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一、原理簡(jiǎn)介及系統(tǒng)影響

從帝豪EV450交流充電插座線路原理圖（見(jiàn)圖3-49）上可以看出。車(chē)載充電機(jī)OBC通過(guò)BV10/50端子與交流充電插座BV24/7端子之間線路來(lái)進(jìn)行充電設(shè)備與車(chē)載充電機(jī)之間CP信號(hào)的傳遞。

（1）充電槍連接后，充電設(shè)備輸出至CP線路上的+12V電壓，被車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部充電導(dǎo)引裝置中串聯(lián)在CP線路上的整流二極管和并聯(lián)在CP線路上電阻R3拉低至9V并保持，致使CP線路上電壓下降為9V。車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部監(jiān)測(cè)CP線路上檢測(cè)點(diǎn)2電壓，如果檢測(cè)到檢測(cè)點(diǎn)2電壓為9V，則車(chē)載充電機(jī)OBC判定充電槍與車(chē)輛已連接，車(chē)載充電機(jī)進(jìn)入準(zhǔn)備階段。

（2）當(dāng)供電設(shè)備充電導(dǎo)引裝置判斷自身無(wú)故障時(shí)，充電設(shè)備內(nèi)部的開(kāi)關(guān)S1切換至PWM端，充電設(shè)備輸出可調(diào)節(jié)的幅值為12V左右的雙極性PWM占空比信號(hào)至CP線路上并保持，占空比與供電設(shè)備可提供的最大連續(xù)電流值具有相關(guān)性。充電設(shè)備輸出幅值為12V左右的雙極性PWM占空比信號(hào)被車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部充電導(dǎo)引裝置中串聯(lián)在CP線路上的整流二極管整流，被并聯(lián)在CP線路上電阻R3拉低至幅值為+9V左右的單極性PWM占空比信號(hào)并保持，

（3）接著，當(dāng)車(chē)載充電機(jī)通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)2的波形信號(hào)判斷供電設(shè)備自檢通過(guò)后，會(huì)進(jìn)行自身自檢，自檢通過(guò)后控制S2開(kāi)關(guān)閉合后，通過(guò)電阻R2、開(kāi)關(guān)S2將CP線路接地，此時(shí)由于R2和R3并聯(lián)，導(dǎo)致線路接地電阻減小，隨即充電設(shè)備輸出幅值為12V左右的雙極性PWM占空比信號(hào)，被車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部充電導(dǎo)引裝置中串聯(lián)在CP線路上的整流二極管整流，被并聯(lián)在CP線路上電阻R2和R3拉低至幅值為+6V左右的單極性PWM占空比信號(hào)并保持，此時(shí)車(chē)載充電機(jī)OBC將檢測(cè)到的CP線路上檢測(cè)點(diǎn)2的+6V左右單極性PWM波形幅值和車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部所存儲(chǔ)的信號(hào)幅值進(jìn)行比對(duì)。

車(chē)載充電機(jī)OBC在3s內(nèi)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)2的+6V左右單極性PWM波形幅值持續(xù)檢測(cè)，同時(shí)再次自檢系統(tǒng)內(nèi)故障信息、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS、DC-DC/驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器MCU、整車(chē)控制器VCU、車(chē)身控制模塊BCM等狀態(tài)，如果狀態(tài)正常，車(chē)載充電機(jī)OBC發(fā)送充電功能啟動(dòng)信息，BMS接收到此信息后準(zhǔn)備接通主負(fù)、主正繼電器工作，同時(shí)BMS根據(jù)動(dòng)力電池溫度信息發(fā)送動(dòng)力電池?zé)峁芾硇畔ⅲA(yù)熱、預(yù)熱/充電、充電）需求至空調(diào)控制器。

（4）供電設(shè)備控制繼電器K閉合，接通交流供電回路。

如果該信號(hào)出現(xiàn)異常則會(huì)造成慢充系統(tǒng)無(wú)法正常充電，且CP電路上電壓保持在9V左右。

二、故障現(xiàn)象描述

（1）當(dāng)連接電纜一端插入供電設(shè)備，一端連接到車(chē)輛充電接口（按壓充電槍鎖止開(kāi)關(guān)），然后釋放充電槍鎖止開(kāi)關(guān)，此時(shí)交流充電插座電子鎖無(wú)動(dòng)作，充電槍無(wú)法鎖止，充電口綠色指示燈始終未點(diǎn)亮，如圖3-50 ①圖所示。觀察儀表，充電線連接指示燈正常點(diǎn)亮，但充電指示燈未正常點(diǎn)亮，如圖3-50 ②圖所示。

（2）打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，動(dòng)力電池SOC顯示條不閃動(dòng)，系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮，如圖3-50 ③圖所示；同時(shí)充電器上充電狀態(tài)指示燈常亮（表明握手未成功、顯示“未連接”信息），如圖3-50 ④圖所示，車(chē)輛無(wú)法充電。

（3）車(chē)輛行駛正常，儀表板未提示相關(guān)故障信息。

三、故障現(xiàn)象分析

   注意：

（1）在分析前，首先確認(rèn)車(chē)輛是否行駛正常。如異常，首先維修和恢復(fù)故障后再進(jìn)行充電系統(tǒng)故障的診斷與排除。

（2）如果確認(rèn)僅僅是慢充故障，則需要反復(fù)操作充電過(guò)程至少兩個(gè)循環(huán)，確認(rèn)故障后，方可進(jìn)行充電系統(tǒng)故障的診斷與排除。

儀表上顯示充電線連接指示燈正常點(diǎn)亮但充電指示燈未點(diǎn)亮現(xiàn)象，說(shuō)明車(chē)輛充電連接中系統(tǒng)檢測(cè)出充電槍連接到車(chē)載充電機(jī)，但未確認(rèn)進(jìn)入充電狀態(tài)，此時(shí)可能是充電導(dǎo)引程序未握手成功、充電系統(tǒng)有其他嚴(yán)重故障或電池電量已達(dá)到設(shè)定的SOC值而停止充電功能。加上充電口綠色充電狀態(tài)指示燈未正常點(diǎn)亮、交流充電插座電子鎖無(wú)動(dòng)作，說(shuō)明整車(chē)未進(jìn)入充電狀態(tài)。而車(chē)輛可以正常行駛，說(shuō)明整車(chē)高壓控制系統(tǒng)正常，即整車(chē)控制器VCU、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)MCU、DC-DC控制、車(chē)載充電機(jī)OBC、高壓絕緣、高壓互鎖等都正常，且整車(chē)低壓和通信也正常。由此可推斷故障只發(fā)生在慢充系統(tǒng)工作過(guò)程中，但無(wú)法確定故障所在。

四、故障診斷過(guò)程

為了進(jìn)一步確認(rèn)及縮小故障部位，借用診斷儀器讀取車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)故障代碼和數(shù)據(jù)流，對(duì)故障部位做進(jìn)一步解析。

       第一步：讀取故障代碼（DTC）：

在連接診斷儀器后，可能讀取到以下一個(gè)或多個(gè)故障代碼，此時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)象，分析故障代碼為當(dāng)前還是歷史，且需要進(jìn)一步驗(yàn)證故障代碼的真實(shí)性。

故障代碼信息：

記錄當(dāng)前診斷儀器上的故障代碼信息，斷開(kāi)連接至車(chē)輛的充電設(shè)備，通過(guò)診斷儀器清除故障代碼。清除故障代碼后，將診斷儀器從車(chē)載充電機(jī)OBC系統(tǒng)內(nèi)退出。

連接充電槍至車(chē)輛慢充接口，如果故障現(xiàn)象消失，車(chē)輛正常充電，則可能為系統(tǒng)故障代碼保護(hù)，造成車(chē)載充電機(jī)OBC進(jìn)入功能性保護(hù)模式，車(chē)輛無(wú)法充電；如果車(chē)輛還不能充電，且故障現(xiàn)象恢復(fù)，則通過(guò)診斷儀器，再次進(jìn)行故障代碼讀取，并和先前的故障代碼進(jìn)行比對(duì)，如果減少，減少的可能為偶發(fā)故障；如果增加，增加的可能為當(dāng)前系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性故障。此時(shí)需要通過(guò)診斷儀器的數(shù)據(jù)流查看功能對(duì)當(dāng)前故障進(jìn)行進(jìn)一步解析。

（1）P1A881C的定義

在充電槍物理連接完成后，車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部檢測(cè)到CC信號(hào)時(shí)，即確認(rèn)充電槍已經(jīng)連接，準(zhǔn)備進(jìn)入充電模式。此時(shí)車(chē)載充電機(jī)OBC將檢測(cè)到的檢測(cè)點(diǎn)2（CP）的電壓和車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部所存儲(chǔ)的電壓數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，如果持續(xù)不符的時(shí)間超過(guò)3s，就會(huì)產(chǎn)生代碼P1A881C（充電連接故障）。

（2）P1A851C的定義

在充電接口已完全連接，CC正常，供電設(shè)備充電導(dǎo)引裝置沒(méi)能檢測(cè)到R3，此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)2（CP）的電壓和車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部所存儲(chǔ)的信號(hào)電壓進(jìn)行比對(duì)，如果持續(xù)不符的時(shí)間超過(guò)10min，就產(chǎn)生代碼P1A851C（CP在充電機(jī)的內(nèi)部9V測(cè)試點(diǎn)電壓異常）的故障代碼。

（3）P1A851C、P1A8538和P1A8403的定義

當(dāng)供電設(shè)備充電導(dǎo)引裝置判斷自身無(wú)故障時(shí)，將S1開(kāi)關(guān)從連接+B狀態(tài)切換至PWM狀態(tài)，這樣檢測(cè)點(diǎn)1（CP）的信號(hào)就切換成占空比可調(diào)節(jié)的矩形脈沖波形。此時(shí)車(chē)載充電機(jī)OBC將檢測(cè)到的檢測(cè)點(diǎn)2（CP）的波形電壓、頻率和車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部所存儲(chǔ)的信號(hào)電壓、頻率進(jìn)行比對(duì)，如果持續(xù)不符的時(shí)間超過(guò)3s，就會(huì)產(chǎn)生代碼P1A851C（CP在充電機(jī)的內(nèi)部9V測(cè)試點(diǎn)電壓異常）、P1A8538（CP在充電機(jī)的內(nèi)部測(cè)試點(diǎn)頻率異常）和P1A8403（CP在充電機(jī)的內(nèi)部測(cè)試點(diǎn)占空比異常）。

（4）P1A841C

當(dāng)供電設(shè)備正常工作、車(chē)載充電機(jī)自檢無(wú)故障、車(chē)輛準(zhǔn)備就緒時(shí)，閉合S2開(kāi)關(guān)，供電設(shè)備充電導(dǎo)引裝置檢測(cè)到R2，此時(shí)檢測(cè)點(diǎn)2（CP）的信號(hào)振幅應(yīng)約為6V。如果車(chē)載充電機(jī)OBC將檢測(cè)到的檢測(cè)點(diǎn)2（CP）的波形幅值和車(chē)載充電機(jī)OBC內(nèi)部所存儲(chǔ)的信號(hào)幅值進(jìn)行比對(duì)，如果持續(xù)不符的時(shí)間超過(guò)3s，就會(huì)產(chǎn)生代碼P1A841C（CP在充電機(jī)的內(nèi)部6V測(cè)試點(diǎn)電壓異常）。

          第二步：讀取故障診斷數(shù)據(jù)流列表

表3-13 車(chē)載充電機(jī)OBC主要數(shù)據(jù)流列表

結(jié)合故障信息和故障代碼，主要確認(rèn)表3-13 中方框圈示的內(nèi)容，此時(shí)出現(xiàn)異常，顯示“未連接”，而CP信號(hào)正常時(shí)顯示的為“外部能量已連接”。此時(shí)可進(jìn)一步確定故障部位為充電導(dǎo)引線路CP信號(hào)故障。

       第三步：測(cè)量車(chē)載充電機(jī)端CP 信號(hào)的波形。

測(cè)試條件：關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，充電設(shè)備和AC 220V電源正常連接，充電設(shè)備上電源指示燈點(diǎn)亮，充電設(shè)備和車(chē)輛連接正常。

表3-14  車(chē)載充電機(jī)的BV10/50端子波形信號(hào)測(cè)試

第四步：測(cè)量車(chē)輛交流充電座CP 信號(hào)線路波形

表3-15  交流充電插座的BV24/7端子波形信號(hào)測(cè)試

第五步：測(cè)量慢充連接CP信號(hào)線路端對(duì)端導(dǎo)通性。

表3-16  BV10/50端子與BV24/7端子之間線路導(dǎo)通性測(cè)試

第六步：測(cè)量慢充連接CP信號(hào)線路對(duì)地電阻。

1、測(cè)量慢充連接CP信號(hào)線路對(duì)地電阻

表3-17  車(chē)載充電機(jī)的BV10/50端子對(duì)地電阻測(cè)試

2、檢查車(chē)載充電機(jī)對(duì)地電阻

表3-18  車(chē)載充電機(jī)對(duì)地電阻測(cè)試

五、故障結(jié)論驗(yàn)證

注意:完成診斷修理后，某些DTC需要將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至OFF（關(guān)閉）位置，然后旋回至ON（打開(kāi)）位置之后，故障診斷儀功能才會(huì)清除DTC。

1.將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“OFF”（關(guān)閉）位置。

2.將充電設(shè)備從車(chē)輛上移除，并斷開(kāi)充電設(shè)備AC 220V電源。

3.安裝所有診斷時(shí)拆下或更換的部件及連接器。

4.診斷時(shí)，拆除過(guò)或更換過(guò)的部件及模塊，根據(jù)需要執(zhí)行調(diào)整、編程或設(shè)置程序。

4.將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON（打開(kāi)）”位置。

5.清除DTC。

6.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)60秒。

7.連接慢充設(shè)備AC 220V電源插座，連接充電槍至車(chē)輛慢充接口，并確認(rèn)車(chē)輛充電及儀表顯示正常，車(chē)輛充電功能正常運(yùn)行。

8.維修結(jié)束

六、故障機(jī)理分析

由于CP信號(hào)故障，導(dǎo)致無(wú)法確認(rèn)車(chē)輛與充電設(shè)備連接完好，進(jìn)而無(wú)法完成充電引導(dǎo)程序，造成車(chē)載充電機(jī)OBC無(wú)法正常工作，充電口指示燈、充電槍鎖止機(jī)構(gòu)、儀表上的充電指示燈無(wú)法正常工作，車(chē)輛不能進(jìn)行充電。

七、總結(jié)與擴(kuò)展

教師可以在車(chē)輛上給學(xué)生設(shè)置故障設(shè)置建議表中所列舉的故障，參照中、高職新能源汽車(chē)大賽工作頁(yè)，讓學(xué)生獨(dú)立或成組完成，并填寫(xiě)診斷報(bào)告，以考核學(xué)生的掌握水平。

附表：故障設(shè)置建議表

表3-19  故障設(shè)置建議表