纯电动汽车慢充系统故障诊断与排除案例分享

一、故障背景

近日，我站接待一辆2024款纯电动汽车，车主反映车辆在使用家用交流充电桩进行慢充时，充电枪插入后充电指示灯未正常点亮，仪表盘显示“充电连接异常”或“充电停止”，无法启动充电流程。值得注意的是，车辆使用直流快充桩充电功能正常，表明动力电池及高压系统主回路基本完好，故障范围初步锁定在交流充电系统。

该车为前置前驱布局，搭载永磁同步电机，动力电池容量约为60kWh，支持交流慢充（AC）与直流快充（DC）两种模式。根据车主描述，该故障为偶发性，近一周内已出现3次，最近一次完全无法充电，影响日常通勤，故前来检修。

二、排查步骤

本着“由简到繁、由外及内”的原则，我们按照以下步骤进行系统排查：

1. 基础检查：

   • 首先确认充电枪、充电线缆及家用充电桩工作状态。使用另一辆同规格车辆在同一充电桩测试，充电正常，排除外部电源问题。
   • 检查车辆充电口内部有无异物、烧蚀、进水或机械变形。目视检查未见异常，触点清洁无氧化。
   • 尝试多次插拔充电枪，观察车辆仪表及充电指示灯反应，均无充电启动迹象。

2. 读取故障码与数据流：

   • 连接车辆专用诊断仪，进入整车控制器（VCU）及车载充电机（OBC）系统。
   • 读取到故障码：“C1A21 - 交流充电唤醒信号异常” 和 “U0123 - 与车载充电机通信丢失”。
   • 在充电枪插入状态下，实时监测OBC相关数据流，发现“CP信号电压”在3V左右波动，无法稳定在标准的6V PWM（脉宽调制）状态，而“PP信号电阻”显示为正常（约2.2kΩ），表明车辆已正确识别充电枪连接。

3. 重点排查CP（Control Pilot）信号线路：

   • 根据国标GB/T 18487.1，CP信号是充电桩与车辆之间进行充电握手、确认充电功率和启动/停止充电的关键信号。其电压异常直接导致充电失败。
   • 断开车辆低压蓄电池负极，确保安全。拆卸前部保险丝盒及部分饰板，找到车载充电机控制端的CP信号线束（通常为灰色或棕色线）。
   • 使用万用表测量OBC端CP信号输入端对地电压。在未插入充电枪时，应为12V；插入充电枪后，应由充电桩提供9V PWM信号。实测OBC端无9V信号输入。
   • 继续沿线路排查，在靠近充电口模块的线束分支处，发现CP信号线在一处线束固定卡扣附近存在轻微弯折和绝缘层磨损。剥开绝缘胶带后，发现内部铜丝有部分断裂，处于“藕断丝连”状态，导致信号传输不稳定。

4. 验证与确认：

   • 临时跨接断裂的CP信号线，重新连接诊断仪并尝试充电。故障码消失，CP信号电压恢复正常PWM波形，车辆成功启动慢充，充电指示灯点亮，充电流程正常进行。
   • 此现象确认了CP信号线路接触不良是导致慢充失败的直接原因。

三、解决方案

1. 修复线束： 彻底剪除受损线段，使用同规格线材和压接套管进行可靠焊接，并用热缩管和绝缘胶带做好双重绝缘防护。
2. 优化布线： 重新规划该段线束走向，避开锐利边缘和高温区域，增加线束固定点，避免再次弯折磨损。
3. 全面检查： 对同路径的其他高压互锁（HVIL）和低压信号线束进行检查，确保无类似隐患。
4. 功能验证： 修复后，多次进行慢充插拔测试，并长时间充电验证，确认故障彻底排除，车辆恢复正常充电功能。

四、案例总结

本次慢充故障的根源在于交流充电控制导引（CP）信号线路因机械应力导致内部断裂，造成信号传输中断，车辆无法与充电桩完成充电握手协议，从而拒绝充电。该案例具有典型性和警示意义：

• 信号线的重要性： 纯电动车的充电不仅依赖高压主回路，更依赖低压控制信号的精准传输。CP/PP信号如同“对话语言”，一旦中断，充电即告失败。
• 偶发性故障的排查： 对于间歇性故障，静态检查往往难以发现。必须结合故障码、动态数据流，并在故障复现条件下进行测量，才能准确定位。
• 线束工艺与防护： 车辆在长期使用中，线束可能因振动、温度变化或装配应力产生疲劳损伤。维修人员需关注线束走向、固定方式及保护措施，预防类似问题。
• 系统化诊断思维： 面对充电故障，应区分快充与慢充的差异，利用诊断仪是快速定位故障的关键工具。切忌盲目更换OBC或充电口等昂贵部件。

通过此案例，我们再次认识到，纯电动汽车的维修不仅需要高压安全知识，更要精通低压控制逻辑与信号诊断。细致入微的检查和科学的排查流程，是高效解决复杂电控故障的保障。