Электрическая силовая установка / Неисправности - Электрическая силовая установка / Неисправность бортового зарядного устройства

Неисправность бортового зарядного устройства

Неисправность бортового зарядного устройства может привести к тому, что электромобиль не начинает AC-зарядку, заряжается с пониженной мощностью, прерывает сеанс через несколько минут или записывает ошибки высоковольтной изоляции. Бортовое зарядное устройство преобразует переменное напряжение внешней сети в постоянное напряжение, необходимое для зарядки высоковольтной тяговой батареи.

Образец правильного английского перевода: бортовое зарядное устройство - On-Board Charger; неисправность бортового зарядного устройства - On-Board Charger Failure; зарядка переменным током - AC Charging; быстрая зарядка постоянным током - DC Fast Charging; коррекция коэффициента мощности - Power Factor Correction; выпрямительный каскад - Rectifier Stage; промежуточная высоковольтная шина - DC Link; гальваническая изоляция - Galvanic Isolation; контрольный пилот - Control Pilot; сигнал присутствия кабеля - Proximity Pilot; снижение зарядной мощности - Charging Derating; ошибка высоковольтной изоляции - High-Voltage Isolation Fault.

Проверку выполняют в рамках зарядной системы электромобиля вместе со страницами «Диагностика зарядной системы электромобиля», «Диагностика - Электрическая силовая установка», «Проверка высоковольтной изоляции электромобиля» и «Проверка системы теплового управления батареей». Отказ AC-зарядки не доказывает неисправность OBC, пока не проверены станция, кабель, зарядный порт, сетевое питание, батарея 12 В, BMS и температурные разрешения.

Сам OBC, интегрированный зарядный модуль и высоковольтные кабели подбирают по VIN, оригинальному номеру, мощности, количеству фаз, типу охлаждения и программной конфигурации. Для вспомогательного ремонта могут быть релевантны охлаждение и отопление, охлаждающие жидкости, дистиллированная вода, патрубки системы охлаждения, датчики управления и реле. Замена вспомогательной детали должна выполняться только после подтверждения, что именно она нарушает работу зарядного устройства.

Главный принцип: OBC признают неисправным только тогда, когда внешнее AC-питание, зарядный кабель, порт, сигналы CP/PP, блокировка штекера, батарея 12 В, BMS, высоковольтная изоляция и охлаждение исправны, но зарядное устройство не выполняет разрешенное преобразование энергии.

При AC-зарядке в автомобиле одновременно присутствуют опасное сетевое и высоковольтное постоянное напряжение.
Не открывайте корпус OBC и не прикасайтесь к внутренним конденсаторам без заводской процедуры разряда и проверки отсутствия напряжения.
Не обходите защитное заземление, контрольный пилот, HVIL, контакторы, датчики температуры и блокировку зарядного штекера.
Не измеряйте изоляцию мегомметром на подключенной силовой электронике, если это не предусмотрено производителем.
Не повторяйте зарядку при оплавлении порта, запахе гари, треске, дыме или перегреве кабеля.
Не открывайте горячий контур охлаждения OBC под давлением.
Не устанавливайте подержанный зарядный модуль без проверки номера, мощности, фазности, программной совместимости и высоковольтной изоляции.
Не стирайте коды до сохранения стоп-кадров, сетевых параметров, температур и состояний разрешения зарядки.

Содержание

Назначение бортового зарядного устройства
Основные части OBC
Интегрированные зарядные модули
Отличие AC- и DC-зарядки
Основные симптомы неисправности
Основные группы причин
Внешняя электросеть
Зарядная станция EVSE
Зарядный кабель
Зарядный порт автомобиля
Сигналы CP и PP
Блокировка зарядного штекера
Батарея 12 В
Разрешение BMS
Высоковольтная система
Высоковольтная изоляция
Охлаждение OBC
Утечка охлаждающей жидкости
Перегрев зарядного устройства
Отказы силового каскада
Датчики тока, напряжения и температуры
Связь между OBC, BMS и зарядным контроллером
Программное обеспечение и конфигурация
Зарядка работает только от одной фазы
Пониженная зарядная мощность
Зарядка прерывается после запуска
Срабатывает защита внешней сети
Полное сканирование блоков
Ключевые параметры сканера
Базовый алгоритм диагностики
Активные тесты
Варианты ремонта
Замена OBC
Контроль после ремонта
Опасные признаки
Типичные ошибки
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Назначение бортового зарядного устройства

OBC принимает переменное напряжение от домашней розетки, настенной станции или публичного AC-терминала и преобразует его в управляемое постоянное напряжение для тяговой батареи.

распознает подключение внешнего питания;
обменивается сигналами с зарядной станцией;
определяет допустимый ток внешнего источника;
контролирует правильность сетевого напряжения;
выпрямляет переменное напряжение;
корректирует коэффициент мощности;
преобразует напряжение до уровня тяговой батареи;
обеспечивает предусмотренную электрическую изоляцию;
регулирует зарядный ток по команде BMS;
контролирует собственную температуру;
прекращает зарядку при опасном отклонении.

Основные части OBC

входной электромагнитный фильтр;
защита от перенапряжения;
входные реле или контакторы;
выпрямительный каскад;
каскад коррекции коэффициента мощности;
конденсаторы промежуточной шины;
высокочастотный преобразователь;
изолированный DC/DC-каскад;
силовые транзисторы;
драйверы силовых ключей;
датчики входного и выходного напряжения;
датчики тока;
датчики температуры;
контроллер и программное обеспечение;
жидкостная или воздушная система охлаждения;
низковольтный разъем управления;
высоковольтный выход к батарее.

Код внутренней ошибки OBC может относиться к любому из этих каскадов. Название кода не всегда указывает на конкретную деталь внутри блока.

Интегрированные зарядные модули

В некоторых автомобилях OBC объединен в одном корпусе с:

DC/DC-преобразователем сети 12 В;
высоковольтным распределительным блоком;
контроллером зарядного порта;
силовыми реле;
зарядным коммуникационным модулем;
системой питания внешних потребителей;
другими функциями управления энергией.

Неисправность одного внутреннего каскада может влиять не только на AC-зарядку, но и на поддержание сети 12 В, внешнее питание или другие функции.

Отличие AC- и DC-зарядки

При AC-зарядке преобразование энергии выполняет OBC автомобиля. При быстрой DC-зарядке внешняя станция подает управляемое постоянное напряжение непосредственно к высоковольтной шине батареи через предусмотренные контакторы и защитные цепи.

Если DC-зарядка работает, а AC не работает, проверяют:

AC-часть зарядного порта;
зарядный кабель;
входную сетевую цепь;
бортовое зарядное устройство;
его охлаждение;
программное управление AC-зарядкой.

Это не является окончательным доказательством отказа OBC, поскольку часть сигналов, блокировок, контакторов и функций BMS является общей.

Основные симптомы неисправности

AC-зарядка не начинается;
DC-зарядка работает, а AC не работает;
зарядный кабель определяется, но ток не появляется;
зарядка начинается и быстро прерывается;
мощность значительно ниже доступной;
автомобиль заряжается только от части поддерживаемых фаз;
зарядка работает от одного источника, но не работает от другого;
после прогрева мощность уменьшается;
OBC записывает внутренние коды;
появляется ошибка высоковольтной изоляции;
срабатывает защита зарядной станции или электросети;
слышен необычный гул, треск или циклическое щелканье;
снижается уровень охлаждающей жидкости;
зарядное устройство перегревается;
после замены OBC автомобиль не разрешает зарядку;
ошибка возникает после дождя, мойки или мороза.

Основные группы причин

неисправность внешней электросети;
ошибка зарядной станции;
поврежденный зарядный кабель;
неисправность зарядного порта;
ошибка сигналов CP или PP;
неисправность блокировки штекера;
слабая батарея 12 В;
запрет BMS;
температурное ограничение;
ошибка HVIL;
низкая высоковольтная изоляция;
неисправность контакторов или предзаряда;
перегрев OBC;
отсутствие циркуляции охлаждающей жидкости;
внутренний отказ силового каскада;
ошибка датчика;
потеря связи между блоками;
неправильная программная конфигурация.

Внешняя электросеть

Квалифицированный специалист проверяет:

наличие всех необходимых фаз;
напряжение без нагрузки;
напряжение при попытке зарядки;
частоту сети;
правильность защитного проводника;
состояние нейтрали, если она используется;
переходное сопротивление контактов;
нагрев розетки и соединений;
правильность автоматической защиты;
совместимость защитного устройства со станцией;
падение напряжения в длинной или недостаточно мощной линии.

Если напряжение выходит за допустимый диапазон только под нагрузкой, OBC может правильно отказываться от зарядки.

Зарядная станция EVSE

внутренние коды станции;
состояние ее контактора;
сигнал доступного тока;
наличие ошибки заземления;
перегрев станции;
сетевое напряжение под нагрузкой;
результат зарядки другого автомобиля;
результат этого автомобиля на другой исправной станции;
обновление программного обеспечения станции;
совместимость режима зарядки.

Зарядный кабель

обрыв силового проводника;
повышенное сопротивление контакта;
обрыв CP или PP;
повреждение экранирования;
влага внутри штекера;
перегрев контакта;
деформация контактов;
повреждение оболочки;
перелом провода возле рукоятки;
неправильное кодирование допустимого тока;
несовместимость кабеля с необходимым количеством фаз.

Зарядный порт автомобиля

силовые AC-контакты;
контакты CP и PP;
следы электрической дуги;
потемнение и оплавление;
коррозию;
воду, лед и грязь;
состояние уплотнений;
дренажные каналы;
датчики температуры;
механизм блокировки;
проводку к OBC;
низковольтный разъем;
повреждения после кузовного ремонта.

Сигналы CP и PP

подключен ли штекер;
готов ли автомобиль к зарядке;
какой ток разрешает станция;
какой ток поддерживает кабель;
нужно ли замкнуть силовой контактор станции;
нажата ли кнопка разблокировки;
возникла ли сигнальная ошибка.

Дефект CP или PP может создавать симптом неисправного OBC: кабель подключен, но зарядка не разрешается.

Блокировка зарядного штекера

команду блокировки;
фактический статус замка;
питание привода;
состояние конечного датчика;
механическое заклинивание;
лед или загрязнение;
повреждение шестерен;
ручной аварийный трос;
проводку и разъем;
правильность установки порта.

Батарея 12 В

автомобиль не распознает кабель;
не работает блокировка штекера;
OBC не выходит на связь;
контакторы не замыкаются;
предзаряд прерывается;
записывается множество несвязанных кодов;
зарядный сеанс циклически запускается и прекращается;
программное обновление или сервисный тест не завершается.

Разрешение BMS

слишком низкая температура батареи;
перегрев;
большой разброс напряжений ячеек;
слишком высокое напряжение одной ячейки;
низкое сопротивление высоковольтной изоляции;
ошибка контакторов;
незавершенный предзаряд;
повреждение батарейного корпуса;
аварийный статус после ДТП;
внутренняя ошибка BMS;
несоответствующая программная конфигурация.

Если OBC готов к работе, но BMS передает нулевой разрешенный ток, зарядное устройство может быть исправным.

Высоковольтная система

сервисный разъединитель;
HVIL;
главные контакторы батареи;
цепь предзаряда;
высоковольтные кабели;
измерение напряжения шины;
контроль изоляции;
внутренние силовые соединения OBC;
высоковольтный распределительный блок.

Высоковольтная изоляция

входной фильтр OBC;
силовой каскад зарядного устройства;
влага внутри корпуса;
утечка охлаждающей жидкости;
поврежденный высоковольтный разъем;
проводка зарядного порта;
внешняя станция;
ошибка заземления;
другой высоковольтный компонент, активируемый при зарядке.

Охлаждение OBC

уровень охлаждающей жидкости;
правильность ее спецификации;
работу электрического насоса;
команду и фактические обороты насоса;
положение управляющих клапанов;
наличие воздуха;
проходимость патрубков;
температуру на входе и выходе;
состояние радиатора или чиллера;
правильность заполнения после ремонта.

Утечка охлаждающей жидкости

снижается уровень в бачке;
видны высохшие следы жидкости;
влажные патрубки или разъемы;
появляется ошибка изоляции;
ошибка возникает после прогрева;
коррозия низковольтного разъема;
разница температур не соответствует потоку;
внутри корпуса слышно перемещение жидкости;
зарядка прерывается после запуска насоса.

Перегрев зарядного устройства

высокая температура охлаждающей жидкости;
неисправный насос;
воздушная пробка;
заклинивание клапана;
засорение теплообменника;
высокое переходное сопротивление силового соединения;
внутренние потери силового каскада;
неисправный температурный датчик;
ошибка программного управления;
чрезмерная температура окружающего воздуха;
перекрытие воздушного потока.

Отказы силового каскада

входной выпрямитель;
каскад PFC;
силовые транзисторы;
драйверы ключей;
высокочастотный трансформатор;
выходной выпрямитель;
конденсаторы промежуточной шины;
входное реле;
цепь предварительной зарядки внутренних конденсаторов;
плата управления;
низковольтный источник питания;
внутренняя измерительная цепь.

Датчики тока, напряжения и температуры

входное AC-напряжение по данным OBC;
фактическое напряжение сети;
входной ток по фазам;
напряжение промежуточной шины;
выходное высоковольтное напряжение;
выходной зарядный ток;
температуры силовых модулей;
температуру охлаждающей жидкости;
правдоподобность показаний до запуска;
скачки сигнала;
связь отклонения с вибрацией или прогревом.

Связь между OBC, BMS и зарядным контроллером

выходит ли OBC на связь;
видит ли он подключение кабеля;
получает ли допустимый ток станции;
передает ли BMS разрешение зарядки;
передает ли BMS целевое напряжение и ток;
разрешает ли центральный контроллер замыкание контакторов;
нет ли кодов CAN;
правильны ли статусы зарядного порта;
согласованы ли программные версии блоков;
завершена ли конфигурация после замены.

Программное обеспечение и конфигурация

установка несовместимого OBC;
замена блока без кодирования;
неправильная конфигурация количества фаз;
незавершенное обновление;
ошибка центрального шлюза;
потеря серийного номера или привязки;
несовместимость версий BMS и OBC;
неправильная региональная конфигурация;
невыполненная адаптация зарядного порта;
замена интегрированного блока без сервисной процедуры.

Зарядка работает только от одной фазы

наличие всех фаз на станции;
напряжение каждой фазы под нагрузкой;
кабель и контакты;
силовые контакты зарядного порта;
входные реле OBC;
ток по каждой фазе;
внутренние коды соответствующего канала;
температуру фазных контактов;
программную конфигурацию мощности;
защитный ограниченный режим OBC.

Пониженная зарядная мощность

ток, разрешенный EVSE;
ток, разрешенный кабелем;
ток, запрашиваемый автомобилем;
предел BMS;
SOC батареи;
температуру батареи;
температуру OBC;
наличие всех фаз;
падение сетевого напряжения;
работу охлаждения;
причину внутреннего ограничения;
потребление климата и тепловой системы.

Зарядка прерывается после запуска

сетевое напряжение проседает под нагрузкой;
нагревается контакт порта или кабеля;
срабатывает защита EVSE;
перегревается OBC;
останавливается насос охлаждения;
ухудшается высоковольтная изоляция после прогрева;
одна ячейка батареи достигает верхнего предела;
теряется CAN-связь;
исчезает сигнал CP;
разблокируется штекер;
внутренний силовой каскад переходит в защиту;
датчик передает скачок температуры или тока.

Срабатывает защита внешней сети

неисправность электросети;
неправильная автоматическая защита;
повреждение кабеля;
влага в штекере или порте;
утечка тока в OBC;
повреждение входного фильтра;
пробой силового компонента;
неправильное заземление;
несовместимость или неисправность EVSE;
ошибка монтажа зарядной линии.

Полное сканирование блоков

OBC или интегрированный зарядный модуль;
BMS;
контроллер зарядного порта;
высоковольтный распределительный блок;
DC/DC-преобразователь;
контроллер теплового управления;
климатический блок;
центральный шлюз;
кузовной блок;
контроллер электрической силовой установки;
систему пассивной безопасности после ДТП.

Ключевые параметры сканера

статус подключения кабеля;
статус CP и PP;
допустимый ток EVSE;
допустимый ток кабеля;
состояние блокировки штекера;
сетевое напряжение по фазам;
входной ток по фазам;
входную мощность;
выходное высоковольтное напряжение;
выходной зарядный ток;
фактическую зарядную мощность;
запрос BMS;
разрешенный зарядный ток;
состояние контакторов;
состояние предзаряда;
состояние HVIL;
значение изоляции;
температуры силовых модулей OBC;
температуру охлаждающей жидкости;
команду насоса и фактические обороты;
причину снижения мощности;
причину завершения зарядного сеанса.

Базовый алгоритм диагностики

Зафиксировать точный симптом и тип зарядки.
Установить, работает ли DC-зарядка.
Проверить батарею 12 В.
Выполнить полное сканирование блоков.
Сохранить коды, стоп-кадры и исходные параметры.
Проверить внешнюю сеть под нагрузкой.
Проверить автомобиль на другой исправной EVSE.
Проверить исправным зарядным кабелем.
Осмотреть зарядный порт.
Проверить CP, PP и блокировку штекера.
Сравнить разрешенный ток EVSE, кабеля и BMS.
Проверить HVIL, контакторы и предзаряд.
Проверить высоковольтную изоляцию.
Проверить температуру батареи и разрешения BMS.
Проверить уровень жидкости, насос и клапаны охлаждения OBC.
Записать входные и выходные параметры зарядного устройства.
Воспроизвести неисправность в безопасном режиме.
Определить точный момент и причину завершения сеанса.
Проверить программную конфигурацию и доступные обновления.
Подтвердить внутреннюю неисправность OBC перед его заменой.

Активные тесты

тест блокировки зарядного штекера;
тест индикации зарядного порта;
активация насоса охлаждения;
переключение клапанов;
тест входных реле OBC;
проверка зарядных контакторов;
сервисный тест изоляции;
проверка предзаряда;
тест связи с EVSE;
режим заполнения и удаления воздуха;
процедура конфигурации нового OBC.

Варианты ремонта

ремонт внешней зарядной линии;
замена или ремонт EVSE;
замена зарядного кабеля;
очистка или замена поврежденного зарядного порта;
ремонт проводки CP или PP;
ремонт блокировки штекера;
восстановление низковольтного питания;
устранение ошибки HVIL;
ремонт теплового контура;
устранение утечки охлаждающей жидкости;
программное обновление или конфигурация;
замена OBC или интегрированного зарядного модуля.

Замена OBC

VIN и оригинальный номер;
аппаратную версию;
поддерживаемую зарядную мощность;
количество фаз;
тип зарядного разъема;
тип охлаждения;
совместимость с BMS;
совместимость с DC/DC-преобразователем;
программную версию;
состояние высоковольтной изоляции;
отсутствие следов воды или жидкости;
необходимость кодирования и привязки.

Контроль после ремонта

все блоки выходят на связь;
активные коды отсутствуют;
батарея 12 В стабильна;
кабель определяется правильно;
штекер блокируется и разблокируется;
CP и PP имеют логичные статусы;
все поддерживаемые фазы работают;
сетевое напряжение не проседает чрезмерно;
фактический ток соответствует доступному;
OBC не перегревается;
насос и клапаны выполняют команды;
контур охлаждения герметичен;
высоковольтная изоляция соответствует требованиям;
AC-зарядка стабильна на разных уровнях мощности;
DC-зарядка также проверена;
после полного контрольного сеанса коды не возвращаются.

Опасные признаки

оплавление зарядного порта;
следы электрической дуги;
запах горелой изоляции;
дым или треск;
сильный нагрев штекера;
утечка жидкости из OBC;
активная ошибка высоковольтной изоляции;
повторное срабатывание защиты сети;
поврежденный оранжевый кабель;
вода внутри зарядного порта или блока;
неконтролируемый рост температуры;
повреждение после ДТП или затопления.

Типичные ошибки

заменять OBC без проверки другой зарядной станции;
не проверять кабель;
не проверять сетевое напряжение под нагрузкой;
игнорировать защитное заземление;
путать неисправность порта с отказом OBC;
не проверять CP и PP;
игнорировать блокировку штекера;
не проверять батарею 12 В;
считать нулевой зарядный ток внутренним отказом OBC без проверки разрешения BMS;
не проверять высоковольтную изоляцию;
игнорировать охлаждение OBC;
доливать жидкость без поиска утечки;
считать низкую мощность неисправностью без проверки ограничений EVSE и BMS;
не учитывать разницу между AC- и DC-зарядкой;
устанавливать несовместимый подержанный блок;
не выполнять кодирование после замены;
увеличивать номинал сетевой защиты вместо поиска причины;
не проводить длительный контрольный зарядный сеанс.

Товарные группы TESMA

Бортовое зарядное устройство, интегрированный зарядный модуль, высоковольтные кабели и зарядный порт подбирают по VIN, оригинальному номеру и программной конфигурации. Каталог TESMA может быть полезен для вспомогательного теплового контура и стандартных низковольтных компонентов.

Частые вопросы

Что делает бортовое зарядное устройство?

Оно преобразует переменное напряжение внешней сети в управляемое постоянное напряжение для зарядки тяговой батареи.

Почему электромобиль заряжается от DC, но не заряжается от AC?

Нужно проверить AC-станцию, кабель, порт, сигналы CP/PP, входную цепь и OBC. При DC-зарядке основное преобразование выполняет внешняя станция.

Доказывает ли работающая DC-зарядка неисправность OBC?

Нет. Она только сужает направление поиска. Общие защитные цепи, BMS, контакторы и зарядный порт также могут влиять на результат.

Почему кабель определяется, но зарядный ток не появляется?

Возможны отсутствие разрешения BMS, неисправность блокировки, ошибка сети, контакторов, изоляции или внутренний отказ OBC.

Почему зарядка прерывается через несколько минут?

Проверяют перегрев OBC, порта и кабеля, падение сетевого напряжения, насос охлаждения, высоковольтную изоляцию и коды BMS.

Почему зарядная мощность ниже номинальной?

Ограничения могут задавать станция, кабель, BMS, температура батареи, температура OBC, количество доступных фаз или сетевое питание.

Почему автомобиль заряжается только от одной фазы?

Проверяют наличие всех фаз, кабель, контакты порта, входные реле, ток по фазам и внутренние коды OBC.

Может ли слабая батарея 12 В запретить зарядку?

Да. Она может нарушить пробуждение блоков, работу замка штекера, контакторов, предзаряда и связи между OBC и BMS.

Может ли OBC создать ошибку высоковольтной изоляции?

Да. Источником могут быть силовой каскад, входной фильтр, влага, утечка охлаждающей жидкости или поврежденный высоковольтный разъем.

Почему OBC перегревается?

Возможны неисправный насос, воздух в контуре, заклинивший клапан, низкий уровень жидкости, засоренный теплообменник или повышенные внутренние потери.

Можно ли просто долить охлаждающую жидкость?

Нет. Нужно найти причину падения уровня, исключить внутреннюю утечку и удалить воздух по штатной процедуре.

Почему при зарядке срабатывает защита электросети?

Причиной могут быть сеть, EVSE, кабель, влага, неправильное заземление, утечка тока или внутренний пробой OBC.

Можно ли установить подержанный OBC?

Можно только после проверки номера, мощности, фазности, охлаждения, изоляции и программной совместимости. Часто требуется кодирование.

Ремонтируется ли OBC на уровне компонентов?

Это зависит от конструкции и доступной технологии. После ремонта нужны высоковольтные, изоляционные, тепловые и нагрузочные испытания.

Что нужно сделать после замены зарядного устройства?

Выполнить программирование, кодирование, проверку охлаждения и изоляции, затем провести полный AC-зарядный сеанс на поддерживаемых режимах.

Что подтверждает неисправность OBC?

Исправные сеть, станция, кабель, порт, CP/PP, блокировка, BMS, высоковольтная система и охлаждение при одновременном отсутствии правильного преобразования энергии внутри OBC.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Неисправность бортового зарядного устройства может проявляться отсутствием AC-зарядки, уменьшением мощности, прерыванием сеанса, перегревом или ошибкой высоковольтной изоляции. Однако такие же симптомы могут создавать внешняя сеть, EVSE, кабель, зарядный порт, сигналы CP/PP, блокировка штекера, батарея 12 В, BMS, контакторы и система охлаждения.

Правильная диагностика начинается с разграничения AC- и DC-режимов, проверки внешнего источника, полного сканирования блоков и анализа разрешений зарядки. OBC заменяют только после подтверждения, что он получает правильные команды и условия, но не обеспечивает нормальное преобразование энергии. После ремонта обязательны программная конфигурация, проверка изоляции, охлаждения и длительный контрольный зарядный сеанс.