新能源汽车慢充异常的故障检修探析

金春玉

摘 要：本文以慢充充电系统工作原理的分析为出发点，针对故障类型加以探讨，最后结合实际案例尝试对新能源汽车慢充异常的故障及检修加以探析，以期能从理论角度为新能源汽车及相关行业的发展提供支持与帮助。

关键词：新能源汽车 慢充异常 故障检修

1 引言

新能源汽车的高速发展，在一定程度上是受到环境与能源问题的刺激，其发展也使得慢充充电系统的应用日益频繁，并在应用过程中产生了部分异常及故障。通常情况下慢充充电系统包括充电桩、慢充插座、慢充线束、车载充电器、动力电池及整车控制器等内容，而整个系统的故障也是因为其中一项或多项内容出现异常。因此需要充分了解不同系统构成的故障类型及表现，从而在慢充充电系统出现异常及故障时精准定位故障成因并加以解决，为新能源汽车提供更加可靠的能源供应支持。

2 新能源汽车慢充充电系统的故障类型分析

2.1 充电桩故障

导致充电桩故障的成因相对较多，首当其冲的是电网电压不稳定，主要表现为特殊时段下（如用电高峰期）新能源汽车充电时面临电网电压不稳定的状况，在这种情况下整车控制器会介入到充电过程中，一旦发现电压波动导致输入电压超出185-265V的范围，控制器会使车辆进入充电保护模式并切断充电过程；第二种状况是充电枪磨损，充电枪使用次数多，使用过程中造成的自然磨损可在一定程度上导致充电枪与充电接口接触不良，最终造成充电失败；还有就是充电桩内部检测信号故障，新能源汽车的慢充充电需要检测充电连接的CC信号与充电控制的CP信号，任一信号故障（以短路和断路为主）均会亮起相应的故障灯，此时整车会因为无法确定充电桩状态导致充电失败，该故障发生的概率通常较小；最后则是充电桩与整车充电协议不匹配，这是由于新能源汽车整体更新换代速率更快，生产充电桩的厂家却缺少强制的统一性要求，若车企更新软件速率过快很容易造成充电桩与整车充电协议不匹配，进而导致无法正常充电。

2.2 插座故障

慢充插座故障类型通常包括以下几种：一是插座破裂，新能源车辆慢充插座表面会配备用于保护充电接口的端盖，无论端盖破损、丢失或是存在装配故障，均会影响到新能源汽车的正常充电，此外雨天时充电可能因为充电口进水导致充电失败；二是温度传感器故障，新能源汽车在慢充充电时会针对慢充插座温度传感器进行自检，若监测到温度信号异常，整车控制器会出于保护充电系统的需求禁止充电，在诊断仪上显示为“充电插座温度无效、OBC充电过程中充电枪插座温度过高或过低”，若温度传感器信号线断裂，也可造成这种故障出现；三是插座内部锁止机构故障，国际标准规定慢充充电时必须有锁止机构加以保护，这是由于充电时的电流超过16A，整个锁止机构包括锁杆、驱动电机及继电器，因此这类故障也出现在这三种结构上，需针对具体问题具体分析处理；四是针脚烧蚀故障，慢充插座针脚烧蚀是最为常见的故障类型之一，导致该故障出现的原因多以雨天充电时插座进水或出现生锈腐蚀，致使充电过程中产生能够烧蚀针脚附近塑料的电弧，进而导致充电失败。

2.3 线束故障

慢充线束分为高压线束与低压线束两种。

高压线束故障通常包括接触不良、胶套破损、密封圈翻边三种类型，其中接触不良故障会造成火花电弧并引起烧蚀，在检查时若发现高压连接线束可拉出，则证明存在接触不良的情况；胶套破损则会导致高压线束短路，在充电时很容易造成失火，通常通过对线束胶套外观检查即可发现；密封圈则位于新能源汽车电池包与充电机的高压线束连接位置，作用是防止新能源汽车在潮湿环境下行驶时造成电池包进水，其故障表现为密封圈翻边或磨损，在充电时则会报送绝缘故障导致充电失败。

低压线束故障的类型相对较多，新能源汽车在慢充充电时需检测各种充电信号，包括充电枪连接信号、充电机唤醒信号、多种控制器唤醒信号、电源电压信号、温度信号及can网络信号等，而这些信号均是通过低压线束传递的。因此新能源汽车慢充充电时出现信号异常，有很大可能是低压线束出现故障。其检查内容主要包括公端退针、外针及母端扩孔现象；接插件连接情况；线束导通有效性；线束整体电阻值是否在0.5Ω以下等。

2.4 系统部件故障

系统部件故障则主要分为充电机故障与控制器故障两种类型。

新能源汽车的慢充充电实质上是通过多部件耦合实现的，其充电机在充电时会因散热需求出现明显的风扇声，因此若风扇声异常或不存在，就很有可能出现充电机故障。此外更稳妥的方法是在充电状态下连接诊断仪检查充电机相关数据，来找出充电机的具体故障类型。

慢充充电过程中涉及到整车控制器及电池管理控制器，因此其故障类型也以这两种控制器为主。部分新能源车辆两个控制器的软件版本若不匹配，就会直接导致充电失败。

3 新能源汽车慢充异常的故障检修案例

3.1 案例慢充检查

一台EV450新能源汽车在行驶过程中未出现异常，其快充功能运转狀况良好，但在慢充时面临无法正常充电的情况。因此从以下几方面入手对车辆慢充系统进行检查。

首先检查充电枪锁止开关，检查时需要先关闭车辆，随后释放充电枪锁止开关，若开关无问题应当在活动时表现出相应的灵活性；若发现开关打开时会有卡顿现象，则需要予以更换或进行维修。

其次将该车慢充设备插接器连接至电源插座（规格为AC 220V）上并检查设备指示灯，正常情况下指示灯中中央蓝色电源指示灯、左侧三条绿色充电状态指示灯均应保持敞亮，右侧五条红色充电故障指示灯应闪过一次后熄灭。若与正常状况存在明显差距，则需要结合灯具体状态分析故障类型（如全灭意味着充电设备自身故障，或插座供电异常；红灯全亮意味着电源故障等）。

再次对车两侧充电口进行检查，充电口井盖打开之后白色照明灯应维持常亮，若不亮可能存在线路故障、指示灯控制单元故障或指示灯自身故障。在将充电枪连接至慢充接口之后松开锁止开关，则车辆主正负电极均会因开始吸合工作发出声响，锁止开关应发出清脆的锁止声，且侧充电口绿色指示灯应维持闪烁状态。此时若上述内容均未出现明显声响或无声响，则红色故障指示灯应亮起，证明车辆未能正常充电，需结合可能导致故障的原因判断线路故障的类型并加以检修。

最后需观察仪表信号指示灯。若车辆能够正常充电，仪表盘上中部蓄电池图标应呈动态显示，上方红色充电电缆连接指示灯及黄色充电信号指示灯应维持常亮，下方需显示出充电电流读数及充电剩余时间，且电流应呈复数显示。若所有指示灯均处于熄灭状态，则意味着车辆慢充充电系统未被激活。导致该异常的可能原因包括OBC通信线路异常，无法向仪表发送信号；充电连接CC信号存在异常，车辆无法确定充电枪是否正常连接。若出现红色充电电缆连接指示灯亮，但黄色充电信号指示灯不亮，则可能是因为用于确认充电控制的CP信号异常；OBC电源信号或通信信号异常；MCU唤醒信号线路异常等，见下图。

3.2 连接确认故障检修

检修连接确认故障需用到EV450的维修电路图及维修手册用于对照，还需使用示波器、数字多用表、故障诊断仪及维修工具。考虑到连接确认主要依靠充电导引信号CC决定，因此实际检修时需先正确连接车辆慢充系统并检查车辆指示灯状态，检查时发现充电连接指示灯不亮，意味着OBC未能接收到正确的充电连接信号，由此怀疑CC信号存在故障。

将诊断仪接入车辆读取故障码和数据流，清除历史故障码、故障代码之后再次确认数据流，数据流结果显示CC未连接。在此状况下应关闭车辆点火开关，再次检查慢充充电系统确保其充电设备正确连接，之后连接对应端子并应用数字多用表检查其对地电压状态，正常情况下不连接充电枪时电压为10.71V，连接充电枪并锁止后为1.71V，松开锁止开关后应为0.77V上下。若测量值始终为10.71V，意味着测试点与搭接点之间出现断路；若测量值为0，说明OBC电源线路/CC信号线路任一出现断路；若测量值介于0-标准值之间，则可能CC信号线路有虚接的情况。

之后需分别测量CC信号线路导通程度及对地电阻。导通程度的测量需应用数字多用表分别检测不同端子之间的电阻，正常情况下任意相邻端子之间的检测结果均不超过1Ω，若任一部分出现超过1Ω，则意味着两端子之间出现虚接；若任一检测结果显示无穷大，则意味着两端子之间存在断路。对地电阻检测需断开充电枪并关闭车辆点火开关，将车载充电器端插接器拔出，之后应用数字多用表检测所有端子对地电阻值，正常情况下电阻值应为无穷大，若电阻不超过1Ω则意味着线路对地存在短路。此时需经测量明确具体故障点位置并加以维修，使之恢复正常充电。

从上数连接确认故障检修工作中不难发现，若CC信号出现故障，会导致车辆OBC无法正确接受CC信号，也就无从完成充电导引程序，致使慢充充电系统无法正常为车辆提供充电服务。

3.3 控制确认故障检修

控制信号CP存在故障的判断标准是车辆可正常行驶（代表整车高压控制系统正常运行）、充电线连接指示灯常亮但充电指示灯熄灭（说明车辆可检测到充电枪正常连接，但未顺利进入充电状态）、锁止机构无动作且充电口绿色充电状态指示灯熄灭。此状况下需准备上述同样设备及材料检修车辆控制故障。

首先需要做的是连接诊断仪以读取故障代码及数据流，在初步明确车辆出现控制确认故障的情况下，数据流中应显示PIA881C代表充电连接故障，且未出现其他故障代码。该状态下需对比CP信号电压检测值及已存储的关于此值的标准值，若标准值与检测值不相符的时间持续5s以上，则能够证明充电连接故障已经生成。

在此基础上需测量CP信號波形表现。需在保证线路正常连接的前提下关闭点火开关，之后应用示波器测量充电机侧端子及车辆交流充电机插座侧端子的线路波形，正常波形应呈现出同高度及同时间间隔的跳动。此时若发现波形出现+B左右的直线，则意味着CP信号存在断路；若波形呈现接近0的直线，则意味着CP信号线路具有对地短路故障；若波形表现出任意非0电压的直线，则可以确定CP信号线路中出现虚接故障。

之后则需要测量CP信号线路导通性及对地电阻表现，具体测量方法与CC信号线路检测整体相同。完成测量并检索出故障内容后，结合故障状况进行检修，使车辆恢复正常充电。控制确认故障异常会导致无法确认车辆与充电设备的连接状态，由此影响车辆正常充电。

4 结语

由于新能源汽车在精密度与复杂性上比传统汽车更高，因此故障原因也更多样化，需要在故障发生时仔细观察故障表现，并通过分析故障原理判断故障成因。之后则需要应用检测设备验证故障类型，找到故障点位予以检修排查，使车辆能够获取慢充充电系统的完备功能支持，恢复正常充电状态。

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