新能源汽车充电系统故障检修的实践探索

王峰

摘 要：新能源汽车噪音小、无排放污染，是借助电动机输出动力的，因而备受各群体的青睐，也是新时代民众购车时的重点考虑对象。市面上的新能源汽车数量不断增加时，各种故障问题也逐步暴露出来，对新能源汽车技术也有着越来越高的要求。由于新能源汽车发展时期较短，所采用的充电系统尚待优化，导致运行过程中容易出现故障，给汽车行驶稳定性造成不利影响。本文主要以电动新能源汽车充电系统故障进行探究，提出相应的检修方法，以供参考。

关键词：新能源汽车 充电系统 故障 检修

1 引言

全力推动各行业发展的过程中，环境保护问题愈发严峻，为使得产业发展和环境保护问题同步开展，我国在技术创新方面不断加大支持力度，旨在通过减少能源消耗、碳排放量来更好地保护环境。我国民众生活水平日益提升的同时，汽车已进入到各家各户，大多数人为了出行方便都会首选汽车作为出行工具[1]。但从前汽车的运行都是消耗石油的，边运行会边产生有害气体，若是无法有效控制，会直接影响空气质量、生态环境。而在新能源汽车问世后，之前需要耗费大量燃油的模式也彻底改变，而是转变成纯电动力，使用过程中没有任何的废气产生。但由于新能源汽车问世时间短，相关技术研究不到位，尤其是充电系统故障检修方面，还需要进一步研究，才可为新能源汽车的安全使用提供有力保障。

2 新能源汽车充电系统介绍

2.1 充电类型

在常规性充电下，纯电动汽车通常包含两种充电方式：慢充、快充，此外还包含快速换电、无线充电等方式。快速换电的效率更高，和客运类汽车更为匹配，这也是新能源汽车今后的主要發展方向。下面主要对常规的两种充电系统进行介绍[3]。

2.2 充电系统的组成

2.2.1 充电设备

包括充电桩、充电器和电缆等。充电桩是将电能从外部电源输送到电动车辆的装置，通常包括电源连接部、充电控制和保护电路等；充电器是充电桩内部的电子设备，将外部电源的交流电能转换为适合车辆电池充电的直流电能；电缆用于连接充电桩和车辆，并传输电能。

2.2.2 电动车辆充电接口

电动车辆充电接口是连接车辆和充电设备的接口，用于传输电能和进行通信；充电接口通常位于车辆的前部或侧部，具有可靠的电气连接和保护功能。充电接口根据不同国家和地区的标准可以有不同的类型和规格。

2.2.3 充电管理系统

充电管理系统是充电设备的控制系统，用于监控充电过程、控制电流和电压、保护电池和充电设备等，此系统可以包括充电桩的电子控制单元和车辆上的充电管理单元，它们之间通过充电接口进行通信。

2.2.4 电池管理系统

电池管理系统主要作用包含监控电池包总电压、管理充放电、控制接触器、保护电池异常状态、监控总电流等。电池管理系统可以实时监测电池的电压、电流、温度和充放电状态，保护电池免受过充、过放、过温等不良工作条件的影响，并进行均衡充电来提高电池寿命和性能。

2.2.5 通信和控制系统

电动车辆充电系统通常包括与充电设备之间的通信和控制系统，用于实现用户与充电设备的交互、安全控制和数据传输。通信和控制系统可以通过有线或无线方式进行通信，以支持充电桩的认证、计费、远程控制和故障诊断等功能。

2.3 充电控制逻辑原理

交流充电枪和车上充电口相连接时，车载充电器将会对充电口连接的电压进行自动识别，车载充电器接收到正确的电阻值时，便会默认成充电枪已正常连接，该连接状况会在组合仪表中提示。此时会同时唤醒车上的相关控制模块，充电枪中的拉低信号会随之传递给车载充电器，并发送给电池管理器充电信号，接收到充电连接信号之后，BMS便会采集所需的正确信号并传送给各接触器闭合指令。完成预充环节后，预充接触器将会自动断开，充电接触器也会随之闭合，动力电池将会开始充电，充电的功率以及剩余时间也会实时显示在组合仪表中。（图1）

3 新能源汽车充电系统常见故障分析

3.1 CC故障诊断

现如今，已更新新能源汽车的充电国标插口，基本上所有汽车都应用此插口[4]。对于新能源汽车来说，其的CC线路作用为判断充电枪连接的顺利性，以及充电枪是否为正常规格，若是CC线路出现故障，将会导致充电枪连接状况的判断存在误差，充电环节也无法顺利进行。对于出现的此类故障，典型的案例之一为：比亚迪新E5车辆行驶正常，用便捷充电枪和交流电220v相连时，不可正常充电，且仪表中也没有提示和充电相关的信息。通过对故障进行初步分析，由于车辆行驶正常，因而上电功能也是正常的，而新能源汽车在充电过程中，只要充电枪已顺利连接车辆，就会将正常连接的信息在仪表中显示出来。但在观察时发现仪表并无显示信息内容。CC与PE线路的运作正常与否，会直接影响充电枪的信号，因而需要对所有的相关线路进行深度检测，保障没有任何的遗漏。在检测工作完成后，接着用诊断仪读取数据流，却显示出充电枪未连接的信息。高压安全措施做好之后，对CC与PE间的电阻进行测量，显示正常，表明CC和PE线路是处于正常的状态。测量出的CC端和高压电控总成间的电阻，得出的结果是无穷大，实际正常值应在1欧以内[5]。

3.2 充电连接信号故障

在完成充电流程时，除了CC（充电连接）充电枪的正常连接外，CP（充电控制）充电控制信号也是必不可少的。只有当车载充电器接收到拉低信号与连接信号后，车载充电器才会发送充电信号给BMS（电池管理系统），从而开始充电。在诊断故障中（图2），以比亚迪E5车辆无法正常充电为例，当使用便携式充电枪进行充电时，仪表显示已连接充电枪，但充电功率和时间并未显示。由于车辆可以保持正常行驶，说明车上的线路处于正常状态。仪表显示充电枪已连接，因此CC和PE端以及相关线路也没有故障。初步怀疑引发该故障的原因是CP相关线路或充电连接信号。通过使用诊断仪读取数据流，发现没有充电连接信号。进一步测量高压电控总成信号线和BMS之间连接线束的电阻，结果显示电阻为无穷大，而正常情况下应小于1欧。可推断该线束存在断路。发现断路修复的位置与充电枪相连接后，车辆可以正常充电。由此可排除故障。

3.3 充电电流霍尔信号故障

在直流正极母线中安装电流霍尔传感器的主要目的是对动力电池的充放电电流进行检测（如图3所示）。通过监测电流大小，可以判断动力电池放电时的功率以及剩余电量，从而估计剩余续航里程；而在充电时，可以结合充电功率和现有电量来估计充满所需的时间。这样的传感器可以在故障检测中发挥作用。以比亚迪新能源E5无法正常充电的案例为例，当使用便携式充电枪进行充电时，观察车辆仪表上显示的信息，显示已连接，但充电功率和剩余时间都为零。这表明CC（充电连接）线路没有故障。此外，当使用诊断仪读取数据流时，显示有充电连接信号，表示充电连接信号也没有故障。而改充电系统的功率及剩余充电时间是利用电流霍尔传感器采集信号进行判断的，初步怀疑是充电电流霍尔传感器存在故障。做好安全防护后，对电流霍尔传感器的插接器进行检查，处于正常连接且没有不良现象。检测电流霍尔传感器的插头线路，进行深入分析，对霍尔信号波形进行认真观察，发现波形电压接近0V，可见是霍尔信号线和屏蔽线的绝缘胶破裂，出现互相短路的现象，BMS也随时接收错误信号，难以对充电功率及时间进行正常判断，故障排除[6]。

4 新能源汽车充电系统故障常见修复技术

4.1 常规性的故障检查

（1）检查电源和电缆连接。首先，确保外部电源连接正常且可靠。检查充电设备和车辆的电源连接和电缆是否插入正确，且没有损坏或松动。如果发现连接不良，可以重新插入电缆或更换损坏的电缆。（2）检查重启充电系统。对于一些常见的软件或通信故障，尝试重新启动充电系统可能会解决问题，包括关闭车辆和充电设备，并重新启动以便重新建立通信和恢复正常操作。（3）检查检查充电桩和连接器状态，确保充电桩的插座和连接器清洁无异物或腐蚀，并确保连接器的销子不受损坏。如果发现问题，可以清洁连接器或更换损坏的部件。（4）检查充电电流和电压。通过检查充电设备提供的电流和电压水平，确保充电器工作正常。如果电流或电压值不符合规范，可能存在电源故障、充电器故障或电动车辆的问题。

4.2 电子诊断技术

在人工智能技术不断发展的过程中，陆续出现一些新型的智能仪器。一般来说，在新能源车辆设计制造完成后，为使得后期维修更为顺利，通常会增加辅助检测设备。在科学使用设备的过程中，可合理判断新能源车出现的问题，使得维修准确性大幅提升。技术人员在现场维护过程中，通过现代化的电子产品即可在未拆检汽车零部件的情况下，有效检测零部件状态。但和燃油车辆相比，新能源汽车结构相对复杂，修理时拆解零部件容易产生某些损伤，从而增加维护成本。通过科学利用电子检测设备，不仅可规避这些弊端，同时还可保障检测的质量。新能源车辆受多种因素的干扰而出现事故现象，需要运送至修理现场，人员在修理时需记载车辆的类别，接着通过电子诊断系统来传输车辆相关数据，此种方法的应用可全面评估车辆的故障情况。

4.3 电池维修技术

为使得新能源汽车有效提升电池性能，需由工作人员明确维修管理模式，了解各类汽车的工作状况，在放电问题消除的同时减弱运行问题。总的说来，评估需根据下述要点进行： 首先，需对电池的放电状况有所了解，通过对电池寿命和使用要求进行分析，从而明确使用环境，可使得使用年限得以缩短。其次，工作人员在分析汽车电池性能时，需评估电池组成，将关键信息筛选出来。如评估新能源电池时，需对电池电极性能进行测试，明确电极反应关系，规避离子通道堵塞的现象。最后，工作人员要对内部线路构成进行全面了解，明确真空管有无泄露的现象，真空管老化或损坏需更换线路，确保线路的正常运作。总的来说，工作人员在诊断评估电池故障时，需对电池种类进行探讨，明确电池是否会引发汽车故障。此外，还应定时检查动力电池，对长时间使用后的消耗进行检查，若不定时检查动力电池，电池故障就无法及时发现。在长时间运行之后，汽车的电池极板材料极易有剥落的现象，这不仅会使得汽车行驶里程减少，也会埋下安全隐患。因此，人们需定期检查汽车的电池，一旦电池出现问题，需要及时修复，才可保障车辆的安全行驶。

4.4 及时更新维修技术和设备

科技水平不断提升的过程中，新能源汽车领域也获得了更为充足的发展动力，作为该领域的专业人员，需要紧跟时代步伐，及时更新自身的观念与技术，并充分了解新的维修设备，严格依据技术标准实施维护作业。如当前用于修复事故的解码器、读码卡等，在长时间研究后得出，这些装置的效用极为明显，可使得维修工作者的负担得以减轻，也可有效提升维修效率，为汽车的质量提供保障。

5 结语

综上所述，新能源汽车的充电系统故障引发因素较多，车内的充电线路以及充电枪线路存在的故障问题，都应作为重点考虑对象。故障不管源自于哪一个线路，都会导致动力电池无法正常获得电能。在具体排除故障过程中，应深入了解充电的原理，从而针对性的找到故障点，精准解决故障问题。

参考文献：

[1]林亮亮.新能源汽车故障维修及充电技术探究[J].时代汽车，2023，（08）：168-170.

[2]孔定泉.新能源汽车充电系统故障诊断与排除的教案设计[J].汽车维护与修理，2022，（22）：8-10.

[3]徐晓东.新能源汽车慢充充电故障及维修技术研究[J].汽车零部件，2020，（02）：85-87.

[4]周渠，裴亞洲.基于RED-X的新能源汽车充电故障应用探究[J].汽车电器，2019，（11）：22-24.

[5]梁耀杰，何科宇，阳雁翔.浅谈新能源汽车充电系统及其故障分析[J].装备制造技术，2019，（11）：224-226.

[6]孙大庆.新能源汽车技术原理与维修（13）——新能源汽车充电系统原理与故障诊断[J].汽车与驾驶维修（维修版），2017，（04）：69-71.