常见电动汽车的高压配电系统的安装位置、构成
(1)比亚迪e6
比亚迪e6 高压配电箱安装在动力电池后部,拆开后排座椅可以看到高压配电箱,如下图所示。
高压配电箱完成整车高压配电的同时还在车载充电器的配合下将充电电流导入动力电池,实现为动力电池充电。
比亚迪e6 高压配电系统
高压配电箱内部安装有熔断器和接触器,外围连接至各高压系统。高压配电箱外围连接图以及内部结构如下图 所示。
比亚迪e6 高压配电箱外围连接
比亚迪e6 高压配电箱内部结构
(2)比亚迪e5
比亚迪e5 高压配电系统集成在高压电控总成内。高压电控总成安装在前机舱内部。高压电控总成集成双向交流逆变式电机控制模块、车载充电模块、DC/DC转换器模块、高压配电模块和漏电传感器等。
北汽新能源
(1)北汽EV200、EV160
北汽EV200 电动汽车高压配电系统以高压控制盒为核心,完成动力电池电源的输出及分配,实现对支路用电器的保护及切断。北汽EV200 高压控制盒安装在前机舱内,同时前机舱内还安装有电机控制器、DC/DC、车载充电机等高压部件,如下图所示。
高压控制盒安装位置
高压控制盒外围插接件由快充插接器、低压控制插接器、高压附件插接器、动力电池插接器和电机控制器插接器组成,如下图所示。
高压控制盒外围插接器
高压控制盒内部由4 个熔断器、PTC 控制板和快充继电器组成。4 个熔断器分别保护PTC 电路、电动空调压缩机电路、DC/DC 电路和车载充电机电路。高压控制盒内部结构如下图所示。
高压控制盒内部结构
(2)北汽EU260
北汽EU260 高压配电系统集成在PEU 内部。PEU 将电机控制器、车载充电机、DC/DC 和高压控制盒、快充继电器、熔断器、互锁电路等集成在一起,如下图所示。其中车载充电机和互锁电路在PEU 另一侧,图中无法看到。
北汽EU260 PEU 组成
PEU 内部有4 个高压熔断器,分别为充电机、PTC 加热器、电动空调压缩机、DC/DC 提供高压电并保护相关电路,如下图所示。
别克e5家用充电桩选多大功率的?220V7KW还是380V11KW或者21KW
别克e5
别克e5采用的是宁德时代三元锂电池。其中别克e5先锋版和标准续航版电池容量是68.4度电,内置的车载交流充电机是7KW的,也就是最大交流充电功率是7KW以内,一小时最快可以充7度电。
别克e5长续航版电池容量是79.7度电,内置的车载交流充电机是7KW的,也就是最大交流充电功率是11KW以内,一小时最快可以充11度电。
现在购买别克e5不送家用充电桩。那么充电桩功率要选择多大的呢?
在选购充电桩之前,需要先申请电表。如果能申请到三相(380V)电表电表,就优先申请380V的电表。
如果只能申请到单相(220V)电表,充电桩就只能安装220V7KW的。像上海,成都,长沙,宁波,烟台这些地方,新能源汽车电表只能申请到220V的了。
至于充电桩品牌选择,可以安装普诺得充电桩,普诺得是专业做新能源充电桩的一线厂家,产品以做工扎实,用料好,充电稳定著称。
普诺得220V7KW充电桩价格不到2千,安装费是按照实际走线距离算的。也就是电表到充电桩距离越近,安装费越划算。
像上图这种,充电桩就安装在电表下面,布线距离不到1米,全部下来,花费也就2000。
别克e5不同车型,使用普诺得7KW充电桩实际功率和时间
别克e5先锋版和标准续航版电池容量是68.4度电,理论计算,从0到充满电的时间是68.4kwh÷7kw=9.7h;
别克e5长续航版电池容量是79.7度电,理论计算,从0到充满电的时间是79.7kwh÷7kw=11.3h。
如果申请安装了380V电表,建议直接一步到位安装普诺得380V21KW充电桩。
普诺得380V21KW充电桩
优点是可以自动适配各种品牌新能源汽车的最大充电功率。
不管是搭载380V21KW,11KW交流充电机的车型,还是搭载220V7KW,3.5KW交流充电机的车型,全部兼容,而且可以达到这些车型的最大交流充电功率。
别克e5不同车型,使用普诺得21KW充电桩的实测功率和时间
像别克e5先锋版和标准续航版车型,因为内置的交流充电机是7KW的,所以实际普诺得380V21KW充电桩,实际充电功率也是在7KW以内。和使用220V7KW充电桩时间是一样的。
但是像别克e5长续航版,因为内置的交流充电机是11KW的,所以实际普诺得380V21KW充电桩,实际充电功率也是在11KW以内。
别克e5长续航版电池容量是79.7度电,使用普诺得21KW充电桩,理论计算,从0到充满电的时间是79.7kwh÷11kw=7.2h。
而且像特斯拉,阿维塔,极氪009,智己LS6(800V)版本,宝马纯电,等车型,搭载的交流充电机都是11KW的,给这些车型使用普诺得21KW充电桩,实际充电功率也是在11KW以内。
另外像保时捷taycan,2015款比亚迪e5搭载的交流充电机是21KW的,使用普诺得21KW充电桩,实际充电功率可以达到21KW。
而且小区电容有限,以后380V电表会越来越难申请。并且随着新能源汽车行业的发展,可能汽车电池会越做越大,对应的汽车充电功率也会相应提高。
所以,如果你家里有多辆新能源汽车,或者打算以后换其他牌子的新能源汽车。如果能够申请到380V电表,最好直接一步到位安装380V21KW充电桩。
切记:第三方充电桩不要选380V11KW的,因为不兼容220V7KW
380V11KW的充电桩最大额定电流是16A,给别克e5长续航版充电,确实可以达到11KW充电功率。
但是像别克e5先锋版和标准续航版,理想,小鹏,大众id,奔驰,埃安,比亚迪等大部分车型搭载的交流充电机都是220V7KW的,使用380V11KW充电桩,给这些车型充电,汽车只识别一相电流,所以实际充电功率是220V??16A=3.5KW,达不到7KW的功率。
但是380V21KW充电桩额度电流是32A,给搭载220V7KW交流充电机的车型充电,汽车只识别其中一相电流,实际充电功率是220v??32A=7KW。
说的简单直白一点,就是380v21KW充电桩兼容220v7KW;380v11KW充电桩不兼容220v7KW,所以不要选择380v11KW的第三方充电桩。
比亚迪e5无法慢充的故障诊断与排除
一辆行驶里程约4.2万km 的2018年比亚迪5纯电动汽车。用户反映:该车无法交流充电,更换充电桩后依旧如此,但可以正常上电行驶。维修人员根据故障现象,初步判断为交流充电故障。尝试给车充电,发现充电桩显示屏提示“请连接充电线缆”,此时车辆仪表充电指示灯点亮,显示屏显示“充电连接中,请稍后”。
充电系统的组成和基本原理:
比亚迪e5的充电方式有交流充电、直流充电两种,前者为慢充,后者为快充。交流充电有2.2 kW, 3.3 kW和7.0 kW等不同规格,主要通过便携式充电器、交流电充电桩和壁挂式充电盒等接入汽车的交流电充电口,即利用高压电控总成将220V,380V等不同电压的交流电转化为直流电,来给电动汽车的动力电池充电。直流充电则是指通过直流充电接口直接给动力电池充电的充电方式,它能够在1h内将车辆的SOC值提高至80%.充电原理如图1所示。
比亚迪e5的充电系统由动力电池管理系统BMS、动力电池、高压电控总成、交流充电口及直流充电口等构成,充电接口隐藏在散热格栅后面。交流充电口与直流充电口分别采用国标7芯接口、9芯接口,各端子定义见表1。
故障诊断分析:
比亚迪e5无法慢充故障类型及原因较多,常见故障原因包括交流充电枪故障、充电通讯协议故障、双电路故障、动力网故障、充电机故障、各模块之间连接线线束故障、高压互锁故障、接触器故障以及电池内部故障等。
根据比亚迪e5的充电逻辑,充电枪连接以后,双向交流逆变式电机控制器VTOG能够接收到充电口传输而来的CC信号,完成自检,并控制仪表的充电指示灯点亮。然后VTOG把CC信号传递给BCM并激活车身控制单元BCM,BCM控制双路电继电器(IG1、IG3)吸合。双路电继电器吸合后,就会给BMS、直流一直流转换器(DC-DC),VTOG及网关等相关模块供电,唤醒相应的模块。
接下来VTOG把CC信号传输给到BMS,激活BMS自检,主要检测BMS的绝缘情况、SOC、单体电池的电压、均衡情况和温度等。如果BMS检测到动力电池组正常,则控制预充接触器与交流充电接触器闭合。 CP信号代表的是VTOG能够接收到有效的交流电信号,VTOG和BMS就进入持续充电状态。如果此时检测VTOG的交流充电设备如果接收到CP信号,则无故障。
该故障车可以上电正常行驶,说明该车的互锁、BMS和动力电池组等工作正常,没有出现故障。仪表充电连接指示灯点亮,说明CC信号正常。连接故障诊断仪检测,诊断仪与各控制单元的通讯均正常,且未发现故障码。进入VTOG读取数据流,发现插上充电枪后,CP占空比信号为0(图2),显然不正常。
充电环路互锁的作用是检测整个充电高压回路的完整性,为了保证充电的每个高压插件是否插好,每个高压插件都带有互锁信号插针。充电枪产生一个12V的高电平,通过缆线控制盒、充电机和低压线束进入VTOG,VTOG通过CP检测整个高压回路是否插接良好。如果信号正常,则进入下一个流程,请求BMS充电,由BMS执行充电模式,闭合交流充电接触器等。
结合故障现象和读取的数据流分析,怀疑是充电连接线相关线路或者车载充电机故障引起的不能充电。查看充电电路图得知(图3),充电口的“C P”端子最终连接高压电控总成的B28(A)-47号端子。
断开电源的负极等待10 min,做好安全防护,然后用万用表测量充电口CP端子到插接器B28(A)-47间的电阻,电阻为无穷大(图4)。排查充电低压线路,找到充电口端子,发现CP线连接端子损坏(图5)。
结束语:
新能源汽车作为一种使用清洁能源燃料为动力来源的环保车型,在未来具有良好的发展前景。但相对于传统的燃油车型,新能源汽车驱动系统的检修具有更高的危险性。以比亚迪e5为例,车主发现汽车存在无法慢充的故障时,应先做好自我的绝缘安全防护措施。一般对于这类车型,此类故障的诊断顺序依次为低压电源、CAN通信、双路电、各控制模块及模块间连接线路。再借助故障诊断仪器逐一排除,确定故障类型及定位故障位置。