一汽-大众大众宝来纯电动车型为何无法直流充电

文：张雄华

一辆2020年产一汽-大众宝来纯电动车型，行驶里程412 km。用户反映该车近期使用直流充电时无法充电。

维修人员接车以后，用店内的充电桩为车辆充电。插上直流充电枪后，仪表板上的充电指示灯点亮（图1），充电口黄灯常亮（图2）。同时直流充电桩上的屏幕显示正在进行充电尝试，并出现“枪未连接，请插枪”的文字提示。尝试用不同的直流充电桩进行充电尝试，都无法充电。

图1 仪表板上充电指示灯点亮

图2 充电口黄色指示灯常亮

维修人员用故障诊断仪检测，发现高电压蓄电池充电电压控制单元J966无相关故障码存储。读取数据流，发现充电口插枪后的数据与充电正常车辆插枪后的数据没有区别（图3）。仪表板上充电指示灯点亮，说明车辆已经识别到插入的直流充电枪，所以在车辆高电压蓄电池充电电压控制单元内没有故障码。但是为什么直流充电桩会始终提示没有插入充电枪呢。

图3 插枪后充电控制单元内的数据流

根据GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》附录B中的直流充电控制导引电路与控制原理描述（图4），电阻R2、R3及开关S安装在直流充电枪内部，电阻R4安装在车辆直流充电插座内部。开关S为充电枪内部的常闭开关，当充电枪与车辆直流充电插座完全连接后，开关S闭合。同时，直流充电桩内部设计有检测电压U1、R1和检测点1，电动汽车充电控制器内部设计要求有检测电压U2、R5和检测点2。

图4 直流充电控制导引电路原理图

GB/T 18487.1-2015还 对 直流充电控制导引电路的参数有明确的规定（图5）。从国标中可以看出，R1～R5的阻值都应该是1.00 kΩ左右，同时检测点1上的电压应该在12 V、6 V和4 V左右变化。直流充电口的工作原理原理如下。

图5 直流充电控制导引电路的参数

（1）插枪后，充电枪与车辆连接，车辆充电控制单元内部的U2电压通过R5，经过CC2口和直流充电枪内部的R3串联，最后通过PE搭铁构成回路。车辆充电控制单元检测点2设计在R5和R3之间，从其控制原理等效电路可以看出（图6），这是一个R5和R3构成的串联电路。

图6 直流充电CC2控制原理

不插枪时，电路断开，在检测点2上测量到的是12 V电压；插枪后构成串联回路，由于R5和R3都是1.00 kΩ左右，因此检测点2的电压变为6 V左右。由此车辆识别到充电枪插入，仪表出现充电指示灯提示。拔枪后检测点2上的电压又回到12 V，车辆识别到充电枪拔出。

（2）再来看直流充电桩一侧。不插枪时，直流充电桩内部的U1电压通过R1与充电枪内部的R2和常闭开关S串联，最后通过直流桩搭铁构成回路。直流充电桩检测点1设计在R1和R2之间，从其控制原理等效电路原理图可以看出（图7），常闭开关S闭合时，构成串联回路。由于R1和R2都是1.00 kΩ左右，因此检测点1电压在6 V左右。按下充电枪上的开关S时，电路断开，在检测点1上测量到的是U1为12 V，因此直流充电桩内的控制器识别到充电枪按钮按下。

图7 不插枪时直流充电CC1控制原理

插枪时，车辆直流充电口内部的R4电阻和充电枪内部的R2构成并联，再和直流充电桩内部的R1构成串联回路。从其控制原理等效电路原理图来看（图8），R4和R2都是1.00 kΩ左右，因此并联后的电阻是0.50 kΩ，相当于是0.50 kΩ和R1的1.00 kΩ串联，此时检测点1的电压会变为4 V左右。直流充电桩通过检测点1的电压判断车辆接口完全连接。

图8 插枪时直流充电CC1控制原理

总的来说，直流充电桩控制器是通过CC1上的电压变化判断和车辆的连接状态，而车载充电机控制器则是通过CC2上的电压变化判断和直流充电桩的连接状态。

再来看本车故障，当插入充电枪时，车辆能够识别到，因此判断CC2这一回路上的R5、R3应该是正常的。问题出在当插枪时直流充电桩无法识别，因此将故障范围锁定在车辆充电口一侧。

借助专用工具VAS6558/22对车辆直流充电口上的线路进行检测（图9），CC1端子和PE端子间的电阻测量值为59.59 kΩ（正常值应为1.00 kΩ左右），明显异常（图10）。

图9 直流充电口检测专用工具

图10 测量CC1端子和PE端子间电阻

根据之前的分析，充电枪上的CC1与PE之间有一个1.00 kΩ左右的电阻（R2），并串联一个机械开关S。按下充电枪上的按钮时，开关S断开，检测点1电压为12 V；松开按钮时检测点1电压为6 V，此为未插枪状态下充电桩识别到的正常电压值。

当充电枪插到车上，充电口与充电枪的CC1连接后，在开关S闭合的情况下，检测点1的电压应为4 V，此时充电桩判断与车辆完成连接。但故障车R4的电阻值为59.59 kΩ，这就导致R4和R2的并联电阻为0.98 kΩ，因此检测点1的电压基本没有变化，还是6 V左右（图11），这和未插枪时的电压值基本一致。因此，直流充电桩控制器无法识别出电压变化，所以充电桩上显示“枪未连接，请插枪”。

图11 故障车插枪时直流充电CC1原理图

由于直流充电口内部的监控电阻损坏，导致直流充电桩控制器通过CC1监控电压无法识别插枪后的状态，因此也就无法正常充电。该电阻是集成在车辆直流充电口内部，因此更换充电口总成后故障彻底排除。