新能源汽车充电系统检修 课件 任务9、10 交流充电连接装置检查、车载交流充电系统检修

任务九交流充电连接装置检查《新能源汽车充电系统检修》能够正确检测慢充口与慢充连接线能根据交流充电枪与充电口物理连接控制原理，完成交流充电连接装置的检测某北汽新能源4S店新能源汽车车主王先生打电话给售后服务顾问小李打电话求助，自己的爱车无法进行交流充电，连接完交流充电设备车辆仪表无显示，小李根据王先生的描述，推断可能是交流充电枪与充电口物理连接有问题，需进一步检测排查原因。如何对交流充电连接装置进行检修？新能源汽车车主王先生、售后服务顾问小李交流充电阶段交流充电过程分为充电准备阶段、充电阶段、充电结束阶段三个阶段。其中，充电准备阶段由慢充枪与慢充口物理连接、连接确认、充电准备就绪等步骤构成，充电阶段包括充电系统的启动与充电过程中的实时监控，充电结束阶段包括正常条件下的充电结束和非正常条件下充电结束。慢充充电过程如下图所示。交流充电装置未连接状态检测交流充电阶段在慢充系统中，慢充桩通过慢充枪与车辆的慢充口连接，慢充桩的交流电通过慢充线束，经车载充电机将交流电转变为高压直流电，经过高压控制盒、直流母线为动力电池充电。同时，高压直流电还通过DC/DC变换器给低压蓄电池充电，慢充过程中的电流流向如下图所示。交流充电装置未连接状态检测交流充电枪与交流充电口触头布置方式交流充电装置未连接状态检测

交流充电的过程中，交流充电桩和车辆是通过车辆插头（慢充枪）、车辆插座（慢充口）连接，交流充电桩的高压交流电通过交流充电枪与车身上的交流充电口耦合连接后为动力电池充电的，交流充电枪与车辆交流充电口分别有7个触头。交流充电枪触头布置交流充电枪与交流充电口触头布置方式交流充电装置未连接状态检测交流充电口触头布置交流充电枪与充电口触头定义交流充电装置未连接状态检测交流充电枪与交流充电口各触头电气参数值及功能定义如下表所示。编号触头标识额定电压和额定电流功能定义1L1250V10A/16A/32A交流电源（单相）440V16A/32A/63A交流电源（三相）2L2440V16A/32A/63A交流电源（三相）3L3440V16A/32A/63A交流电源（三相）4N250V10A/16A/32A中线（单相）440V16A/32A/63A中线（三相）5—保护接地（PE），连接供电设备地线和车辆电平台6CC0V~30V2A充电连接确认7CP0V~30V2A控制导引交流充电枪与交流充电口的物理连接过程交流充电装置未连接状态检测慢充充电准备阶段由交流充电枪与交流充电口物理连接、连接确认、充电准备就绪等步骤构成。慢充系统控制电路原理图如下图所示。交流充电枪与交流充电口的物理连接过程交流充电装置未连接状态检测交流充电枪和车辆交流充电口在连接过程中，由于触头长短不同，其耦合的顺序为：保护接地（PE），交流电源（L1）与中线（N），充电连接确认（CC）与控制导引（CP）；在脱开的过程中则顺序相反，交流充电枪与交流充电口的连接示意图如下图所示。交流充电枪和交流充电口的外观检查交流充电装置未连接状态检测检查交流充电枪和交流充电口各触头有无水渍、变形，触头是否有损坏，否则会造成交流充电无法进行或者发生危险事故。交流充电口外观检查如下左图所示，交流充电枪外观检查如下右图所示。交流充电枪与交流充电口未连接状态检查内容交流充电装置未连接状态检测慢充桩和车辆未连接时，交流充电连接线供电插头端CC与PE之间、供电插头CP与交流充电枪CP之间应为通路如下图所示。交流充电枪与交流充电口未连接状态检查内容交流充电装置未连接状态检测交流充电枪与车辆充电口未连接时，CC未连接，车辆检测点3与PE之间电阻为无穷大，如下图所示。交流充电枪与交流充电口未连接状态检查内容交流充电装置未连接状态检测交流充电枪CC与PE之间电阻值应为RC的阻值，如下图所示。通路电阻值为RC电阻值交流充电枪与交流充电口未连接状态检查内容交流充电装置未连接状态检测慢充口充电连接确认线CC电压值为12V或5V左右（各车型标准电压值参考维修手册），PE与车身搭铁应为通路，等效电路图如下图所示。交流充电枪与交流充电口未连接状态检查内容交流充电装置未连接状态检测根据充电电缆容量的不同，RC与R4的等效电阻见下表。序号充电电缆容量RCR4110A1.5KΩ1.8KΩ216A680Ω2.7Ω332A220Ω3.3Ω463A100Ω3.3Ω交流充电装置未连接状态检测报数法任意指派从一名学生开始从1—5一次报数，报相同数目者组成一组交流充电装置未连接状态检测资料员查阅交流充电口和充电枪电路图。记录员记录检测数据。操作员对交流充电枪和交流充电口进行外观检查及内部结构检测。完成交流充电枪和交流充电口进行外观检查及内部结构检测交流充电装置未连接状态检测请说明交流充电口和充电枪外观检查内容；请阐述交流充电口和充电枪内部结构检测项目。交流充电装置未连接状态检测能源教学整车、交流充电桩、充电卡绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、万用表交流充电口和充电枪内部电路交流充电装置未连接状态检测对交流充电连接装置外观检查需佩戴耐磨手套。禁止用手直接触摸触头金属。测电阻时应遵循不带电测电阻原则。操作完成后进行7S管理。交流充电装置未连接状态检测交流充电枪与交流充电口半连接状态检测内容交流充电装置半连接状态检测交流充电枪与车辆交流充电口连接后，按下交流充电枪的下压按钮为半连接状态，此时S3处于断开状态，CC已连接，检测点3与PE之间电阻为RC+R4。下压按钮交流充电枪与交流充电口半连接状态检测内容交流充电装置半连接状态检测交流充电枪与车辆交流充电口连接后，按下交流充电枪的下压按钮为半连接状态，此时S3处于断开状态，CC已连接，检测点3与PE之间电阻为RC+R4。通路电阻值为RC+R4电阻值检测点3交流充电装置半连接状态检测报数法任意指派从一名学生开始从1—5一次报数，报相同数目者组成一组交流充电装置半连接状态检测资料员查阅维修手册。记录员记录检测数据。操作员对交流充电枪与交流充电口半连接状态进行检测。完成对交流充电枪与交流充电口半连接状态进行检测交流充电装置半连接状态检测请说明对交流充电枪与交流充电口半连接状态检测的内容。交流充电装置半连接状态检测能源教学整车、交流充电桩、充电卡绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、万用表维修手册交流充电装置半连接状态检测禁止用手直接触摸触头金属。检测时注意万用表表笔接触可靠。操作完成后进行7S管理。交流充电装置半连接状态检测交流充电装置完全连接状态检测交流充电枪与车辆交流充电口连接后，松开交流充电枪的下压按钮为完全连接状态，此时S3处于闭合状态，CC已连接，检测点3与PE之间电阻为RC，如下图所示通路电阻值为RC电阻值检测点3交流充电装置完全连接状态检测报数法任意指派从一名学生开始从1—5一次报数，报相同数目者组成一组交流充电装置完全连接状态检测资料员查阅维修手册。记录员记录检测数据。操作员对交流充电枪与交流充电口完全连接状态进行检测。完成对交流充电枪与交流充电口完全连接状态进行检测交流充电装置完全连接状态检测请说明对交流充电枪与交流充电口完全连接状态检测的内容。交流充电装置完全连接状态检测能源教学整车、交流充电桩、充电卡绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、万用表维修手册交流充电装置完全连接状态检测禁止用手直接触摸触头金属。检测时注意万用表表笔接触可靠。操作完成后进行7S管理。交流充电装置完全连接状态检测维修结果进行检验检查检测参数是否正常检测结果是否正确安全防护是否得当工单填写是否规范工位恢复是否按照7S管理规定工单、自检互检单填写是否规范交流充电口和充电枪触头定义？交流充电未连接状态检测项目？交流充电半连接状态和完全连接状态检测项目？技能成就梦想团队协作精益求精回顾交流充电口和充电枪不同连接状态的检测项目预习下一个工作页观看下一个工作页随书数字资源任务十车载交流充电系统检修《新能源汽车充电系统检修》能依据交流充电控制逻辑，梳理交流充电各阶段检测内容，并制定检测流程能依据交流充电系统电路检测流程，完成各阶段各检测点的信号检测能依据国标和维修手册，判断交流充电各阶段各检测点信号检测结果是否正常，并制定维修方案，排除故障某比亚迪4S店张女士对自己的爱车比亚迪秦EV纯电动汽车进行交流充电时，连接充电枪，操作交流充电桩充电时，发现车辆仪表没有点亮充电连接指示灯，充电桩显示充电启动失败，无法给车辆进行交流充电，随后驾车前往4S店寻求帮助，机电维修技师小王经过对车辆进行故障验证，初步判断是车辆交流充电系统电路有故障，应对车辆交流充电系统电路进行检修。如何对车辆交流充电系统进行故障检修？张女士、服务技术维护技师小王交流充电系统的控制导引电路交流充电准备阶段电路检测充电模式3连接方式A根据国标“GB∕T18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求”中所述，电动汽车交流充电系统使用充电模式3进行充电时，有三种连接方式。

这种连接方式的控制导引电路，由供电设备、供电接口、电动汽车三部分组成，包括供电控制装置、车辆控制装置、车载充电机、接触器K1、K2、电阻R1、R2、R3、二极管D1、开关S1、S2交流充电系统的控制导引电路交流充电准备阶段电路检测充电模式3连接方式B这种连接方式的控制导引电路，由供电设备、供电接口、车辆接口、电动汽车四部分组成，包括供电控制装置、车辆控制装置、车载充电机、接触器K1、K2、电阻R1、R2、R3、、R4二极管D1、开关S1、S2、S。交流充电系统的控制导引电路交流充电准备阶段电路检测充电模式3连接方式C这种连接方式的控制导引电路由供电设备、供电接口、电动汽车三部分组成，包括供电控制装置、车辆控制装置、车载充电机、接触器K1、K2、电阻R1、R2、R3、R4、二极管D1、开关S1、S2、S3组成。控制导引电路的基本功能交流充电准备阶段电路检测进行连接确认与完成电子锁止车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头与车辆插座是否完全连接(对于连接方式B和连接方式C)。完全连接后，如车辆插座内配备有电子锁，电子锁应在开始供电(Kl与K2闭合)前锁定车辆插头并在整个充电流程中(状态3)保持。不能锁定，由电动车辆决定下一步操作，例如继续充电流程，通知操作人员并等待进一步指令或终止充电流程。

供电控制装置通过测量检测点1或检测点4的电压来判断供电插头和供电插座是否完全连接（对于连接方式A和连接方式B）。完全连接后，如供电插座内配备有电子锁，供电插座内电子锁应在开始供电（Kl与K2闭合）前锁定供电插头并在整个充电流程中(状态3)保持。不能锁定，终止充电流程并提示操作人员。控制导引电路的基本功能交流充电准备阶段电路检测充电连接装置载流能力和供电设备供电功率的识别车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来确认当前充电连接装置（电缆）的额定容量，通过测量检测点2的PWM信号占空比确认当前供电设备的最大供电电流。振荡器电压如下图所示。控制导引电路的基本功能交流充电准备阶段电路检测

充电设施产生的占空比与充电电流限值映射关系如下表。PWM占空比D最大充电电流Imax/AD=0%，连续的-12V充电桩不可用D=5%5%的占空比表示需要数字通信，且需在电能供应之前再充电桩和电动汽车间建立通信10%≤D≤85%Imax=D×100×0.685%≤D≤90%Imax=（D×100-64）×2.5且Imax≤6390%≤D≤97%预留D=100%，连续正电压不允许控制导引电路的基本功能交流充电准备阶段电路检测电动车辆检测的占空比与充电电流限值映射关系如下表。PWM占空比D最大充电电流Imax/AD＜3%不允许充电3%≤D≤7%5%的占空比表示需要数字通信，且需在电能供应之前再充电桩和电动汽车间建立通信，没有数字通信不允许充电17%＜D＜8%不允许充电8%≤D≤10%Imax=610%≤D≤85%Imax=D×100×0.685%＜D≤90%Imax=（D×100-64）×2.5且Imax≤6390%＜D≤97%预留D＞97%不允许充电控制导引电路的基本功能交流充电准备阶段电路检测充电过程的监测充电过程中，车辆控制装置应对检测点3与PE之间的电阻值（对于连接方式B和连接方式C）及检测点2的PWM信号占空比进行监测，供电控制装置应对检测点4及检测点1（对于充电模式3的连接方式A和连接方式由的电压值进行监测。充电系统的停止

在充电过程中，当充电完成或因为其他原因不能满足继续充电的条件时，车辆控制装置和供电控制装置分别停止充电的相关控制功能。交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测目前市场上交流充电桩主要以充电模式3连接方式C为主，针对此种连接方式，下面分析交流充电准备阶段的工作控制程序。交流充电准备阶段的电动汽车和交流充电桩主要工作包括车辆插头与车辆插座插合、车辆接口完全连接确认、充电装置连接确认、车辆准备就绪、供电装置准备就绪等（1）车辆插头与车辆插座插合，使车辆处于不可行驶状态当车辆插头与车辆插座插合后，车辆的总体设计方案可以自动启动某种触发条件（如打开充电门、车辆插头与车辆插座连接或者对车辆的充电按钮、开关等进行功能触发设置），通过互锁或者其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测（2）车辆接口完全连接确认车辆控制装置通过测量检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头与车辆插座是否完全连接。未连接时，S3处于闭合状态，CC未连接，监测点3与PE之间的电阻值为无限大；半连接时，S3处于断开状态，CC已连接，监测点3与PE之间的电阻值为RC+R4；完全连接时，S3处于闭合状态，CC已连接，监测点3与E之间的电阻值为RC。交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测（3）确认充电连接装置是否已完全连接如供电设备无故障，并且供电接口已完全连接（对于充电模式3的连接方式A和连接方式白，则开关S1从＋12V连接状态切换至PWM连接状态，供电控制装置发出PWM信号。供电控制装置通过测量检测点1的电压值或检测点4来判断充电连接装置是否完全连接。车辆控制装置通过测量检测点2的PWM信号，判断充电连接装置是否已完全连接。交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测（3）确认充电连接装置是否已完全连接慢充桩内的供电控制装置通过测量检测点1或检测点4的电压值来判断慢充桩与车辆是否已完全连接。检测点1的电压值为6V或检测点4的电压值为0V时，确认慢充桩与车辆完全连接。车辆内的车辆控制装置通过测量检测点2的PWM信号，判断车辆与慢充桩是否已完全连接。检测点2的电压值为6v时，车辆与慢充桩完全连接。充电状态充电连接装置连接状态S2检测点1电压值检测点2电压值是否可以充电说明状态1否断开12V0V否车辆接口未完全连接状态2是断开9V9V否S1切换到PWM连接状态，R3被检测到状态3是闭合6V6V是R2被检测到，车载充电机及供电设备正常工作控制导引线CP状态交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测（4）车辆准备就绪在车载充电机自检完成，且没有故障的情况下，并且电池组处于可充电状态时，车辆控制装置闭合开关S2（如果车辆设置有“充电请求”或“充电控制”功能时，则同时应满足车辆处于“充电请求”或“可充电”状态。）交流充电准备阶段的工作控制程序交流充电准备阶段电路检测（5）供电设备准备就绪供电控制装置通过测量检测点1的电压值判断车辆是否准备就绪。当检测点1的峰值电压为表控制导引线CP状态表中状态3对应的电压值时，则供电控制装置通过闭合接触器Kl和K2使交流供电回路导通。交流充电准备阶段电路检测自愿组队法课前考核成绩排名靠前的同学为组长，选取组员。交流充电准备阶段电路检测资料员查阅车辆维修手册。记录员记录检测数据。操作员对交流充电系统充电准备阶段相关电路进行检测。完成交流充电系统充电准备阶段相关电路进行检测交流充电准备阶段电路检测请说明交流充电系统充电准备阶段检测项目；请阐述检测时的注意事项。交流充电准备阶段电路检测能源教学整车、交流充电桩、充电卡绝缘手套、护目镜、安全帽、耐磨手套绝缘工具、万用表、绝缘表、诊断线、示波器维修手册交流充电准备阶段电路检测检测时应选择合适规格的诊断线，注意不能损伤线束。检测时按照规范进行个人防护。测电阻时应遵循不带电测电阻原则。操作完成后进行7S管理。交流充电准备阶段电路检测交流充电阶段交流充电阶段、充电结束阶段电路检测交流充电系统的启动当电动汽车和供电设备建立电气连接后，车辆控制装置通过判断检测点2的PWM信号占空比确认供电设备的最大可供电能力，并且通过判断检测点3与PE之间的电阻值来确认电缆的额定容量。车辆的连接状态及RC的电阻值见下表。状态RCR4S3车辆将接口状态及额定电流状态A-

-车辆接口未完全连接状态B-

断开机械锁止装置处于解锁状态状态C1.5kΩ/0.5W

闭合车辆接口已完全连接，充电电缆容量为10A状态C’1.5kΩ/0.5W1.8kΩ/0.5W断开车辆接口处于半连接状态状态D680kΩ/0.5W

闭合车辆接口已完全连接，充电电缆容量为16A状态D’680kΩ/0.5W2.7kΩ/0.5W断开车辆接口处于半连接状态状态E220kΩ/0.5W

闭合车辆接口已完全连接，充电电缆容量为32A状态E’220kΩ/0.5W3.3kΩ/0.5W断开车辆接口处于半连接状态状态F100Ω/0.5W

闭合车辆接口已完全连接，充电电缆容量为63A状态F’100Ω/0.5W3.3kΩ/0.5W断开车辆接口处于半连接状态电阻RC、R4的精度为±3%。交流充电阶段交流充电阶段、充电结束阶段电路检测交流充电系统的启动车辆控制装置对供电设备当前提供的最大供电电流值、车载充电机的额定输人电流值及电缆的额定容量进行比较，将其最小值设定为车载充电机当前最大允许输入电流。当车辆控制装置判断充电连接装置已完全连接，并完成车载充电机最大允许输入电流设置后，车载充电机开始对电动汽车进行充电。在充电过程中，当接收到检测点2的PWM信号时，车载充电机最大允许输人电流设置取决于供电设备的可供电能力、充电线缆载流值和车载充电机额定电流的最小值。交流充电阶段交流充电阶段、充电结束阶段电路检测充电过程中的实时监控在充电过程中，车辆控制装置通过周期性监测检测点2和检测点3，供电控制装置通过周期性监测检测点1和检测点4，确认慢充桩和车辆连接状态，监测周期不大于50ms。当监测到检测点2的PWM信号占空比有变化时，车辆控制装置根据PWM占空比实时调整车载充电机的输出功率，监测周期应不大于5s。交流充电结束阶段交流充电阶段、充电结束阶段电路检测充电过程中的实时监控慢充充电结束阶段包括正常条件下充电结束和非正常条件下充电结束。充电结束类型结束充电条件正常状态下交流充电结束①车辆判断电池系统是否达到BMS设定的充满状态；②车辆收到驾驶员实施的停止充电的指令；③充电桩达到操作人员设定的充电结束条件（充电时间、充电金额、充电电量等）；④充电桩收到驾驶员实施的停止充电的指令。异常状态下交流充电结束①在充电过程中，检测到PE与检测点3之间电阻值变化，停止充电。②在充电过程中，检测点2的PWM信号中断时，停止充电。③在充电过程中，慢充桩检测到检测点1的电压不满足6V的电压条件，停止充电。④在充电过程中，慢充桩检测到检