【科普】新能源汽车充电操作方法

一、直流充电系统

（一）直流充电柜认知

1、直流充电柜的结构

直流充电柜的输入电压采用三相四线380V AC（±15%），频率50Hz，输出可调的直流电，可以不经过车载充电机，直接为电动汽车的动力电池充电。

（1）急停开关

当发生紧急情况的时候，快速按下此按钮切断电路，起到保护的作用。

（2）充电状态指示灯

充电指示灯起提示作用，一般有三种状态，黄灯表示待机中，绿灯表示正在充电中，红灯表示故障。

（3）充电开关旋钮

用于控制充电的开关启动与停止。

（4）充电枪

充电桩连接车辆的连接器。

（5）进线电缆

用于连接电网的电缆。

（6）熔断器

指当充电桩工作中电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路，起保护作用。

（7）主继电器

控制充电电路的闭合与断开。

（8）充电器控制板通讯模块

充电桩主要控制及通讯单元。

（9）断路器

高压交流输入的第一级开关，可以切断和接通负荷电路，起安全保护作用。

（10）防雷模块

泄放因雷击或者其它原因产生的过量电能，避免损坏设备。

（11）辅助电源

为主控器及BMS系统提供电源。

（12）充电模块

给车辆提供实际充电电流和充电电压。

2、直流充电柜工作原理

3、直流充电柜铭牌

（1）设备：电动汽车直流充电桩（室外）

（2）型号：WMZ750160Y2-V212

（3）输入电压：380V±20％的三相交流电压

（4）输出电压：750V直流电压

（5）输出电流：160A

（6）出厂编号：Z2010028

（7）生产日期：2020.01.10

根据国家电力行业标准DL/T 459-2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》中的要求直流充电柜在出厂时，每套直流充电柜必须有铭牌且必须在柜的明显位置，铭牌上应标明各种参数。

4、直流充电柜的应用

直流充电桩可用于城市专用充电站（公交车、出租车、公务车、环卫车、物流车等）、城市公共充电站（私家车、通勤车、大巴车）及高速公路充电站等需要快速充电的场所。

（二）直流充电柜充电步骤

（1）车辆驶入充电位停好，将电源档位置于“OFF”档。

（2）打开电动汽车直流充电电口盖。

（3）按下锁止按钮，取出充电插头。

（4）把充电枪插入充电口，听到”咔”的响声，代表卡扣以及卡到卡槽中，确认已连接完成。

（5）检测仪表上充电指示灯是否点亮

（6）充电柜上的开关旋钮打到ON档，启动充电。

（7）充电过程中，组合仪表显示相关的充电参数及画面。

（8）当充满电时，充电柜会自动停止充电，充电柜上的充电指示灯熄灭。

（7）拔下充电枪，插回到充电盒或充电柜上。

（8）关闭直流充电电口盖。

（9）充电完成

2、注意事项

为了避免对充电设备和动力电池造成破坏，在使用充电柜的过程中要注意以下事项：

1）不要在充电口盖打开的状态下关闭充电口舱门；

2）不要用力拉或者扭转充电电缆；

3）不要使充电设备承受撞击；

4）不要在温度高于50℃的环境下存放或者使用充电设备；

5）不要把充电设备放在靠近加热器或其他热源的地方。

6）充电时电源挡位需处于“OFF”挡，电源处于“OK”挡电时不能充电，禁止电源处于“OK”挡电时充电。

7）停止充电时应先将充电柜或充电桩关闭，再断开充电连接器；家用交流充电时应先断开交流充电连接器，再断开插座端电源。

8）如果车辆长时间不使用，为了延长动力电池的使用寿命，建议每3个月充电一次。

二、交流充电系统

（一）交流充电桩充电介绍

1、交流充电桩结构

交流充电桩的外部结构主要由充电指示灯、触摸显示屏、IC卡读写器、充电插头和充电插座等组成。

交流充电桩的内部结构主要由辅助电源、主控制模块、辅助继电器模块、门禁开关、急停开关、接线排、单相断路器、防雷器模块、智能电表和交流接触器等部件组成。

2、交流充电桩工作原理

交流充电桩只提供电力输出，没有充电功能，需连接车载充电机为电动汽车充电。相当于只是起了一个控制电源的作用。当用户插上充电枪之后，开始刷卡，充电桩智能控制模块把充点卡的余额等信息通过显示模块显示出来。用户再通过输入模块输入充电参数，确认充电，充电桩智能控制模块控制内部继电器吸合，交流电从插座输出给车载充电机。

3、交流充电桩充电步骤

（1）车辆驶入充电位停好，电源档位置于“OFF”档。

（2）打开交流充电插座的舱盖和保护盖。

（3）按下充电插头上的锁止按钮，将交流充电桩的充电插头取出。

（4）把充电插头和充电插座对齐，插入车辆交流充电插座。

（5）查看组合仪表充电指示灯是否点亮。

（6）按照充电设备指导步骤启动充电。

（7）充电过程中，组合仪表显示相关的充电参数及画面。

（8）通过充电设备设置或电量已充满结束充电。

（9）按下充电插头的锁止按钮，拔出充电插头，将其归回交流充电桩。

（10）合上交流充电插座的保护盖和舱盖。

（11）交流充电过程结束。

（二）挂壁式交流充电盒充电介绍

1、壁挂式三相交流充电盒

例如比亚迪壁挂式三相交流充电盒常温下（23℃ ）三相交流充电时，动力电池充电电量（SOC） 从10% 到100% 所需时间约为1h，充电性能参数如下为：输入电压：380V AC，50Hz，充电时间：1h。

2、壁挂式单相交流充电盒

比亚迪壁挂式单相交流充电盒由充电指示灯、急停开关、充电插座、充电插头启停按钮和外壳等组成。

常温下（23℃） 单相交流充电时，动力电池充电电量（SOC）从10% 到100% 所需时间约为6h，充电性能参数为：输入电压：220V AC。50Hz。充电时间：6h。

3、壁挂式交流充电盒充电操作步骤

步骤1：以比亚迪E5为例，壁挂式三相交流充电盒预约充电操作步骤。

步骤2：打开车辆交流充电插座的舱盖和保护盖。

步骤3：按下锁止按钮，取出充电插头。

步骤4：把充电插头对齐充电插座，插入车辆交流充电插座。

步骤5：查看组合仪表充电指示灯是否点亮。

步骤6：当家用充电机上的准备指示灯点亮时，按下启动按钮，同时充电指示灯闪烁。

步骤7：充电过程中，组合仪表显示相关的充电参数及画面。

步骤8：按下停止按钮或电量已充满，结束充电。

步骤9：按下充电插头的锁止按钮，拔出充电插头。

步骤10：将充电插头插回交流充电盒。

步骤11：合上交流充电插座的保护盖和舱盖。

（三）家用随车充电包充电介绍

1、家用充电机的组成

家用随车充电枪主要由充电插头、充电主控器、电源输入插头等组成。

常温下 （23℃ ） 比亚迪E5 450用家用充电设备（三芯转七芯）交流充电时，动力电池充电电量 （SOC） 从 10% 到 100% 所需时间约为 13h。充电性能参数为：输入电压：220V AC，50Hz，充电时间：13h。

比亚迪e5不能充电的故障诊断与排除

一 、故障现象

有一辆 2017 款比亚迪 e5 纯电动 汽车 ，行驶里程5 . 5 万km ，使用交流充 电枪对汽车进行充电 ，车辆无法正常 充电 。仪表有充电指示灯 ，仪表一直 显示“充电连接中 ，请稍候”。按下点 火开关 ，仪表还是同样的充电显示。

二 、故障分析

当使用充电设备对比亚迪 e5 进行充电时 ，正常时仪表上的充电指示 灯会亮起 ，同时显示充电功率 。而故障车插上充电枪 ，只是显示充电标志，“充电连接中 ，请稍候……”。

根据故障现象 ，不能充电故障原因可能是交流充电口 、高压电控总成 、 电池管理器BMS故障和线束故障 。

检查分解

1 . 交流充电口

交流充电系统主要是通过交流 充电桩 、壁挂式充电盒以及家用供电 插座接入交流充电口 ，通过高压电控 总成将交流电转为 650V 直流高压电 给动力电池充电 。此次使用的便携 式充电盒枪 ，由家用电 220V 提供 。如果交流充电枪本身出现了问题 ，也 可能导致无法充电 。

2 . 高压电控总成（VTOG）

高压电控总成主要由双向交流 逆变式电机控制模块 、车载充电器模 块 、DC-DC 变换器模块 、高压配电模 块以及漏电传感器等组成 。

高压电控总成（VTOG）控制高压 交/直流电双向逆变 ，驱动电机运转 ，实现充 、放电功能 。同时实现整车高压回路配电功能以及高压漏电检测功能 。当高压配电箱出现故障时 ，整车的高压配电系统出现故障 ，动力电池的高压电就无法驱动电机 。

3 . 电池管理器BMS故障

本车采用分布式电池管理系统 ， 由电池管理控制器（BMC）、电池信息 采集器 、电池采样线组成 。电池管理 控制器出现故障可能导致高压配电 箱的接触器无法工作 。电池管理器 BMS 对整个高压电路的控制端进行 控制 ，出现故障可能导致高压电路无 法正常工作 ，动力系统出现故障 ，导致无法充电和上电 。

三 、故障码和数据流读取

使用新能源汽车诊断仪读取比亚迪 e5 高压系统故障码 ，连接好诊断仪 ， 点击“比亚迪汽车”，依次进入“比亚迪汽车 - 手动选择车型-E5 系列 ，选择“快速测试”扫描整车 ECU 整车模 块后 ，读取“车载充电器”故障码 ，诊断界面显示“动力模块-车载充电器” 未配置 ，这说明车载充电器无法读取故障码 。

进入数据流读取 ，读取电池管理系统-水冷的数据流 ，读取“交流感应信号-交流”，数据流显示“有”。

四 、故障诊断与检测

诊断系统无法进入车载充电器 ， 暂无法确定故障的确切位置 。使用 充电枪无法对整车进行充电 ，充电感 应信号 - 交流数据流显示“有”，可能是由于是交流充电枪本身出现了故障 ，对交流充电枪进行检测 。

交流充电枪通过交流插座接入交流充电口 ，通过车载充电设备将交流电变为直流电给动力电池充电 。

交流充电枪CC与PE电阻的检测查询比亚迪维修资料，充电枪CC与PE阻值如表1所示。使用万用表红表笔接充电枪 CC 端，黑表笔插接充电枪 PE 端，使用电阻挡测量电阻，测得电阻值为1500Ω，测量结果电阻值符合标准值。

充电枪CC与PE 阻值

3 转7

1 500/680Ω

3 . 3kW充电盒

680Ω

7kW充电盒

220Ω

40kW充电盒

100Ω

VTOL

2kΩ

VTOV

220Ω

2 . 交流充电枪CP 电压的测量

将充电枪接上220V交流电 ，使用万用表红表笔接充电枪CP端 ，黑表笔接充电枪 PE 端 。使用电压挡测量电阻压 ，测得电压值为11 .91V ，测量结果电压值符合 12V 电压的标准值。

检测结果分析 ：通过对充电枪的电阻值和电压值的测量 ，初步确定不是充电枪的故障 。那么 ，就需要从整车上与充电系统相关的电路和高压部件进行检查 。

五 、充电故障排除

查找比亚迪 e5 电器原理图 ，找到比亚迪e5交流充电口原理图，如图1所示。

由电路图可以看出，交流充电口的信号主要来源于充电口中CC端子和CP端子与高压电控总成之间的线束，可以通过测量线束的电阻值判断线束好坏。

1. CC线束的电阻值拔下交流充电口对应的 B53（B）的插头和高压电控总成插头B28（A），测量B53（B）1号针脚和B28（A）的13针脚之间的电阻值，电阻值为0.2Ω。

2. CP线束的电阻值拔下交流充电口对应的 B53（B）的插头和高压电控总成插头B28（A），测量B53（B）1号针脚和B28（A）的47针脚之间的电阻值，电阻值为∞。

根据测得电阻值，基本可以判断是 CP 线束的电阻值出了故障，接下来检测具体故障部位。

找到交流充电口与高压电控总成之间的线束插头，通过查找相关电路图，找到了线束间的插头为 B53（B），可以通过测量交流充电口到线束插头B53（B）判断交流充电口这段线束的好坏，再测量线束插头 B53（B）到高压电控总成 B28（A）的线束的电阻值，判断高压电控总成这段线束的好坏。

（1）交流充电口 CP 端到线束插头B53（B）的线束电阻值

找到交流充电口 CP 的端子，拔下交流充电口B53（B）插头，找到1号针脚。测量交流充电口CP端和B53（B ）1号针脚之间的电阻值，电阻值为0Ω。

（2）高压电控总成到线束插头B53（B）的线束电阻值

拔下 高 压 电 控 总 成 线 束 插 头B28（A），找到对应的针脚 47 针脚。拔下交流充电口B53（B）插头，找到1号针脚。测量 B28（A）47针脚和 B53（B）的 1 号针脚之间的电阻值，电阻值为∞。

通过测量，基本确定是高压电控总成这段线束的问题，仔细查找线束插头端子，发现是B53（B）的1号针脚有线脱落，对其进行维修。

六、检测验证

通过对充电系统的故障检测，对发现的故障进行维修。接下来我们就要对充电系统的故障是否完全排除进行再次测试，看是否故障已经完全排除。 通过使用交流充电枪和诊断仪的故障码、数据流来判断充电系统的故障是否完全排除。

使用交流充电枪进行充电，检测验证故障排除后，进行试车测试。首先插上交流充电枪，仪表充电指示灯亮起，仪表显示“连接已成功，正在充电中，充电功率：1kW”，如图2所示。

使用新能源汽车故障诊断仪读取故障码，进入“动力模块-车载充电器”诊断系统，没有读到任何故障码。读取相关数据流，车载充电功率状态为“正常充电功率”，充电枪连接状态为“正常”，车载充电系统故障解决。

七、小结

本文分析比亚迪 e5 不能充电故障，首先使用交流充电枪确定故障现象，然后使用故障诊断仪读取故障码和数据流，无法进入“车载充电器”模块读取相关故障码和数据流，给检测和排除故障造成了一定的困难。通过查询比亚迪原厂维修手册，确定故障症状部位，然后对故障部位逐一检查，最终发现由于充电信号线束断路导致不充电。排除故障，然后使用充电枪和汽车诊断仪对故障是否彻底排除进行验证。最后，交流充电枪能够正常充电，仪表正常显示，汽车诊断仪能够没任何故障码和数据流正常，充电系统无法充电的故障彻底排除。

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