NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
时代汽车  wwwautotime 新能源汽车便携式充电充电原理及常见问题解析
罗婷劼　刘港
广西机电职业技术学院　广西南宁市　530007
摘 要： 本文介绍了新能源汽车便携式充电的结构及使用其充电时的充电控制原理，在对充电控制过程进行详细分析的基础上，解析了新能源汽车在日常慢充操作中常见的疑问，为新能源汽车的使用者和售后维修技术人员提供了有效的参考。
关键词：新能源汽车　便携式充电　充电原理
绝大多数纯电动汽车都会配有随车的便携式充电，以方便车主通过220V市电对汽车进行充电，这种充电方式属于交流慢充充电。新能源汽车慢充系统使用220V单相交流电作为供电电源，通过车载充电机，将交流电变换为高压直流电给动力电池进行供电[1]，其电流路径是：220V市电插座→便携式充电→车辆交流充电口→车载充电机→动力电池。本文仅针对便携式充电部分，分析其结构和充电原理，并据此解答在其使用过程中常见的问题，给用车者和售后维修技术人员提供一份参考。
1　便携式充电的结构
便携式充电主要由充电头、高压充电线、缆上控制盒、220V三相插头组成，头上通常有防止充电时头从车上充电口脱落的机械锁锁扣和解锁按键，如图1所示。
新能源汽车交流充电口是7孔结构，如
图2所示，对应每个端子的定义如表1所示。
大部分充电是有机械锁和电子锁的，按下
头的机械锁按键，机械锁扣便会被抬起，
将头插到位后，松开机械锁按键，头的
机械锁扣便会卡进车上充电口的机械锁槽，
确保充电不会脱落。用车钥匙关闭车门（锁
车）后，便会启动充电电子锁，此时由电
磁开关控制的电子锁销向外伸出，插入电子
锁孔，抵在机械锁扣上方，使得机械锁扣无
法从机械锁槽中脱出，此时充电时无法从
充电口中拔出的。按下车钥匙的解锁键后，
电子锁锁销退出锁孔，此时按下机械锁键，汽车如何防盗
机械锁扣才能从锁槽中退出，才能拔出充电
。因此，电子锁的存在是为了防止在充电
过程中，充电被恶意拔出，但没有充电
电子锁的车辆则不具备这个功能。
2　使用便携式充电充电的控制原理
三相插头插入220V插座，供电控制装
evo2016置中的检测点4通过插头上的接地端子检测
到插座地线（检测点4接地，电压降低），
此时S1开关打到+12的位置，充电CP与
PE间电压为12V左右。接地的目的是漏电保
护，目前绝大多数便携式充电是具备漏电
保护功能的，只有少数早期车型的充电无
此功能。具备漏电保护功能的充电必须插
入有地线的插座（检测点4检测到地线，电
压降低）才能正常工作，否则不能正常充电。
Analysis of the New Energy Vehicle Portable Charging Gun Charging Principle and Common Problem
Luo Tingjie，Liu Gang
Abstract： T his article introduces the structure of the portable charging gun for new energy vehicles and the principle of charging control when using it. On the basis of detailed analysis of the c
harging control process, it analyzes the common doubts in the daily slow charging operation of new energy vehicles. The article provides an effective reference for users of new energy vehicles and after-sales maintenance technicians.
Key words： n ew energy vehicles, portable charging guns, charging principles
图1　便携式充电结构
65
1
2
3
2
4
表1　便携式充电与充电口端子定义
图2　充电头端插头与车端交流充电
插口结构示意图
L3PE PE
L2L2L3
N
CP
CC
L1
CC
机械锁槽
充电
电子锁销
充电
电子锁孔
机械
锁扣
CP
N
L1
AUTO TIME 119
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S3为充电上的机械锁按键，它是一个
常闭开关，不按机械锁按键时，S3闭合，R4
被短路，按下机械锁按键时，S3断开，RC
与R4串联。
奇瑞召回19万辆奇瑞瑞虎5汽车在充电没有插入车上交流充电口之前，
充电口的CC与PE间始终有5V左右的电
压，即没有插时，车辆控制装置中的检测
点3的电压为5V左右。当按下机械锁开关将
充电插入车上充电口的过程中，端的PE
端子先与充电口的PE端子接触，并与车身接
地（搭铁），然后端的CC端子与充电口
的CC孔接触，检测点3通过RC、R4与车
身地接通，电压被这两个电阻拉低到U1，车
辆控制装置由此判断充电此时为半接触状
态；同时，端的CP端子也与充电口的CP
孔半接触，供电控制装置通过检测点1→接
触的CP端子→R3与车身相连，检测点1的
电压被拉低，以此控制开关S1由+12拨到
PWM位置，供电控制装置向车辆控制装置提
供脉冲信号，路径为：供电控制装置PWM
端→S1→R1→CP→D1→检测点2→车辆
控制装置，充电设备进入准备就绪状态。
当充电插到位后，松开机械锁按键，S3闭合，R4被短路，此时连接到CC和PE 端的电阻只剩下RC，电阻变小，检测点3的电压由U1变成U2，车辆控制装置由此判断充电已插好，并通过车载网络（CAN网）确认动力电池的充电需求、动力电池无故障、车载充电机无故障后，闭合S2继电器开关，表示车辆已准备就绪，请求充电。
S2闭合后，R2并入R3电路，检测点1的脉冲信号发生改变，供电控制装置据此确认车辆已准备就绪，控制K1、K2闭合，给车辆端供电，见图3。
3　新能源汽车慢充常见问题解析
3.1　使用便携式充电无法充电。
（1）插座无地线，充电系统进入漏电保护模式，K1、K2断开，导致无法充电。判断方法：一是通过缆上控制盒的报警灯闪烁方式判断（详见汽车使用手册）；二是将三相插头插入220V插座，用万用表测量充电
头CP端与PE端是否有12V左右的电压（交
流？直流？），若有则插座有地线，反之则无。
（2）S3开关损坏，无法闭合。检测点3
始终检测到的是RC+R4阻值，始终判断充
电没插好（半接触状态），无法发送充电
准备就绪信号。判断方法：断电状态下，用
万用表检测充电CC端与PE端电阻，按下
机械锁止按键前后的阻值不同为正常，反之
则S3开关损坏。
3.2　用不同的充电给同一款车辆充
电，充电速度一样吗
答案是有可能会不一样。
决定充电充电速度的关键是RC电阻，
其阻值决定了充电能向车辆输出多大充电2020国庆中秋高速免费时间
电流。如表2所示为不同品牌/类型充电
的RC电阻（未按下机械锁止按钮时，CC端
与PE端电阻）及其输出额定电流统计表。
由表可知，使用不同的充电给同一款
车辆充电，充电速度是否一样取决于RC电
阻阻值是否一样。
3.3　用相同的充电给不同车型充电，
充电速度一样吗
答案同样是有可能不一样。
因为充电的输出额定电流不等于实际
的最大充电电流，实际最大充电电流还与车
载充电机的功率、动力电池的状况等因素有
关。例如用表2中慢充桩给车辆充电，虽然
慢充桩的输出额定电流有32A，但是如果车
辆的车载充电机功率不够大，承受不了这么
大的充电电流，则实际的最大充电电流会小
于32A。
4　结语
引起新能源汽车交流充电故障的原因有
很多，除了要考虑充电上线路的故障，还
要要考虑车上与充电相关的线路故障，只要
有任一线路存在故障，充电系统都将无法正
常给动力电池充电[2]。而不管是新能源汽车维
修技术的求学者还是维修人员，在排故之前，
都应该将系统控制原理了解清楚，才能准确
的分析出故障原因，快速查到故障点。
参考文献：
[1]能源汽车技术原理与维修（13）—新能源
汽车充电系统原理与故障诊断.
[2]浅谈新能源汽车充电系统及其故障分析.
图3　新能源汽车便携式充电充电原理图表2　不同类型充电RC电阻及输出额定
电流对比
接地零线火线
插头
K1
K2
检测点4
车辆插头
车辆插座
车辆控制装置
检测点1
检测点3
车身地
检测点2
S1
S3
RC
R4
D1
R2
R3
S2
CC
CP PE N L
R1
漏电
保护
缆
上
控
制
盒
车
辆
接
口
电
动
汽
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车
载
充
电
机
供电控制装置
PWM  +12
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