全球道路上的電動汽車不斷增長,雖然電動汽車消除了很多典型的內燃機故障,但並不是沒有缺陷。
這次,我們就來看看雷諾Kangoo的充電問題以及診斷此類故障會遇到哪些障礙。
在開始之前,我們必須聲明有關電動汽車診斷的安全事項,尤其是診斷充電故障方面:
第一,請不要將此案例研究用於培訓或工作指導,它僅用於讓您了解Pico汽車示波器相關產品在電動汽車上的一些可能應用;
第二,用於診斷充電式電動汽車的任何測量工具和附件所需的CAT額定值取決於充電站與市電配電網的連接情況。這是因為我們很可能觸碰到瞬態電壓或短路電流,和您要測的是高壓系統(HV)還是12 V低壓系統無關。
通常情況下,主電網會先接一個建築物中的主配電板/斷路器/接線盒,然後再把充電站接在主配電板上。因此,在測試連接到此類充電站的電動汽車時,測量工具的CAT等級應為III或IV。但是,如果將充電站直接連接到主電網,測量工具必須為CAT IV等級。如果不知道充電站是如何與主電網相連的,應該使用CAT IV等級的測量工具。在本文的案例中,充電站是通過主配電板和主電網相連的。因此,我們可以安全地使用CAT III額定差分探頭測試高壓系統和12V低壓系統。
當您在發動機蓋下檢查線纜時,並沒有那麼容易!首先要從視覺上進行檢查,以確保我們免受線路腐蝕和任何潛在危險的影響,特別是一些暴露在外的高壓電纜。檢查線路一切正常,下一步就是確認故障。我們使用了客戶提供的家用充電線,連接到電源插座開始充電。充電指示燈按預期點亮,沒有故障報告。當充電器連接到車輛充電接口時,閂鎖閉合,說明車輛檢測到插入了充電器,儀表板的指示燈也驗證了這一點(圖2)。
通常我們將供電設備連接至車輛時,會聽到接觸器閉合的“喀噠”一聲。在某些情況下,開始充電後您還會聽到冷卻風扇或冷卻系統運轉的聲音。但是當我們將供電設備連接到這輛Kangoo時,什麼聲音也沒聽到。我們斷開了充電器,去DTC列表檢查故障代碼。組合儀表上唯一的警告是電池電量不足。我們發現故障代碼與HV高壓電池有關,但是並沒有指向具體是什麼問題。通過查看實時數據,我們確認了高壓電池SOC為3%(剩餘容量佔電池容量的比值)。
從雷諾汽車手冊可以找到,3%說明電池即將達到最低容量。對於HV電池來說,這非常危險,當您連接到供電設備時,很有可能無法充電,因為電池到了一個臨界狀態。如果繼續下降到更低的容量,則必須卸下電池才能給HV電池充電。如果HV電池已完全放電,我們是可以使用一些工具卸下電池,但是如果可以避免走到這一步,對維修人員和車主才是最好的!
在採取所有必要步驟以確保自己和設備安全的同時,我將有源差分探頭連接至車載充電機(OBC)上的CP電路。從車輛上拔下鑰匙,以確保測試環境和客戶所描述的相同,並將充電器插入車輛充電插口。
①供電設備已連接至車輛
②開始發出PWM信號,電壓下降至約8.5 V
③等待充電正式開始的時間
④PWM信號頻率為1kHz
⑤數學通道計算出負佔空比為17%
因此我添加了一個電流鉗,證明了充電電路確實存在電流流動。 如圖下
在保持點火開關打開和連接充電器的情況下,我們可以看到電流從電源流向OBC。保持一段時間後,電池SOC從3%上升到了12%,在此過程警示聲也不再響了,並且電池SOC不斷上升。我們把測試的位置告訴給了客戶,似乎是OBC與BMS之間的通信問題,導致連接充電器時接觸器保持打開狀態。
我需要做進一步的測試以確定故障原因,但是客戶決定帶著我們的測試結果去另一個修理廠,他們更換了OBC但問題依舊存在。我們都忽略了一件事,一些汽車製造商制定了電池租賃計劃。如果不支付電池租賃費,汽車製造商可以遠程禁用HV電池充電,而這恰恰就是這輛車存在的問題。當前的車主不是原始車主,他們在購買車輛時,沒有認真了解關於電池租賃的信息。這導致雷諾沒有告知當前車主,沒過幾日便遠程禁用了HV電池充電。不過奇怪的是,車輛沒有任何指示或串行數據出現,以告知您電池已被禁用充電。從售後維修的角度來看,如果您遇到了電動汽車充電問題,卻不知道電池可能會被遠程禁用,很可能會平白無故地花費大量時間和金錢。
正如我在文章剛開始就提到的,請不要將本文案例用於培訓。
我特意沒放連接圖和一些技術信息,希望診斷電動汽車的人都提前經過批准和受過正確的培訓,
希望本文有助於解決我們在電動汽車上工作時必須面對的一些新障礙。
原作者: Pico – Ben Martins