本文对电动汽车充电桩常见故障进行了分析,并对其故障原因及排除方法进行了具体论述,最后整理了国家电网充电桩故障代码合集。
主要内容1.交流充电桩常见故障分析2.直流充电桩常见故障分析3.国家电网充电桩故障代码最全合集
充电桩的分类及工作原理
按照电动汽车的充电方式可以将充电桩分为交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩为电动汽车提供单相220V的交流电源,通过车载充电机将电网的交流电转换为直流电后为电动汽车电池充电,起到控制电源的作用,功率一般在7KW以内。由于交流充电桩输出电流小,充电速度较慢,所以又被称为“慢充”。直流充电桩的输入电压是三相四线380VAC±15%,频率在50Hz左右,输出为可调直流电压,直接为电动汽车充电。由于直流充电桩的输入电压是三相四线,提供的功率足够大,输出的电压和电流可调范围较大,可以实现快速充电,故被称为“快充”。下面分别对交流充电桩和交流充电桩进行分析。
交流充电桩常见故障分析
交流充电桩在使用过程中,主回路直接受到电流、电压应力的影响成为造成交流充电桩故障的主要原因。故将充电桩按照故障状态分为两大类:第一类,充电桩电源指示灯不亮,不能充电;第二类,物理连接已完成,已启动充电,但不能充电。
第一类故障诊断及排除
故障原因:
1、充电电源连接不正常;
2、交流充电连接装置没有正确连接;
3、充电桩线路故障。
故障诊断流程图
根据产生第一类故障现象可能存在的原因进行具体的诊断,流程如图2所示。首先,根据故障现象检查配电柜总闸开关,正常工作时总闸开关闭合,若断开,则关闭总闸开关;第二,检测总闸开关输出电压,火线(L线)与零线(N线)电压,火线(L线)与地线(PE线)电压是否为220V,若不正常,则说明线路断开、虚接或损坏,需要重新检查并连接线路或更换开关;第三,检测充电桩输入电压,火线(L线)与零线(N线)电压,火线(L线)与地线(PE线)电压是否为220V,若不正常,则说明线路断开或损坏,需要重新连接线路或更换开关。
第二类故障诊断及排除
第二类故障是在电源供电正常,在充电前,充电插头与车辆电池接口正确连接并且设备停机状态下所出现的故障,主要有7种。
第一,正常充电状态,监控系统显示数据为0,原因可能是充电桩与监控系统之间数据通讯出现故障;
第二,正常充电状态下,充电电流小于20A,原因是充电桩显示屏及充电程序出现故障;
第三,无法正常充电或无法进入充电操作界面,原因是充电桩与监控系统之间数据通讯可能出现故障;
第四,重启充电桩显示屏充电程序后BMS无通讯,原因是充电桩与监控系统之间数据通讯可能出现故障;
第五,BMS状态正常,充电电压正常充电电流为0,可能是充电急停按钮误按下;
第六,BMS状态正常,无充电电压,也可能是充电急停按钮误按下;
第七,BMS状态正常,充电电压变化,充电电流为0,可能的原因是充电模块故障。
针对以上七种故障现象,给出处理方案,如表1所示。
直流充电桩常见故障分析
直流充电桩内部一般由计费控制单元、读卡器、LCD、无线模块、电源模块、电表和非车载充电机组成。非车载充电机提供交直流变换功能,其他设备提供计费、通信、人机交互等功能。即直流充电模型:
▲图1直流充电模型
左边是非车载充电机(即直流充电桩),右边是电动汽车,二者通过车辆插头、插座相连。我们可以很清楚的看到,充电模型主要由“非车载充电机”、“车辆接口”、“电动汽车”这三部分构成,所以充电异常中止基本也由这三部分引发,那么接下来我们将对这三部分进行“体检”分析。第一类病症:非车载充电机部分引起的充电异常中止情况。
▲图2非车载充电机异常
在充电过程中,如果非车载充电机出现不能继续充电的故障(如充电桩意外进水或异物进入、环境温度骤变等),则向车辆周期发送“充电机中止充电报文”并控制充电机停止充电,在100ms内断开K1、K2、K3和K4;
▲图3非车载充电机故障
在充电过程中,非车载充电机控制装置如发生通讯超时(如通讯线路故障等),则非车载充电机停止充电,并在10s内断开K1、K2、K5、K6,非车载充电机控制装置发生3次通讯超时即确认通讯中断,则非车载充电机停止充电,并在10s内断开K1、K2、K3、K4、K5、K6;
▲图4非车载充电机通讯异常
在充电过程中,非车载充电机输出电压若大于车辆最高允许充电总电压(如充电桩输出限压功能失效等),则非车载充电机应该在1s内停止充电,并断开K1、K2、K3、K4;
▲图5非车载充电机输出电压>车辆最高允许充电电压
第二类病症:车辆插头、车辆插座引起的充电异常中止情况。
▲图6车辆插头|车辆插座异常
在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1的电压进行检测,如果判断开关S由闭合变为断开(如充电枪上按键失灵或误触发等),应在50ms内将输出电流降至5A或以下;
▲图7车辆插头内部常闭开关S断开
在充电过程中,非车载充电机控制装置通过对检测点1的电压进行检测,如果判断车辆接口由完全连接变为断开(如车辆意外移动、充电枪线缆被意外扰动等),则控制非车载充电机停止充电,应在100ms内断开K1、K2、K3、K4。
▲图8车辆接口断开
第三类病症:电动汽车引起的充电异常中止情况。
▲图9电动汽车异常
在充电过程中,如果车辆出现不能继续充电的故障(如BMS系统误报电池实时状态、车辆控制装置误关断充电回路接触器等),则向非车载充电机发送“车辆中止充电报文”,并在300ms(由车辆根据故障严重程度决定)内断开K5和K6。
▲图10车辆出现不能继续充电的故障
国家电网充电桩故障代码最全合集
以上图为例,国家电网充电桩代码分为两类:1、失败原因代码;2、故障代码。为读懂这些神秘的代码,我们制作了以下四份表格供您参考。
补充解释:
1、表格中的每一行都出现了“H”,其代表的意思是十六进制,我们在查看表格时可以忽略,例如02H,可直接化繁为简视作02;1DH视作1D。
2、以上是三份失败原因代码表格,以下是一份故障代码对照表。
有了以上四份表格,结合我们此前在北京完成艰苦卓绝7车大横评测试时遇到的问题作为前车之鉴,接下来,学以致用走一波。
实例一:
充电桩显示屏上的故障代码应该怎么辨认呢?正确读法应该是按两段式01、1D来读取。
首先01代表着“01H充电启动完成帧失败原因”表格,也就是上文的第二份表格(01H视作01),然后我们找到对应表格后再将“1D”对号入座,便可以得出该故障码代表“绝缘监测前直流输出接触器外侧电压≥10V”。
实例二:
在知晓如何读取故障代码后我们再来看看第二个最常遇见的例子。
022A其实并不算是故障代码,但可以说是我们最常遇到的代码,那么它代表什么意思呢?通过查询“02H停止完成状态帧失败原因表格”可以get这是“正常终止充电”的意思,说明此时充电工作已经全部完成,可以拔枪走人了。
实例三:
因此,可以非常清晰快捷地获得其无法启动充电的原因是:BRM报文接收超时,同时还遇到了BMS通信异常的故障。
总结:
1、失败原因代码:“00XX”到00H充电启动应答帧失败原因表格里查询;“01XX”到01H充电启动完成帧失败原因表格里查询;“02XX”到02H停止完成状态帧失败原因表格里查询。