充电系统工作原理及故障分析
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新能源汽车充电系统及其故障分析摘要:某车间汽车维修人员小王接到一张任务工作单:车主驾驶一辆比亚迪秦电动汽车时仪表显示剩余电量20%,就将车开到附近的充电站进行充电,但是插入充电枪后系统提示车载充电机与充电桩连接故障,重复操作了几次,均存在同样的问题。
如果你是小王,应该如何检修该故障?关键词:剩余电量、慢充故障、充电桩一、慢速充电系统的组成慢速充电系统通过慢速充电线束(家用慢速充电线束或充电桩慢速充电线束)与220 V 家用交流插座或交流充电桩相连给动力电池进行供电。
慢速充电系统将220 V 交流电转化为直流电,以实现对动力电池的电能补给。
慢速充电系统主要由供电设备(充电宝、慢充桩)、慢充口、慢充线束、车载充电机、高压控制盒和动力电池等组成。
1.供电设备慢速充电系统的供电设备主要是充电宝和慢充桩两种。
(1)充电宝(如图1)纯电动汽车的充电宝三相端接家用三相插座,另一端接车辆慢充口。
(2)慢充桩慢充桩是采用有线传输方式为具有车载充电机的纯电动汽车提供交流电能,提供人机操作界面和交流充电接口,并具备相应保护功能的专用装置。
慢充桩应用在各种大、中、小型纯电动汽车充电站,有便携式和壁挂式等类型,如图1 所示,其特点是充电功率较小,充电时间较长。
2.慢充口(如图1)慢充口适用于纯电动汽车传导充电使用,大多数位于传统汽车的油箱口位置。
打开充电盖后可以看到充电插头为7 孔式,其连接端口布置形式及端口针脚定义。
图13.慢充线束(1)慢充线束的作用及其安装位置慢充线束是连接慢充口与车载充电机之间的线束,其作用是将慢充桩输入的220 V 交流电输送到车载充电机。
慢充线束在实车上的安装位置。
(2)慢充线束两端的端口慢充线束的一端连接车载充电机交流输入端,其端口布置形式及端口针脚定义,慢充线束的另一端连接慢充口,端口针脚定义同慢充口端口针脚定义。
4.车载充电机(1)车载充电机的外观及端口车载充电机的作用是将输入的220 V 交流电转换为纯电动汽车动力电池所需的290 ~ 420 V 高压直流电,以实现动力电池电量的补给。
新能源汽车电池系统的故障分析与故障树分析新能源汽车的兴起带来了许多创新和颠覆,其中电池系统作为核心部件之一,对车辆性能和安全起着至关重要的作用。
然而,随着使用时间的增加,电池系统也会面临各种故障和问题。
本文将对新能源汽车电池系统的故障进行分析,并通过故障树分析方法提供一种系统化的故障排查和解决方案。
故障分析一:电池寿命衰减在新能源汽车使用过程中,电池会随着循环充放电和时间的推移而衰减,导致续航里程下降。
这可能是因为电池材料老化、电池内阻增加或电池管理系统故障等原因所致。
故障分析二:充电故障充电故障是新能源汽车电池系统常见的问题之一。
充电故障可能是由于充电器故障、充电插头接触不良或充电线路短路等原因引起。
采用故障树分析方法,可以将充电故障进一步细化为不同的故障模式,有助于快速定位故障点。
故障分析三:安全问题电池系统的安全问题一直是新能源汽车发展的瓶颈之一。
例如,过充、过放和过热都可能引发电池系统故障甚至火灾。
这些安全问题可能与电池管理系统失效、电池外部冲击或温度过高等因素有关。
故障分析四:电池均衡电池均衡是指电池包中各个单体电池之间充放电状态的差异。
若出现电池均衡问题,则容易导致电池系统的性能下降和寿命缩短。
电池均衡问题可能是由于充电不均衡、单体电池损坏或电池管理系统逻辑错误引起的。
故障树分析方法:故障树分析是一种系统性的故障分析方法,用于确定导致系统故障的基本事件和其关联关系。
它基于逻辑关系和事件的概率,通过构建逻辑树的方式,将故障事件分解为基本事件,从而找出故障原因。
在新能源汽车电池系统的故障树分析中,我们可以将电池寿命衰减、充电故障、安全问题和电池均衡作为顶事件,逐步分解为更加具体的子事件,直至找出最基本的故障原因。
通过故障树的构建,可以为故障排查提供清晰的思路和逻辑。
综上所述,新能源汽车电池系统的故障分析和故障树分析是解决故障和提升系统性能的关键步骤。
我们需要深入了解电池系统的工作原理和常见故障模式,并运用有效的分析方法,以确保新能源汽车的可靠性、安全性和稳定性。
纯电动汽车充电故障诊断与分析随着人们对环保和节能的重视,纯电动汽车逐渐成为了汽车市场的热门选择。
纯电动汽车相比传统燃油汽车具有零排放、低噪音和低运行成本等优点,深受广大消费者的青睐。
随之而来的充电问题也成为了纯电动汽车用户普遍关注的话题之一。
当纯电动汽车遇到充电故障时,不仅会影响用户的出行安排,还可能造成车辆无法正常使用。
对纯电动汽车充电故障进行诊断和分析,对解决充电问题、确保车辆正常运行具有极其重要的意义。
一、充电故障类型纯电动汽车的充电故障主要分为外部充电设备故障、车载充电系统故障、电池系统故障三大类。
1.外部充电设备故障:包括充电桩故障、充电连接线故障、电网供电故障等。
充电桩是纯电动汽车充电的关键设备之一,如果充电桩故障,会导致充电连接不上,车辆无法进行充电。
充电连接线和电网供电也是影响充电效果的因素,故障会直接影响充电速度和充电安全。
2.车载充电系统故障:车载充电系统包括充电插座、充电线束、充电控制器等部件。
当车载充电系统故障时,会导致充电插座无法正常使用,充电线束损坏或短路,充电控制器失效等问题,严重影响充电效果和安全。
3.电池系统故障:电池系统是纯电动汽车的动力来源,当电池故障时,会导致充电效率低下、充电速度慢甚至无法充电。
电池系统故障还可能导致充电过程中出现过载、过热等问题,严重影响车辆的安全性能。
二、充电故障诊断方法针对不同类型的充电故障,需要采取相应的诊断方法来快速准确地找出故障原因。
1.外部充电设备故障诊断:当纯电动汽车无法充电时,首先应检查充电桩和充电连接线是否正常。
如果发现充电桩故障,可以通过更换充电桩或者联系充电桩维修人员进行故障排查。
如果是充电连接线故障,可以尝试更换充电连接线来判断故障是否解决。
也需要注意检查电网供电是否正常,如果出现电网故障需要及时联系供电部门进行维修。
2.车载充电系统故障诊断:对于车载充电系统故障,可以通过检查充电插座是否损坏,充电线束是否出现断路或短路,充电控制器是否损坏等方式来诊断。
充电系统的原理
充电系统是指将电能转化为化学能储存起来的一套工艺、设备和传递方法。
其基本原理是使用电源将电能传导到充电器中,充电器通过一系列的转换和控制操作,将电能转化为适合储存的化学能,储存在充电电池中。
充电器中的电源主要负责提供电能。
电源可以是市电、太阳能电池板、燃料电池等,根据实际需求选择合适的电源。
电能在进入充电器后,通过变压器或变换器进行电压升降转换,使其适应充电电池的需要。
转换后的电能经过整流电路,将交流电转化为直流电,以供给充电电池充电。
为了保护充电电池不受过充或过放的危害,充电系统还配备了相应的电池管理电路。
这些管理电路利用电池特性、充电状态,控制充电电流和充电时间,以保证充电电池的安全和寿命。
在充电系统中,还可能用到温度传感器和电压传感器等装置,用于检测充电电池的温度和电压情况,以对充电系统进行监控和保护。
总之,充电系统的原理是利用电源将电能转化为适合储存的化学能,通过变换和控制操作将其储存在充电电池中,以供后续使用。
通过合适的管理电路和监测装置,保证充电电池的安全和寿命。
新能源汽车充电系统及其故障分析随着环保意识的逐渐增强和科技的不断发展,新能源汽车作为清洁能源车辆的代表,正逐渐成为人们关注的焦点。
而新能源汽车的充电系统作为其核心组成部分之一,具有重要的意义。
本文将对新能源汽车充电系统及其可能出现的故障进行分析。
一、新能源汽车充电系统概述新能源汽车充电系统主要包括充电接口、智能充电桩、充电线路、电池以及控制器等部分。
充电接口是新能源汽车与外部充电桩连接的通道,智能充电桩则是提供电能输入输出的设备,充电线路负责传输电能,电池则是储存电能的关键组件,控制器则是调控整个充电系统运行的大脑。
这些组件密切配合,确保新能源汽车能够顺利充电,并实现高效稳定的充电效果。
二、充电系统可能出现的故障1. 充电接口故障充电接口作为新能源汽车与外部充电桩连接的关键部分,其故障将直接影响充电效果。
可能出现的问题包括接口接触不良、接线松动等,导致充电桩无法正常与汽车通信,影响充电的进行。
解决方法通常是及时清洁接口,检查接线是否牢固。
2. 智能充电桩故障智能充电桩是新能源汽车外部充电设备的核心,其故障会造成充电效率低下甚至无法充电的情况。
常见的故障包括断电、充电功率异常、充电功率无法调节等,这些问题可能是由于设备老化、电源问题等引起的。
解决方法一般是检查电源供应是否正常,如有异常及时更换设备。
3. 充电线路故障充电线路作为传输电能的关键通道,其故障将导致电能传输受阻,影响充电效果。
可能出现的问题包括线路老化、绝缘破损等,造成电能传输不畅。
解决方法是定期检查线路情况,如发现异常及时更换线路。
4. 电池故障电池是新能源汽车储存电能的关键组件,其故障将导致新能源汽车无法正常充电。
可能出现的问题包括电池内部损伤、容量下降等,造成储能能力减弱。
解决方法一般是及时更换电池。
5. 控制器故障控制器是新能源汽车充电系统的大脑,其故障将导致整个充电系统无法正常工作。
可能出现的问题包括控制器程序异常、通讯故障等,造成充电无法启动或无法停止。
汽车充电系统的故障分析与诊断随着电动汽车的普及,汽车的充电系统已成为其关键的部件之一,而充电系统也因此成为了车主们关注的重点。
然而,由于充电系统包括多个部件,类似于电池、电机、控制器、电子元件、电线、插头、充电桩等,一旦出现故障,诊断和维修都变得困难。
本文将分析汽车充电系统的故障分析与诊断方法,以帮助车主了解汽车充电系统的故障及其处理方法。
1. 故障分析汽车充电系统的故障原因较多,如电池损坏、插头接触不良、配件损坏、充电桩过载等。
不同种类故障的原因和表现是不同的。
如下图所示,对于不同的故障原因及其表现,我们需要采取不同的处理方法。
a. 电池故障电池故障常见于电缆连接不良、电极片触点损坏或老化、电池内部短路等。
当电池故障时,车辆充不了电甚至不能启动。
此时,需要通过检查电池的电压是否正常来判断故障原因。
如果电池电压正常,说明可能是电缆连接不良或插头接触不良,此时需要对电缆和插头进行检查和更换。
b. 充电桩故障充电桩故障最常见的原因是过载,其他因素还包括输电电源问题、充电桩本身损坏等。
当充电桩故障时,充电速度变慢甚至停止。
此时,需要检查充电桩的电源是否正常,并检查充电器是否正常工作。
如发现充电桩本身存在问题,则需要进行更换或维修。
c. 控制器故障控制器故障包括电子元件损坏、电路烧坏、接线不良等。
当控制器故障时,会导致充电状态异常、控制板亮灯异常、信号异常等。
需要对控制器进行检查和更换。
d. 电线、插头等故障电线、插头等配件故障通常是由于接触不良、接头松动、线路破损等原因引起。
当出现这种情况时,应检查所有连接点,查找损坏点,并进行维修或更换。
2. 诊断方法对充电系统进行诊断除了人工检查以外,还有一些专业的方法能更准确地检测和定位故障。
a. OBD检测方法OBD是车载故障诊断系统的缩写,它包括专门的硬件和软件,在车辆运行过程中随时检测车辆各个系统的状态,并记录错误代码。
当出现故障时,OBD会自动诊断问题,提供故障码和问题的详细信息。
充电系统的故障诊断与分析充电系统的故障诊断与分析是指在电动汽车、混合动力车辆或其他电动设备中,对充电系统出现的故障进行排查和分析,确定故障原因,并采取相应的修复措施。
下面将从故障诊断方法、故障分析步骤、常见故障及处理方法等方面进行详细阐述。
一、故障诊断方法1.观察法:通过对充电系统进行细致观察,包括外部线路的连接状态、充电接口的物理损坏情况、充电装置的指示灯显示等,从中判断是否存在故障。
2.测量法:利用万用表、直流电压表、电流表等电子测量仪器,对充电系统相关参数进行测试,比如输入电压、输出电压、输出电流等,以判断是否符合正常值范围。
3.计算机诊断法:在较新的充电系统中,设计了故障自诊断系统,可以通过连接计算机进行在线诊断,比如读取错误码、检查传感器数据等。
二、故障分析步骤1.确认故障现象:通过用户反映或者故障灯的亮起等方式,明确故障的具体现象。
2.检查外部线路状态:包括充电连接器、充电线、插头等,确保其结构完好、连接稳固,无损坏或松动现象。
3.检查充电设备:对充电桩、充电器等充电设备进行检查,包括其工作状态、指示灯状态、物理损坏等。
4.测试参数数值:利用电子测量仪器对充电系统各项参数进行测试,判断其是否符合规定范围。
5.判断故障原因:根据测试结果和经验判断,确定故障原因,比如连接线路断开、设备损坏等。
6.修复措施:根据故障原因,采取相应的修复措施,比如调整连接线路、更换充电设备等。
三、常见故障及处理方法1.充电接口损坏:导致无法正常连接充电线,此时需要更换充电接口。
2.充电桩输入电压不稳定:导致输出电压无法保持恒定,此时需要检查电网供电情况,或者更换充电桩。
3.充电器输出电流过大:可能是充电器内部故障导致,需要更换充电器。
4.充电线路断开:导致无法正常传送电能,需要重新连接或更换断开部分。
5.输电线路过热:可能是输电线路负载过大或损坏导致,需要检查线路负载情况,或者更换线路。
6.充电设备指示灯异常:可能是故障指示灯亮起,表示故障,需要根据故障指示灯表明的故障原因进行排除。
Science &Technology Vision0引言换流站的直流侧和交流侧均装设有断路器,其中直流断路器主要负责直流电流的转换或开断,起到故障切除、运行方式转换以及检修隔离等目的[1-3]。
充电装置作为直流断路器的重要组成部分,一旦发生故障,会直接导致直流断路器无法正常开断直流电流,甚至会影响直流系统运行方式转换[4]。
本文介绍了直流断路器充电装置的基本原理,以某换流站为例重点分析了充电装置故障产生的原因及其可能导致的后果。
1直流断路器充电装置基本原理及测控回路充电装置本质上是一个小型的整流滤波电路。
其输入为230V 交流电,输出为20kV 左右的直流电。
充电过程由充电测控回路实现。
首先测量直流断路器电容器两端的电压并逐层上送至极控制保护系统(PCP ),将测量值与设定值进行比较,当测量值低于设定值时,PCP 下发充电指令。
指令经直流场终端柜(DFT )内的PS853板卡送至直流断路器的充电机控制箱,吸合箱内的对应继电器K1-K4,充电机启动,给电容器充电。
当电容器两端电压达到设定值后,充电停止。
2故障原因分析查看直流断路器充电装置故障告警的控制系统Hidraw 逻辑回路图可知[5],发出“P WN Q1Charging Voltage Faulty ”事件需满足以下3个信号均为0,即:P WN Q21CLOSED IND 、P WN Q22CLOSED IND 和P WN Q1CHARGING DEVICE OK ,如1所示。
以极1为例,WN Q21和WN Q22分别为直流接地刀闸001007和001027,直流系统正常运行时两把刀闸均在拉开状态,因此P WN Q21CLOSED IND 和P WN Q22CLOSED IND 信号为0。
如发出0010开关充电压低告警,说明此时第三个信号为0,即0010电容器端口电压小于4.5kV ,随后发出WN Q1CAPACITOR VOLTAGE INCREASE 指令,即电容器充电指令。
Equipment Manufacturing Technology No.11,20190引言新能源汽车与传统的燃油汽车最大区别的是新能源汽车采用的是电动机输出动力,且无排放污染、噪音小、百公里能耗成本低,因此新能源汽车得到了很多使用者的好评,也成为了很多购车一族考虑的理想车型之一[1]。
随着新能源汽车在市场上越来越多,新能源汽车技术也将成为汽车后市场需要的技术人员之一。
在给新能源汽车进行故障诊断与排除时,首先,要熟悉高压安全防护方面的知识;其次,在给新能源充电系统进行故障诊断与排除时,应先确认车辆是否可以正常上高压电,再对充电系统的故障进行诊断与分析[2-3]。
本文主要以新能源汽车交流充电系统的组成与控制原理及其故障分析为研究内容,提出了交流充电故障的诊断思路与排除故障的方法。
1交流充电系统的组成1.1动力电池包动力电池包为汽车提供能量动力,动力电池包性能的好坏直接影响到整车续航里程的长短。
其内部有分压接触器,分压接触器的闭合和断开控制着整车动力输出的通断,也对整车起到安全保护的作用。
1.2高压配电箱高压配电箱将动力电池包的高压电分配给车上的高压电器设备使用,其上游是动力电池包,下游则是驱动电机控制器、DC-DC、空调暖风PTC、电动压缩机;也将车载充电器升压整流后的高压直流电分配给动力电池包。
1.3车载充电器将车上交流充电口传递过来的交流电源转变为直流高压电给动力电池充电,同时也在高压充电过程中给低压电池进行补充电量。
1.4电池管理系统电池管理系统的英文全称是Battery Management System,简称BMS。
BMS的主要作用是对动力电池包总电压监控、总电流监控、SOC计算、充放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、自检保护以及通讯功能等。
1.5交流充电盒交流充电盒也叫交流充电连接装置。
交流充电盒有两种,一种是随车的便携式,另一种是挂壁式,都称之为充电枪。
充电枪分别有两大插接头,一端是用来连接交流电,另一端用来连接车上的交流充电口,为新能源汽车充电传输充电能量。
城轨车辆蓄电池供电及常见故障分析随着城市轨道交通的发展,城轨车辆作为重要的交通工具,其蓄电池供电系统也显得尤为重要。
蓄电池作为城轨车辆的主要供电来源,对车辆的正常运行起着至关重要的作用。
本文将从城轨车辆蓄电池供电系统的工作原理、常见故障及故障分析等方面进行介绍和分析。
一、城轨车辆蓄电池供电系统的工作原理城轨车辆的蓄电池供电系统通常采用直流24V电源供电,主要用于车辆的起动、照明、通信设备、安全系统和制动系统等。
在正常情况下,蓄电池通过充电机进行充电,并在车辆行驶过程中为上述设备提供电力。
当外部供电中断或故障时,蓄电池将作为备用电源继续为车辆提供电力,以保证车辆的正常运行和乘客的安全。
蓄电池供电系统的工作原理主要包括蓄电池组、充电机、电源开关、控制器和配电盒等组成,其中蓄电池组负责存储电能,充电机负责将外部交流电转换为直流电充电至蓄电池组,电源开关用于切换外部供电和蓄电池供电,控制器用于监控蓄电池组的电量和充电状态,配电盒用于将蓄电池和充电机的电力分配至车辆上的各种设备。
二、常见的蓄电池供电系统故障及分析1. 蓄电池电量不足故障蓄电池的电量不足会导致车辆的起动困难、照明昏暗、通信设备不稳定等问题。
造成蓄电池电量不足的原因主要有:充电机故障、蓄电池老化、蓄电池接线接触不良等。
解决方法是检查充电机的工作状态,对蓄电池进行充电测试或更换新的蓄电池,检查蓄电池的接线是否松动。
2. 充电机故障由于充电机长时间工作或环境恶劣等原因,充电机可能会出现故障,例如输出电压不稳定、充电电流异常等。
这将导致蓄电池无法正常充电,影响车辆的正常运行。
解决方法是及时对充电机进行维护保养,检查其工作状态,必要时更换充电机。
3. 控制器故障控制器作为蓄电池供电系统的重要部分,一旦出现故障,将导致蓄电池的充电状态无法监控或外部供电和蓄电池供电切换失效。
解决方法是对控制器进行检查和维修,必要时更换控制器。
4. 电源开关故障蓄电池组作为蓄电池供电系统的核心部分,一旦发生故障将影响车辆的正常运行。
1 比亚迪汽车的销售状况比亚迪汽车在2019年1月~10月的整体销量约为20万台,同比增长23.7%,从整体上看,比亚迪汽车在国内新能源汽车市场中依旧保持着最高的销量。
随着比亚迪车型的市场保有量不断增加和车辆使用时间推移,比亚迪新能源汽车的故障现象也会逐渐增多,与传统车辆不同,新能源汽车的高电压系统故障诊断与排除难度较大,如车辆无法进行高压充电就是常见的故障之一,因此掌握新能源汽车高电压系统的诊断方法是维修人员急需掌握的技能。
2 新能源汽车电气系统特点新能源汽车的电气系统中存在高压直流电、高压交流电、低压直流电,高低压转换和交直流转换是保障车辆正常工作的必要条件。
新能源汽车保留了一个低压蓄电池,但大部分车辆取消了发电机,低压蓄电池的电量由高压动力电池来提供,DC/DC 模块将高压动力电池存储的高压直流电转换为低压直流电,为低压蓄电池充电。
在车辆行驶过程中,高压动力电池中存储的高压直流电经过高压配电箱输送到电机控制器,在电机控制器中经过逆变转换为高压交流电来驱动交流电机进行工作。
当车辆制动时,能量回收系统开始工作,电机控制器控制电机作为发电机工作,发电机产生的高压交流电经过电机控制器整流后,再通过高压配电箱传输至高压动力电池进行存储。
为确保车辆高压系统的安全,高压系统线束采用醒目的橙色线束,并在高压系统部件上粘贴高压危险警示标识,高压系统中采用多种安全保障措施如高压互锁、漏电监测、主动泄放和被动泄放等来保护车辆及驾驶人的安全。
3 新能源汽车高压充电系统的两种充电模式新能源汽车的高压充电系统分为快充和慢充两种。
在快充模式下,充电桩使用的是380 V 交流电,在充电桩内部完成升压及逆变过程,升压至大于车辆高压动力电池包的总电压,然后经过逆变得到高压直流电,工作原理如图1所示,充电口各端子代号如图2所示。
快充模式下充电电压高,充电电流大,完成充电所需的时间短,但是在充电过程中也造成电池损耗,是一种应急的充电方式。
汽车充电系统的故障分析与诊断随着新能源汽车的普及,汽车充电系统故障的问题也逐渐浮现。
这些故障出现的原因可能是由于设备老化、短路或接线不良等原因引起的。
因此,准确分析和诊断故障对于保证汽车正常运行至关重要。
本文将从故障分析、诊断工具和维修处理等方面介绍汽车充电系统的故障分析与诊断。
一、故障分析:1.电池组故障:电池组故障可能是由于电池的寿命逐渐消耗、电池的充放电不平衡、电池电解液流失等原因引起的。
可以通过检查电池电量和电压、电池充电器和充电线路等查找故障原因。
2.电动机故障:电动机故障可能由于线圈的损坏、电机轴承的磨损或电机控制系统故障等原因引起的。
可以通过检查电动机的转子、换向器、线圈的电阻和电阻范围、电机散热系统的散热器、冷却风扇和水泵等来查找故障原因。
3.控制系统故障:控制系统故障可能由于控制器的损坏、电动机传感器信号不良或车辆系统与控制系统不匹配等原因引起的。
可以按照车辆制造商的建议检查控制器、传感器、软件和插头等来查找故障原因。
二、诊断工具:诊断故障可以通过使用一些专业的诊断工具来帮助快速定位问题,并防止误诊。
以下是几种比较常用的诊断工具:1.OBDII诊断仪:汽车电子控制系统和电气线路故障诊断的标准设备。
OBDII诊断仪可以读取故障码、数据流和检查状态等信息以快速诊断故障。
2.DSO示波器:DSO示波器用于检查电子和电气线路,可以检查传感器、车辆电路耦合以及信号损失情况,是发现电子和电气故障的最佳工具之一。
3.热像仪:热像仪可以检测电子元器件或连接器组件的局部温度分布,防止温度过高的元器件损坏电路。
可用于诊断电池的损坏,因为过热的电池可能会燃烧或爆炸。
三、维修处理:一旦发现故障,需要采取措施来解决问题。
具体维修措施可能包括以下几个方面:1.更换损坏的零部件:查明故障的原因是什么,如果是零件的损坏,就需要将它更换为新的工作状态。
2.重新连接线路:有时故障是由短路、断路或不正确的连接造成的。
电动汽车充电系统故障诊断及检修摘要:随着,我国经济的快发展,电动汽车应用越来越广泛。
车载充电系统为电动汽车提供了能源供给,如果电动汽车充电系统出现故障,汽车就会无法正常使用。
文章主要就电动汽车充电系统故障诊断及检修进行讨论。
关键词:电动汽车;充电系统;故障诊断;检修引言电动汽车的充电系统和充电设备故障会造成无法充电,文章针对插入充电枪后充电口指示灯不亮、不充电的故障进行分析,具体介绍了电动汽车故障诊断方法和排故流程。
1电动汽车充电系统构成及原理分析纯电动汽车充电系统主要是由充电设施和车载充电装置两部分构成的,充电设施主要包括充电桩、充电线束等,车载充电装置主要囊括了车载充电器、高压控制盒、动力电池等在内的多个部分。
纯电动汽车如果出现电量不足时,主要可以采取直流快速充电、交流慢速充电和更换电池等三种处理方式。
直流快速充电即快充,直流充电口和动力电池等是其重要组成部分。
其中直流充电接口是接收并聚集直流充电桩电能的关键所在,之后会以高压线束为载体实现电能向动力电池总成的输送,从而保证充电的顺利完成。
具体来讲,其工作过程可以细分为以下几个阶段:首先,准备阶段。
在直流充电接头和汽车充电口连接基础上,U1在经过电阻R1、R4以及端子CC1后会实现与车身的连接并形成回路,而U2则经过子R5、R3、端子CC2后实现与充电桩设备连接形成回路,之后借助非车载充电机控制装置对检测点1的电压值予以检测确保其达到4V,这也是线路完成连接的重要标志。
其次,自检阶段。
基于上述基础上充电桩会对K3、K4予以闭合,供电回路在低压辅助下实现导通,而12V低压电会在A+、A-端子支撑下实现与车辆连接并形成通路。
之后对检测点2电压进行检测,当其到达6V时,车辆控制装置会进行通信信号的发送,并在关闭K1、K2控制开关的同时对其绝缘进行测试,待测试完成将K1和K2处于断开状态。
再次,充电阶段。
K5、K6在车辆控制装置下实现闭合后,需要对充电桩充电条件是否满足进行验证,之后,由充电桩控制开关将K1、K2调整到闭合状态,直流充电回路由此形成。
总结直流充电系统故障点及故障排除流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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随着国家政策的调整,新能源汽车越来越普遍,其中纯电动汽车就占据了很大的比例。
纯电动汽车的充电也逐渐成为大家关注的内容,为了使用方便,纯电动汽车一般配有2个充电口,即交流充电口(慢充)和直流充电口(快充),本文简要介绍了2种充电系统的接头端子含义,阐述了大致的充电过程,同时列出了充电系统常见故障及检修方法,谨供参考。
一、充电系统简介纯电动汽车充电系统可以分成2大部分,分别为充电设施主要包括充电桩、充电线束,和车载充电装置,包括车载充电器、高压控制盒、动力电池、DC/DC转换器、低压蓄电池以及各种高压线束和低压控制线束等。
充电系统的结构组成如图1所示。
纯电动汽车动力电池出现电量不足时的处理方法主要有直流快速充电、交流慢速充电以及更换电池的方式等。
直流充电系统和交流充电系统的区别在于:直流充电系统(快充)主要是通过充电站的充电桩将直流高压电直接通过位于汽车车身前部的直流充电口给动力电池充电,但由于充电方式的限制,只能解决应急,快速充电到动力电池恢复80%左右的电量,并且对动力电池损伤较大。
交流充电系统(慢充)主要是将交流充电桩的充电接头接入位于车身后部侧边的交流充电口,通过车载充电器将220V交流电转为直流电给动力电池进行充电,这种方式能将动力电池的电量充满,并且对动力电池损伤小,时间允许时,推荐使用交流充电方式。
二、交流充电系统工作过程交流充电系统的接口按国标GB/T 20234.2-2011使用7针接口,端子分别是CP、CC、N、L、NC1、NC2和PE,其接口形状及含义如图所示。
交流充电系统与车载充电机之间的接口及端子含义,如图所示。
该端口使用6针接头,其中端子CC、CP、PE、L、N等端子与车辆充电接口的相应端子分别相连,但4号端子是空脚。
交流充电系统工作电路,如图所示,充电桩中的供电控制装置通过检测CC连接确认信号后,把S1开关从12V端切换到PWM端;当检测点1电压降到6V时,充电桩控制K1、K2开关闭合输出电流。
充电过程大致分为以下几个步骤:(1)CC充电连接确认。
当充电插头与车身交流充电口完全连接后,充电桩中供电控制装置通过检测点4检查到端子CC连接确认信号后,将S1开关从+12V挡切换至PWM信号挡(脉冲宽度调制信号)。
(2)CP控制确认。
S1开关切换至PWM挡后,供电控制装置同时进行PWM信号的发送和检测点1电压的测量,以此来确认充电线路连接情况;车辆控制装置凭借对检测点2上接收到的PWM信号的监测,来判断供电设备的供电能力,并完成充电装置完全连接的确认。
(3)车辆控制装置通过检测点3测量端子CC和端子PE之间的电阻Re。
线路中开关S3为车辆插头的内部常闭开关,与插头上的机械锁止装置相关联,按下机械锁止开关,S3开关即断开。
当插头与插座完全连接后,车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的阻值,确认完全连接,得到充电连接信号,完成了充电唤醒过程。
(4)系统确认充电装置完全连接后,供电控制装置通过测量检测点1的电压判断车辆是否准备就绪,当电压值达到规定值时,供电设备控制装置接通开关K1、K2分别为供电插头的L、N端子供电。
(5)BMS(动力电池管理系统)检测充电需求,同时给车载充电机发送工作指令并控制车辆低压电路中的相关继电器吸合,车载充电机执行充电程序,同时点亮充电指示灯。
(6)充电过程中,系统会周期性地检测相关检测点的电压值,确认供电线路的连接情况。
车辆控制装置测量检测点2和检测点3、供电控制装置测量检测点1和检测点4的电压。
监测周期不大于50 ms。
另外车辆控制装置持续地监测检测点2收到的PWM信号,当占空比信号发生变化时,调节车载充电机的输出功率,监测周期不大于5s。
(7)充电完成。
当BMS检测充电完成后,或达到车辆设置的充电完成条件,或驾驶员执行停止充电的指令时,车辆控制装置断开S2开关,使车载充电机停止充电;供电控制装置将S1开关切换至+12V挡。
在检测到S2开关断开的信号后,供电控制装置断开K1、K2供电回路。
一般采用恒流—恒压充电方法,在不同温度范围内以恒定电流充电至动力电池组总电压达到或最高单体电压达到此温度条件下的规定电压值,以恒定电压充电至电流小于0. 8A后停止充电。
充电温度通常为0~55℃,此时以10A的电流充电;当单体电池最高电压高于3.6V时,降低充电电流到5A,当电芯电压达到3.7V时,充电电流为0A,请求停止充电。
三、直流充电系统工作过程直流充电系统接口按国标GB/T20234.3-2011使用9针接口,分别为D C+、DC-、PE、S+、S-、CC1、CC2、A+、A-等9个端子,接口形状及端子含义如图所示。
线束自车辆接口后方将高低压分开布置,高压线束部分端子1、端子2分别对应DC-和DC+,同时在其中增加互锁端子;低压线束部分的端子1-6分别对应交流充电口的A-、A+、CC2、S+、S-和CC1。
与交流充电系统接口相比,直流充电系统使用CC 1、CC2端子替代了交流充电中的CC端子,使用S+、S-端子作为交换信息通讯线,替代了交流充电中的CP端子,使用DC+、DC-直流端子替代了交流充电系统中的L、N交流电源端子,另外增加了A+、A-这2个辅助蓄电池低压连接线端子。
直流充电系统工作原理图如图所示。
从图中可以看到,以车辆接口处划分,左侧为充电桩及插头,右侧为车辆及直流充电接口。
充电桩中开关5为常闭开关,与直流充电插头上的机械锁相关联,按下机械锁,开关S就打开。
电阻R 1~R5分别连接于CC 1、CC2这2条连接确认检测线路中,其阻值约为1kΩ; U1、1:2分别为充电桩和车辆控制装置中提供的参考电压,电压值为12V。
直流充电系统的工作过程可分为以下几个阶段:(1)准备阶段:将直流充电接头与汽车充电口连接后,U1通过电阻R1、R4、端子CC1与车身接地形成回路,U2通过电子R5、R3、端子CC2与充电桩设备接地形成回路,分别完成工作电路的连接。
直流充电系统中的非车载充电机控制装置监测检测点1的电压值达到4V时,则确认充电线路完全连接。
(2)自检阶段:充电系统完成连接后,充电桩闭合K3、K4,低压辅助供电回路导通,12V低压电则通过A+、A-端子与车辆形成通路。
车辆控制装置通过监测检测点2的电压值,当电压达到6V时,车辆控制装置与充电桩之间通过S+、S-这2个通讯连接线发送通信信号,确认充电准备完成,同时控制开关K1、K2闭合,进行绝缘测试,保证充电过程的安全进行。
绝缘测试完成后,开关K1、K2断开。
自检阶段完成。
(3)充电阶段:车辆控制装置闭合K5 、K6,充电桩验证充电条件是否满足,即与原数据通讯时相比电压差小于5%,并且车辆电池电压处于充电机最高输出电压与最低输出电压之间,充电桩控制开关K1、K2闭合,形成直流充电回路。
在充电过程中,车辆与充电桩会通过S+、S一端子持续地进行数据通讯,并发送实时充电需求,按照动力电池充电状态及时调整充电电压和充电电流。
(4)结束阶段:车辆控制装置实时监测动力电池的充电状态或通过是否收到“充电机中止充电报文”的指令来判断是否完成充电。
当满足充电完成的条件、或者接收到驾驶员的停止充电指令时,系统确认充电电流小于5A后,车辆控制装置断开开关K5、K6,充电机控制装置断开K1、K2,最后断开K3、K4,完成充电过程。
四、注意事项充电时需保证以下条件满足要求:(1)充电机:充电线连接确认信号正常;充电机供电电源正常(含220V和12V)及充电机工作正常;充电唤醒信号输出正常(12V);充电机、VCU、SMS 之间通信正常(主继电器闭合、发送电流强度需求)。
(2)动力电池:动力电池电芯温度0~45℃; SOC电压差小于0.3V;单体电池最高温度与最低温度差小于15℃;实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V。
(3)绝缘性能:绝缘良好,阻值大于20MΩ。
(4)高、低压电路连接正常(远程控制开关关闭状态)。
五、充电系统常见故障及诊断1.快充常见的故障与检修(1)充电桩显示车辆未连接检查快充口CC1端与PE端是否有1kΩ电阻;检查快充口导电层是否脱落;检查充电枪CC2与PE是否导通。
(2)动力电池继电器未闭合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PE是否导通;检查充电桩CAN通信是否正常。
(3)电池继电器正常闭合,但无输出电流检查充电桩与动力电池BMS软件版本是否匹配;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。
(4)DC/DC转换器不工作检查连接器是否正常连接;检查高压熔断丝是否熔断;检查使能信号输入是否正常(12V)。
2.慢充常见的故障与检修以北汽EV 150车辆为例,介绍慢充常见的故障诊断与排除方法。
(1)车辆无法充电故障现象:车辆在使用充电桩充电时,充电桩指示灯亮,充电器电源工作灯亮,车辆无法充电。
可能原因:动力电池控制器故障、动力电池故障、通信故障。
故障诊断与排除:根据上述故障现象,充电桩和充电器工作指示灯正常,第1个检查对象应为通信和动力电池内部。
用故障检测仪检测故障码及数据流,读出故障码:P1048 (SOC过低保护故障)、P1040(电池单体电压欠压故障)、P1046电池电压不均衡保护故障)、P0275电池电压不均衡保护故障);读出数据流:动力电池单体电芯最低电压为2.56V、动力电池单体电电压差大于500mV 时动力电池管理系统(BMS)启动充、放电保护而无法充电,更换动力电池单体电芯,动力电池故障解除,车辆恢复充电。
故障分析:通过以上故障诊断与排除过程,总结以下动力电池具备充电的条件。
①充电桩与充电器或快充桩与动力电池的通信要匹配。
②车载充电器要能正常工作,无故障。
③整车控制器与充电器、动力电池控制器通信要正常。
④唤醒信号要正常。
⑤整车控制器和动力电池控制器的信号要正常。
⑥单体电芯之间电压差小于500mV。
⑦高压电路无绝缘故障。
⑧动力电池内部温度在充电的温度范围内。
(2)充电时充电桩跳闸故障现象:车辆在使用充电桩充电时,出现充电桩跳闸,充电器无法充电。
可能原因:充电器内部短路。
故障诊断与排除:检查充电桩交流220V电压、充电桩CP线与充电器连接正常,再检查充电线束、高压线束、充电器、动力电池的绝缘均正常,更换充电器,故障排除。
故障分析:因为此车的故障现象是充电桩跳闸,说明唤醒信号和互锁电路正常,基本可以断定是充电器内部短路故障。
(3)充电器指示灯不亮故障现象:车辆在使用充电桩充电时,充电器指示灯不亮,车辆无法充电。
可能原因:充电器内部故障、充电唤醒信号中断或互锁电路故障。
故障诊断与排除:检查FU低压熔断丝盒内的电池充电熔断丝和充电器低压电源,将万用表旋到直流电压挡测量充电器低压电源正常,再检查充电系统连接插件无退针、锈蚀现象,更换充电器,故障排除。