五洲龙混合动力客车动力电池辅助充电系统维修
五洲龙混合动力客车动力电池辅助充电系统。配置一个 11 kW 发电机，利用发动机作动力源
发电，为动力电池（图 1 中锂电池箱串联部分的电池）作补充充电。当动力电池在工作中存
电不足时，11 kW 发电机在辅助充电系统的控制下自动发电，提高动力电池的存电量（SOC
值）；当动力电池出现较多的亏电时，驾驶员或维修服务人员可以在车载触摸屏上手动输入
强制发电命令，令 11 kW 发电机强制发电，以快速提高 SOC 值。该车辅助充电系统工作正常
时，基本上不用插电（在充电柜上充电）即可确保动力电池不会亏电。但是，该系统工作出
现故障时，动力电池要么出现过充电要么出现亏电，导致车辆不能正常行驶。
该系统涉及面广，控制元件多，故障率较其他系统高，维修难度大。以下对其结构原理予以
详细叙述。
1 结构原理
1） 11 kW 发电机 11 kW 发电机是由大连天元电机公司生产的变频调速三相异步电机，
主要技术参数如下：型号 YSF146-4（FB），额定功率 11 kW，冷却方式为水冷，接法为星接。
此电机由发电变频器控制，发电变频器将发电机输出的三相交流电转换成单相直流电，输出
至动力电池组，为动力电池充电。
2）发电变频器为日本富士电机株式会社生产，其功能是：①整流—将发电机输出的
三相交流电整流成单相直流电；②监测—接收光栅式旋转编码器（下文简称编码器）送来的
发电机旋转信号，随时监测发电机的转速或转向；③降压—将输入的 350 V 高压降压，转变
为其内部电子控制电路的电源电压；④电源输出—输出＋+15 V 电压，为编码器提供工作电
源；⑤报码—通过显示面板显示故障码。各主要接线端子功能：REV 一反转信号输入；FWD
一正传信号输入；CM 一输入信号回路；12 一力矩信号输入；11 一力矩信号回路；PO-15V＋输
出；CM-15 V 一输出；YA， YB 一编码器信号输入。以上数据均为实测而来。
3） CPU226 CPU226 为西门子公司生产的可编程序控制器，安装在主变频器中，是
整个车载主变频器的控制指挥中心。在辅助充电系统中，它接收 BMS 系统（电池管理系统）
传输过来的“开启辅助发电”或“停止辅助发电”的 CAN 指令信号，处理后输出相应电压信
号给 PLC 板，控制发电变频器是否开启辅助发电；在发电时，CPU226 输出力矩信号至 EM232
模块，EM232 模块从 V1，Mi 端子输出力矩电压模拟信号至发电变频器，以控制发电量的大
小。
4） PLC 板 PLC 板安装在主变频器中，是 CPU226 与发电变频器之间的信号转换与连接桥梁，
它将 CPU 输出的发电信号通过光藕转换后传给发电变频器。启动发电变频器开启辅助发电。
5）光栅式旋转编码器安装在 11 kW 发电机主轴后端，用于测量发电机转速与转向。型号
M50T200ZG5DW，输入电压＋15 V，线色定义：红色一＋15V，白色一搭铁，蓝色一 YA，绿色
一 YB，黑色一屏蔽线。
6）辅助充电控制逻辑[2]当 BMS 监测到 soc 值低于 60％时启动巡航发电，此时是在车辆
行驶中超过 40 km/h 时，主电机会对电池组进行小电流充电（且有一定条件），约 40 A 左右
（这种充电模式不在本文讨论范围内）。当 soc 值降低到 55％时启动辅助发电，这时是由 11
kW 的辅助发电机发电，车辆在怠速时对电池组进行小电流充电，约 15A 左右。当 soc 值低
于 50％时整车会强制发电，当 Soc 值大于 69％时停止发电。
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