1.故障现象
一辆2018款吉利帝豪EV450纯电动汽车,该车动力电池电量低于20%后使用交流充电桩进行充电,插入交流充电枪后,该车仪表板里的充电枪连接指示灯未点亮,慢充口指示灯也不亮,充电桩显示充电电压为238 V,充电电流为0 A,交流无法充电,但是车辆可以READY,仪表板里显示动力系统故障灯点亮,且只能挂P档和N档。连接故障诊断仪读取车辆故障码,显示的当前故障码为:U111587 与OBC失去通讯。
2.吉利帝豪EV450慢充充电原理
图1 充电原理图
根据查阅维修资料可知,吉利帝豪EV450纯电动汽车充电原理如图1所示:高压系统正常,OFF档,插枪→充电枪CC信号(供电端功率)→OBC→① 唤醒BMS(温度、电压采样),②通过VCU告知仪表→充电连接指示→③BMS接通交流充电接触器(正极接触器和负极接触器)→OBC(告知车辆端充电功率)→充电桩闭合开关S1,(CP由12V-9V)→OBC(闭合开关S2)→充电桩CP由12V-9V-6V方波 → 通过VCU告知仪表→充电功率(电流)指示。
3.故障诊断与排除
(1)故障1
通过对上述慢充充电原理的分析,根据此车的故障现象:仪表板里的充电枪已连接指示灯未点亮;诊断仪读取到的当前故障码:U111587 与OBC失去通讯,本人按照下列步骤对该车进行检查:
①检查车辆的交流充电口,内部没有发现异物,无烧蚀现象。用万用表检查CC与PE之间的电压值为9.98V,CP与PE之间的电压值0.38V,充电口正常。
②检查OBC常电保险丝EF27。经过检查,该保险丝未断,且输入端电压为11.8V,判断EF27正常。
③检查OBC P-CAN线路,结果如下表:
图2 电路图
根据测量结果,判断故障点为充电机的 BV10/55-连接器BV01/20 CAN-H铰接点下游线路断路。经查看相关线束,发现充电机控制器线束破损,其中的CAN-H线被老鼠咬断。将线束剥开,把已经断掉的CAN-H线重新接好,包上绝缘胶布,包扎好整条线束,重新插入交流充电枪充电。此时,充电桩显示充电电压为 238 V,充电电流0 A,充电状态灯亮红灯随后熄灭,查看车辆仪表,里面的充电连接指示灯点亮,但是车辆依然无法正常进行交流充电,此时,车辆可以上READY,但还是只能挂P档和N档。再次连接故障诊断仪,清除故障码后再次读取故障码,没有当前故障码。
(2)故障2
图3 电路图
从前面的18年款吉利帝豪EV450慢充充电原理得知,插入充电枪后,OBC接收到充电插座本体CC和充电插座本体CP的信号,且验证有效。OBC通过PCAN通讯唤醒整车控制器VCU和电池管理器BMS,VCU通过12V导线唤醒电机控制器PEU。BMS接收到VCU发送的允许充电指令后,闭合主正接触器,主负接触器,预充接触器,车载充电机将额定输入电流值及电缆的额定容量进行比较,将最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流,开始充电。
因为诊断仪读取没有故障码,且OBC、BMS、VCU系统通讯正常,由此可以排除OBC、BMS、VCU系统低压电源、搭铁线、CAN总线、高压互锁故障的可能,测量慢充控制线束电阻值正常,至此,相关外部线路均为正常,初判断OBC、BMS、VCU内部问题。
查阅故障车的车载充电机OBC电路图,发现车载充电机OBC内部有一高压保险丝40A HF03,本着先简后难的顺序,准备先打开车载充电机OBC检查,故决定按照下列步骤做进一步检查:
①先拆卸蓄电池负极连接线,接着断开动力电池进车载充电机OBC的高压插接头BV17。
②拆卸车载充电机OBC上盖板螺丝,取下车载充电机OBC盖板。
③车载充电机OBC内部有3个大形状相同的保险丝,分别是空调PTC、空调压缩机和OBC高压保险丝,因为无法判定哪个是车载充电机OBC的高压保险丝,于是分别把三个保险丝两端固定螺丝都拆下,依次取出保险丝,通过测量保险丝输出端与空调PTC、空调压缩机的导通情况,确定中间的保险丝是车载充电机OBC的高压保险丝。
④测量车载充电机OBC的高压保险丝,电阻值为无穷大,判断保险丝短路。
⑤更换一新的40A HF03保险丝,把三个保险丝紧固装好,安装车载充电机OBC板盖。
⑥插好车载充电机OBC高压插接头BV17,连接蓄电池负极。
⑦再次插枪充电,交流充电指示灯绿色闪烁,电子锁电机锁枪,查看仪表,充电线连接指示灯点亮、动力电池充电指示灯点亮,仪表显示充电电流及充电剩余时间,充电正常。
⑧连接诊断仪读取故障码,无当前故障码,至此,故障排除。
4.故障总结
本文以帝豪EV450车型为例,根据慢充控制理论、电路图,对交流无法充电的故障进行诊断与排除。在本案例中,对故障车的电路检修,首先根据读取到的故障码,对电路的检查由外至内,先简后繁,逐步排查,最终找到故障点。
对于纯电动汽车交流无法充电的故障诊断与排除,个人认为首先要观察故障现象、读取车辆故障码、掌握纯电动汽车慢充充电原理、再根据车辆的电路图,做相应的诊断测量。按照观察故障车辆充电状态的迥异情形,我把纯电动汽车交流无法充电的故障诊断与排除分为下面两种类型进行检测。
(1)仪表不显示充电连接时
应该检查车载充电机OBC的常电源、CC线(充电枪及线路)、P-CAN 、V-CAN(VCU-仪表)、车载充电机OBC的相关线路。
(2)仪表有充电连接显示,充电状态灯不正常时
①检查车载充电机OBC的CP线路、高压线路L、N、PE、充电座LED指示灯、车载充电机OBC相关线路。
②检查BMS的充电接触器(正极接触器和负极接触器)、BMS相关线路。
③检查高压分线盒高压充电保险及高压分线盒相关线路。
以下是本人总结此次故障诊断与排除过程,绘制出来的纯电动汽车交流无法充电故障的诊断流程图,供大家参考,希望各位维修人员今后遇到此类故障时,可参考此流程图逐步排除故障,这样可以少走弯路。