一分钟get技能：新能源汽车直流快充原理

一分钟get技能：新能源汽车直流快充原理

随着新能源汽车的普及，直流快充技术已经成为日常用车中不可或缺的一部分。本文将为您详细介绍新能源汽车直流快充的原理、充电口检测方法以及故障排查思路，帮助您更好地理解和使用这项技术。

一、认识快充充电口

1. 快充口针脚

直流快充口一共9条线，定义如下：

• DC+：直流电源正，连接直流电源正与电池正极
• DC-：直流电源负，连接直流电源负与电池负极
• PE：保护接地，连接供电设备地线和车辆车身地线
• CC1：充电连接确认（快充桩检测）
• CC2：充电连接确认（车辆检测）
• S+：充电通讯CAN-H，连接快充桩和车辆的通讯线
• S-：充电通讯CAN-L，连接快充桩和车辆的通讯线
• A+：低压辅助电源正，为车辆提供12v电压唤醒BMS
• A-：低压辅助电源负，为车辆提供12v电压唤醒BMS

2. 特别说明

车端快充口9个针脚其长短不一样，如下图：

• 长针脚，CC2、DC+、DC-及PE共4个针脚为长针脚，为同一平面高度
• 短针脚，S-、S+、A-、A+及CC1共15个针脚为短针脚，为比较低的平面位置
• 插枪时，桩和车之间长针脚先接触，然后短针脚再接触，拔枪时反之，属于安全冗余设计

二、快充充电口检测方法

1. 充电口外观检查

充电口外观无腐蚀，损坏、无裂纹，无烧蚀，密封圈安装正常。

2. 绝缘检测

选用500V及以上量程兆欧表，测量直流充电插座DC-、DC+分别对PE的绝缘阻值，要求绝缘阻值大于20MΩ。如下图：

3. 检测车端CC1、CC2信号

• CC2对地电压，应在3.9V左右
• CC2对地阻值，应在2KΩ以上
• CC1对地阻值，应为1KΩ
• 以上测量值，不同车型会有不同

4. 检测车端S+、S-、A+及A-信号

• S+、S-之间电阻为120Ω
• S+、S-对地电阻为无穷大
• S+、S-上CAN总线电压为2.5v左右（未进行充电）
• A+对地电阻为2KΩ以上，A-对地电阻为0.2Ω左右

5. 快充口信号检查总结

不同车型针脚信号会有不同，测量时需注意。

三、无法快充排查思路

1. 充电时序

直流快充系统，分为六个阶段。充电桩物理连接，低压辅助上电，充电握手阶段，充电参数配置阶段，充电阶段，结束充电。参见国标GBT 18487.1-2015，GBT 20234.1（23）-2015。

插枪以后充电时序，总结如下：

• CC1，即检测点1电压为6v左右时，桩端连接确认正常
• A+、A-，桩端A+、A-输出12v辅助电源
• CC2，即监测点2电压为6v时，车端连接确认正常
• K5、K6，车端闭合电池包继电器
• S+、S-，车端和桩端通过CAN通信
• K1、K2，桩端闭合继电器开始充电

2. 充电控制逻辑总结如下

1. 插枪以后，会通过CC1和CC2进行验枪，CC1为桩端验枪，CC2为车端进行验枪。
2. 验枪通过（CC1验枪通过以后仪表显示红色插枪图标桩端会有扫码提示，CC2验枪通过待BMS握手正常桩端会显示17位车架号）以后，桩端在A+和A-上发出12v唤醒信号，唤醒BMS。
3. BMS唤醒以后判断车辆绝缘、互锁、SOC等，当充电条件满足时通过S+及S-即CAN总线和桩进行握手，当桩端判断充电条件满足时，桩和BMS握手成功。
4. 准备就绪，BMS通过CAN总线传输准备充电指令给VCU。
5. VCU判断车辆充电满足时，发指令给CCU控制快充负继电器闭合，根据BMS的实际请求开始充电，仪表显示绿色充电图标。

3. 动态检查CC2及R4分压

充电口通过静态测量有时无法发现问题点，这时需根据充电原理，进一步动态检测。短接法动态检测车端CC2及R4分压，步骤如下：

1. CC1回路通过桩端输出信号经R4形成确认信号1（桩对车），CC2回路通过车端输出信号经R3形成确认信号2（车对桩），R3、R4电阻为1000Ω左右。
2. 桩端测量，CC1对PE电压为12v；车端测量，CC2信号对PE电压为5v/12v，不同车型会有区别。
3. 桩端12v信号通过R4形成回路，怀疑CC1信号回路中R4电阻（1000Ω）分压有故障时，可通过动态测量分压电压来判断R4电阻是否正常。
4. 车端用导线短接CC1及CC2（把CC2电压认为引入给CC1电路给R4形成回路），测量短接导线处对PE电压，当测得电压为2.5v/6v时，即表示动态检查CC2信号及R4电阻分压正常，否则有异常。
5. 短接CC2和CC1，仪表点亮红色插枪信号灯，显示文言连接中，充电指示灯亮蓝灯。
6. 此方法可初步判断CC2信号及R4电阻是否正常。

注意：

• 需要说明，短接法有一定局限性，R4电阻没有彻底损坏时可能造成误判。
• 当R4电阻为1.3千欧（正常为1千欧），这时R4实际有异常。但是，通过短接法测试，仪表点亮红色插枪指示灯，充电口指示灯也亮蓝灯。虽然显示插枪正常，实际车辆无法快充，R4电阻分压信号（CC1检测点1信号）异常，即桩端CC1确认信号异常导致无法快充。这时，充电桩显示屏会伴随不显示车架号故障现象。

4. 快充故障排查思路

1. 首先排除充电桩的故障，有的充电桩和车因为协议可以存着兼容性问题，导致无法充电。
2. 读取故障码、数据流，如直流充电座温度信号，直流快充充电唤醒电压（即A+、A-辅助唤醒BMS信号电压），车辆是否有绝缘故障、互锁故障、电池压差故障等判断故障。
3. 熟悉快充控制电路图，如零跑车型中通过A+、A-输出唤醒电压唤醒BMS及四合一车辆才能充电，唤醒电压有异常时，在屏幕点亮时可以充电，锁车休眠以后无法充电的故障现象。
4. 静态及动态测量，静态测量充电口针脚信号；通过充电原理，观察故障现象，动态情况下检测充电口信号。
5. 录取充电报文进一步分析。