浅析新能源汽车故障诊断与排除

张雪文， 潘健和

（益阳职业技术学院， 湖南 益阳 413049）

目前新能源汽车已成为全球汽车工业的发展方向，加速推进新能源汽车产业化进程，能够促进交通领域节能减排，提升汽车生产制造企业的创新能力，推动汽车产业结构调整，是培养新的经济增长点和振兴中国汽车工业的重大战备举措。在这样的背景下，新能源纯电动汽车产业高速发展，数量开始急剧增长，车辆的充电问题越来越引起人们的重视。纯电动汽车交流充电的电流和功率都相对较小，对电池寿命比较好，而且用电低峰时充电成本低，被业界普遍采用。

1 交流充电系统结构

交流充电是指整车通过家用插头和交流充电桩接入交流充电口，通过车载充电机将家用220V交流电转为直流高压电给动力电池进行充电。交流充电系统简图如图1所示。交流充电系统主要包括：便携式充电器 （充电宝）、高压交流充电线束、车载充电机、高压控制盒、动力电池包、低压蓄电池、整车控制器等部件，如图2～图8所示。

图1 交流充电系统简图

图2 便携式充电器（充电宝）

图3 高压交流充电线束

图4 车载充电机

图5 高压控制盒

图6 动力电池包

图7 低压蓄电池

图8 整车控制器

2 交流充电安全警告及注意事项

2.1 安全警告

1）充电过程中遇到大风、雨雪等恶劣天气时，应检查充电插头是否牢固、干燥；遇到闪电时，禁止触摸充电线缆、车身及金属部件。

2）为避免短路或触电事故，充电接口或充电插头上不能有水、杂物、锈蚀。

3）充电设备老化、电源插座损坏、插孔松脱或有异味时，须立即停止充电。

4）必须确保充电场所电压稳定；电源插座符合GB2099要求的规格，具备防水、防潮、防尘、防触摸、防漏电等电气安全防护措施。

5）车载充电机发生故障时，请联系汽车授权经销商维修，不得自行开箱检查。

2.2 注意事项

1）先关闭车辆充电插座防护盖，再关闭充电口盖，避免充电插头遭受碰撞。

2）不要拉扯或缠绕充电线缆，避免充电线缆受到挤压，以避免发生触电或火灾。

3）车辆具有充电线缆防盗功能。充电线缆连接后，请按下遥控钥匙闭锁按钮，开启充电线缆防盗功能；如要拔出充电插头，务必先按下遥控钥匙解锁按钮。

4）停车后立即充电，避免电量耗尽后才充电。

5）应在环境温度0～40℃下充电。气温在0℃以下时，为缩短充电时间，请停车后立即充电。不要将车辆搁置在超过55℃以上环境下超过24小时；或低于-25℃环境下超过一天。

6）禁止同时插入慢充充电插头和快充充电插头。充电结束后，请确保关闭充电插座防护盖和充电口盖。

7）车辆在雨中行驶过后充电，要擦干充电插座、充电口及附近区域的残留雨水。

3 交流充电系统故障诊断

交流充电系统常见故障为：车辆使用便携式交流充电器充电时，无法正常充电。可能的故障原因有以下几点：交流充电连接器插座未搭铁；车辆远程控制开关未关闭 （高配车）；便携式交流充电连接器本身故障；交流充电口与便携式交流充电连接器出现连接故障；车载充电机熔断丝熔断；交流充电系统连接线束故障；车载充电机模块故障等。

3.1 使用专用诊断电脑，读取故障码

使用北汽新能源纯电动汽车专用诊断电脑与车辆诊断接口连接 （图9），然后接通车辆启动开关，打开诊断电脑并进入诊断系统界面，选择合适的车辆型号读取故障码。最后根据诊断电脑读出的故障码等信息判断故障发生的部位与范围进行下一步检测。

图9 连接诊断接口

3.2 检查便携式充电连接器 （充电宝）

使用万用表电阻挡对便携式充电连接器PE脚与CC脚进行电阻阻值的测量 （图10）。16A便携式充电连接器正常阻值为：680Ω+3%Ω （图11）；32A便携式充电连接器正常阻值为：220Ω+3%Ω （注：测量时充电枪的解除锁止按键需保持在弹起的状态）。

图10 电阻测量

图11 电阻阻值

1）检查充电枪与慢充充电端口连接是否正常。充电枪的锁止按键应处于锁止状态 （图12）。若未处于锁止状态（图13），将充电枪插紧即可。

图12 充电枪锁止

图13 充电枪未锁止

2）检查慢充充电口端口。检查慢充充电端口 （图14）是否有受损，若有则更换慢充充电端口。慢充充电端口接口定义见图15。

图14 慢充充电端口

图15 慢充充电端口接口定义

3）检查车载充电机。首先断开蓄电池负极接头并使用高压绝缘胶对接头进行保护 （图16），防止在操作过程中接头闭合导致人身安全事故或对车辆及零部件造成损伤。断开蓄电池负极后放置警告标志 （图17），防止周围人员复位造成人身安全事故。打开低压熔断丝盒保护盖并取出熔断丝FB02 （图18），使用万用表蜂鸣挡对其进行通断检查 （图19）。若不导通则更换低压控制熔断丝FBO2。

图16 断开蓄电池负极

图17 警告标志

图18 熔断丝FB02

图19 导通状态

检查车载充电机高压控制熔断丝时，还需断开车辆维修开关并等5min后方可进行操作 （图20）。断开高压控制盒动力电池端 （图21），拆开高压控制盒取出车载充电机高压控制熔断丝 （图22），使用万用表蜂鸣挡对高压熔断丝进行通断检查 （图23）。若不导通则更换高压控制熔断丝。

图20 高压维修开关图

图21 高压控制盒动力电池端

图22 高压控制熔断丝

图23 熔断丝通断检查

4）检查动力电池继电器。当动力电池继电器未闭合时，应检查连接器连接是否正常、充电机输出唤醒信号是否正常（图24）。当动力电池继电器正常闭合，但充电机无输出电流时，应检查各高压连接器及线缆连接是否正常或线缆损坏（图25）。慢充高压连接线缆有：慢充线束、高压控制盒与车载充电机连接线束。

图24 检查充电机输出唤醒信号

图25 检查高压连接器及线缆

5）检查车载充电机。如损坏，则更换车载充电机。

4 系统故障诊断流程设计

根据故障排除思路，绘出故障诊断流程图，如图26所示。

图26 故障诊断流程图

5 小结

从新能源汽车的故障诊断过程中得到以下结论：纯电动汽车工作电压比较高，在维修前一定要注意做好各方面的安全防护，特别是在对高压系统进行检修的时候，一定要断开维修开关，避免不必要的伤害和损失。纯电动汽车各控制系统的控制原理跟普通传统车一样，都是利用模块进行控制，模块之间通过总线进行连接交流和反馈信息。因此，在进行车辆维修的过程中，不要忘记检查各零部件控制部分的唤醒信号和互锁信号。当然在故障的诊断过程中，应该首先分析该系统的原理图，清楚系统的控制原理。