一、交流慢充原理
A、交流慢充系统方框图
插枪,满足充电条件(互锁,绝缘,电池无故障)时,充电枪输出220v交流电给车载充电机OBC,车载充电机OBC把220v交流电整流为400v直流电给动力电池进行充电。方框示意图如下:
B、交流慢充国标方框图
国标7线交流慢充连接原理,7线包括CC、CP、PE、N、L1、L2、L3信号,如下图:
C、充电时序
CP上信号的变化反应了交流慢充充电时的时序逻辑,如下图:
D、CP、CC信号
1、蔚来车型为例,从插枪到充电,示波器测量CP及CC信号。CC信号为5v-0v变化,CP信号为12v-9v-6v变化,CP为6v时S2闭合,车辆开始充电。
2、从插枪到车辆开始充电时,万用表测量CP信号,CP信号变化如下:
直流档测量CP信号:未开始充电,7.48v;开始充电,6.69v。
交流档测量CP信号:未开始充电,9.44v;开始充电,8.11v。
E、某车型交流慢充充电逻辑
1、插枪以后,通过CC验枪,验枪成功(仪表点亮红色插枪图标)后CP信号从12v变为9v;电子锁锁枪以后,CP由12v档位跳到占空比档位,
这时CP信号正半轴幅值从12v变为9v,负半轴为-12v,即在CP上会产生9v到-12v的占空比信号,进入待充电状态,与此同时OBC被CP信号唤醒。
2、OBC唤醒以后,CCU通过CAN FD总线唤醒BMS。
3、当BMS判断车辆绝缘,互锁,动力电池SOC等充电条件满足时通过CAN FD总线传输准备充电指令给VCU(IMCU)。
4、VCU(IMCU)判断车辆充电条件满足时,VCU(IMCU)告知BMS按照CCU的功率要求可以充电。
5、VCU(IMCU)、OBC、枪及BMS通讯可以充电后,OBC控制S2闭合在CP上会产生6到-12v的占空比信号,即进入正常充电阶段。
6、说明:
车辆OBC的功率大小决定了车辆通过交流慢充充电时的额定充电电流,OBC通过RC电阻值大小可判断充电枪的最大充电电流,OBC在识别到占空比
和自己允许的充电功率是一致时闭合S2开始充电,CP占空比为26%表示枪最大可提供16A(3.5kw/16A枪)充电电流,占空比为52%表示枪最大可提
供32A(7kw/32A枪)充电电流。
7、充电枪上RC电阻(1.5kΩ、680Ω、220Ω、100Ω)的大小决定了充电枪能提供的最大充电功率即能提供10A、16A、32A还是63A的充电电流。
注意:
如果充电枪的额定充电功率小于OBC的额定功率,此时,车辆按充电枪的功率充电。充电枪充电功率大于OBC输出功率,此时,车辆按OBC的额定功率充电。
二、交流慢充无法充电排查思路
A、首先排除充电枪或充电桩故障
•更换充电枪或充电桩充电是否正常。
•观察出现充电故障时充电指示灯的状态。如下图:
说明:
•家充枪充电,有时容易出现充电插座地线接触不良,这时充电枪的三个故障指示灯会同时闪烁。
•充电桩地线接触不良时,充电指示灯会出现黄灯闪烁的情况。
•出现地线接触不良时,需检查地线接地是否正常,可临时通过在地线上浇水看充电是否恢复判断故障。
B、对慢充充电口进行常规基础检查
慢充口常规基础检查可参见(交流慢充原理1-慢充充电口)
C、读取数据流及观察充电状态
1、插枪,观察仪表插枪图标,即充电枪连接状态及充电基本信息。
2、读取CC、CP、充电口温度、电子锁反馈信号、OBC输入及输出电压等信号判断充电基本情况。
a、确认慢充充电口温度信号,慢充电子锁反馈信号是否正常。如下图:
b、慢充充电口温度,读取温度信号,可和仪表的室外温度或者其他温度信号进行对比做基本判断。慢充充电时观察温度信号,温度上升趋势不能
过快,温升过快需要对充电口及温度传感器进行检查。
c、检查慢充锁反馈信号,观察电子锁是否能锁止到位,读取数据流电子锁状态,电子锁锁止后手动去拔充电枪能否轻易拔掉可判断电子锁是否
正常。若电子锁反馈信号异常,检查反馈信号传输路径(线路、针脚、中间接插件)及相应控制模块(BCM)等。
说明:
电子锁存在故障,有的车型会按半功率进线充电,故障表现为充电时间长(一般增加一倍),如7kw充电枪按3.5kw进行充电。
3、检测唤醒信号。
a、读取VCU中唤醒信号数据流是否有12v电压。遥控锁车,再插充电枪,仪表如果被唤醒点亮,可初步判断唤醒信号正常。
b、唤醒信号为充电机模块OBC在接收到220交流输入电压时,OBC即会输出12v的唤醒信号来唤醒相应的执行慢充充电的模块,如VCU、
BCM、中控屏和仪表。
注意:
c、有的车型在OBC接收到220交流电压的同时还需要收到BMS发送的相关充电报文,两个条件都满足后才会输出12v唤醒信号,不同车
型会有区别需注意,检查没有唤醒信号问题时需特别注意。
4、读取充电机OBC数据流
插枪后,读取OBC的数据流,通过数据流可判断OBC的输入或输出信号是否正常,为故障排查提供方向。如下图,输入信号为充电枪或
充电桩的输入信号,输出信号为OBC输出给动力电池的信号。
如果插枪后,读取OBC数据,提示无通信,则OBC存在故障,进一步检查OBC,有可能OBC本身出现故障导致无法充电。
5、读取充电机OBC的报文
如下图,CAN充电报文,充电机输入电压状态(CCU-VoltInputSts)为Abnormal(异常状态),输入电压(CCU-InputVolt)为38.9v,
正常应为220v,说明输入电压异常。由此,可判断故障为输入给OBC的信号有异常导致车辆无法充电,进一步检查为充电桩故障,车辆本身无故障。
说明:
此故障为慢充偶发无法充电,每次到店检查充电测试都正常,客户回家后充电出现异常。上门检查发现客户充电的地方为临时非正规充电站,
录取报文发现根本原因为220v充电电压不稳定引起故障。有时充电环境也是故障影响因素。需注意询问客户。
三、交流慢充故障类型
1.充电中断,可能故障点为温度异常。
2.充电时间长,可能故障点为电子锁,散热系统(电池、慢充系统)。
3.无法充电,常见故障点为是否预约,地线,需读取信号数据流,分析充电报文。
四、交流慢充充电条件要求总结
1.车机/app上充电限制设置正常且未开启定时充电(以谁最后设置为准),充电限制设置为100%。
2.充电线连接确认信号正常(CC信号正常,仪表有无插枪提示图标)。
3.电子锁反馈信号正常(电子锁是否锁枪)。
4.慢充温度信号正常(常温下NTC电阻6.8KΩ,温升趋势不能过快,温度达到100度时停止充电)。
5.充电机供电电源正常(含220V和12V)及充电机工作正常。
6.充电唤醒信号输出正常(12V),有的车型无唤醒信号。
7.CP信号正常(插枪到开始充电12-9v-6v,直流测量-8v,交流测量9V,6V),CP包括频率和占空比信号。
8.充电桩、VCU、BMS之间通信正常(主继电器闭合、发送电流强度需求)。
9.动力电池电芯温度在5~45℃。
10.单体电池最高电压与最低电压之差小于0.3V(300mV)。
11.单体电池最高温度与最低温度之差小于15℃。
12.实际单体最高电压不高于额定单体电压0.4V。
13.绝缘阻值大于20MΩ。
备注:
以上具体数据根据车型会有所不同!
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