背面）检测前机舱电压电器盒熔丝与背面J8插件的插件的B1端子导通端子导通情况：阻值应小于情况：阻值应小于0.5。5）检测低压电机前机舱低压电器盒）检测低压电机前机舱低压电器盒16芯插件芯插件J8的的B1针与高针与高压控制盒低压插件压控制盒低压插件1针端子导通情况：阻值应小于针端子导通情况：阻值应小于0.5。3.2 高压充电系统的测量高压充电系统的测量6）检测快充负极接触器控制信号：）检测快充负极接触器控制信号：快充启动后测量高
24、压控制盒低压插件快充启动后测量高压控制盒低压插件2针是否有搭铁针是否有搭铁控制电压；控制电压；快充启动后测量高压控制盒低压插件快充启动后测量高压控制盒低压插件3针是否有搭铁针是否有搭铁控制电压；控制电压；7）测量动力电池与高压控制盒连接插件）测量动力电池与高压控制盒连接插件A与与B的电压：的电压：应与动力电池低压一致，否则检测动力电池快充唤醒应与动力电池低压一致，否则检测动力电池快充唤醒信号。信号。8）测量高压控制盒快充连接端子）测量高压控制盒快充连接端子A与与B有无电压：有则有无电压：有则是电池问题，无则是高压控制盒问题。是电池问题，无则是高压控制盒问题。3.2 高压充电系统的测量高压充电系
25、统的测量3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除3.3.1 慢充不充电的故障诊断与排除慢充不充电的故障诊断与排除1.常见故障常见故障1）不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮。）不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮。故障现象：不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮。故障现象：不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮。故障判断：不能为动力电池充电，充电电路有故障。故障判断：不能为动力电池充电，充电电路有故障。排除故障：测量输入电压是否在排除故障：测量输入电压是否在170V260V之间，检之间，检
26、查充电桩与充电枪的连接是否正常，充电线是否查充电桩与充电枪的连接是否正常，充电线是否过细，若直径小于过细，若直径小于2.5mm2，更换充电桩及满足条，更换充电桩及满足条件的电线。件的电线。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除2）不能为动力电池充电故障，电源指示灯不亮。）不能为动力电池充电故障，电源指示灯不亮。故障现象：连接充电枪，充电机上指示灯都不亮，故障现象：连接充电枪，充电机上指示灯都不亮，仪表上充电指示灯不亮。仪表上充电指示灯不亮。故障判断：不能为动力电池充电，电源没有正确连故障判断：不能为动力电池充电，电源没有正确连接、车载充电机损坏。接、车载充电机损坏。排除故障：检查
27、充电桩供电是否正常，充电枪是否排除故障：检查充电桩供电是否正常，充电枪是否正常，充电机正常，充电机CC端是否有端是否有12V电压，如果都正常，电压，如果都正常，则判断车载充电机损坏，更换充电机。则判断车载充电机损坏，更换充电机。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除3）不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮，仪表上充）不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮，仪表上充电机过热警告灯亮。电机过热警告灯亮。故障现象：不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮，故障现象：不能为动力电池充电故障，警告灯闪亮，充电机过热警告灯亮。充电机过热警告灯亮。故障判断：不能为动力电池充电，充电机有温度过高故障判断：不
28、能为动力电池充电，充电机有温度过高的故障。的故障。排除故障：检查充电机散热风扇是否转动；检查扇热排除故障：检查充电机散热风扇是否转动；检查扇热风扇是否过脏，外表有杂物堵塞散热风道。风扇是否过脏，外表有杂物堵塞散热风道。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除4）慢充时充电桩显示车辆未连接。）慢充时充电桩显示车辆未连接。故障排除：故障排除：检查车辆与充电桩两端枪是否反接；检查车辆与充电桩两端枪是否反接；检查充电枪车端检查充电枪车端CC与与PE是否有是否有680/220 电阻；电阻；检查充电枪桩端检查充电枪桩端CC与与PE是否导通；是否导通；检查检查VCU70脚与脚与CC是否导通。是否
29、导通。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除5）数据）数据流显示动力电池继电器未闭合。流显示动力电池继电器未闭合。故障排除：故障排除：检查连接器是否正常连接，检查充电机输出唤检查连接器是否正常连接，检查充电机输出唤醒是否正常；醒是否正常；检查检查VCU与与BMS通讯是否正常；通讯是否正常；检查检查BMS内部是否有故障。内部是否有故障。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除6）电池继电器正常闭合，但充电机无输出电流。）电池继电器正常闭合，但充电机无输出电流。数据流结果数据流结果 3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除 故障排除：故障排除：检查高压连接器及
30、线缆是否正确连接；检查高压连接器及线缆是否正确连接；用诊断仪查看充电监控状态。用诊断仪查看充电监控状态。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除3.3.2 快充不充电的故障排除快充不充电的故障排除1.常见故障常见故障1）充电桩显示车辆未连接）充电桩显示车辆未连接 故障排除：故障排除：检查快充口检查快充口CC1端与端与PE端是否有端是否有1000电阻；电阻；检查快充口导电层是否脱落；检查快充口导电层是否脱落；检查充电枪检查充电枪CC2与与PE是否导通。是否导通。3.3 不充电故障的诊断与排除不充电故障的诊断与排除2）用解码器读取数据，）用解码器读取数据，显示动力电池继电器未闭合。显示动力电池继电器未闭合。故障排除：故障排除：检查充电桩输出正极唤醒信号是否正常。检查充电桩输出正极唤醒信号是否正常。检查充电桩输出负极唤醒信号与检查充电桩输出负极唤醒信号与PE是否导通。是否导通。检查充电桩检查充电桩CAN通讯是否正常。通讯是否正常。3）用解码器读取数据，显示电池继电器正常闭合，但无）用解码器读取数据，显示电池继电器正常闭合，但无输出电流。输出电流。故障排除：故障排除：检查充电桩与动力电池检查充电桩与动力电池BMS软件版本是否匹配。软件版本是否匹配。