新能源汽車故障診斷技術 課件 項目三 驅動電機及控制系統故障診斷與排除_第1頁
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項目三驅動電機及控制系統故障診斷與排除任務1驅動電機冷卻系統故障診斷與排除任務導入Tasktointroduce比亞迪某汽車4S店的服務顧問接待客戶王先生,王先生去年購置了一輛秦EV車作為代步工具,啟動車輛時發現儀表限功率指示燈點亮。車輛可以掛擋,但不能正常行駛。經檢查發現為電機溫度系統故障,你會診斷這種限功率指示燈點亮的故障嗎?

任務目標TaskGoal了解驅動電機冷卻系統的分類;掌握電機冷卻系統的結構;了解電機工作溫度監測控制系統能正確進行電機溫度過高的檢查;能正確完成電機過熱的故障診斷;能正確完成電機水泵的故障診斷;認真嚴謹、積極主動,安全生產,文明施工。與小組成員、同學之間能合作交流,協調工作。獲得分析問題和解決問題的基本方法。積極主動與小組成員交流、討論學習成果,取長補短,完成自我提升。目錄CONTENTS驅動電機冷卻系統的分類0102電機冷卻系統的組成電機工作溫度監測控制系統03電機溫度過高檢查步驟04新授PARTONE01驅動電機冷卻系統的分類分類電機作為純電動汽車的驅動裝置可實現極低排放或零排放。驅動電機、控制器等元件的溫度直接影響著其使用性能和壽命。當驅動電機和控制器的溫度突然升高或者超過其最高溫度時,可能引發電機的故障,而控制器對使用溫度也有一定的要求。因此需要一種高效可靠的熱管理系統,提高驅動電機和控制器等元件的使用效率和壽命。電機和控制器的熱管理系統則主要對其冷卻,使其能夠安全可靠運行。目前針對電機與控制器的冷卻方式,依據其介質不同可分為強制風冷和液冷。強制風冷液冷01驅動電機冷卻系統的分類強制風冷優點結構簡單;不需要設計獨立的冷卻系統;維護方便及成本低。缺點冷卻效果較差。為保證足夠的散熱量需求,驅動電機與控制器需要增大與氣流的接觸面積,同時在控制器底部設計散熱片,因此導致電機和控制器體積和成本的增加。驅動電機和控制器在車輛上使用時對應的工況較為復雜,強制風冷無法在各個工況下保持所需的散熱量,若散熱不及時,車輛會出現限功率故障,因此僅在熱負荷小的小型車驅動電機或輔助電機采用強制風冷。01驅動電機冷卻系統的分類液冷液冷的優點和應用優點:相比強制風冷,乙二醇型防凍液具有更高的比熱,且可以根據需要主動調節系統溫度,故而液冷具有更好的穩定性。對于新能源汽車的驅動電機和控制器等元件,采用液冷可以迅速帶走熱量,實現溫度的快速降低,提高電機和控制器的效率和壽命。應用:現階段新能源汽車電機和控制器普遍使用液冷冷卻,國內自主品牌主要采用冷卻液作為介質。02電機冷卻系統的組成秦EV整車熱管理系統以秦EV整車熱管理系統為例,為保障車輛在-20℃到50℃之間實現正常、高效地充電行駛,秦EV采用智能熱管理系統,該系統由前電驅動總成、充配電總成、動力電池、驅動電機冷卻水泵、動力電池冷卻水泵、膨脹閥、板式交換器、PTC、散熱器、散熱器風扇、整車控制器模塊和空調系統相關高低壓管路等部件組成,主要集中在引擎蓋下方機艙內。秦EV前艙布局圖02電機冷卻系統的組成秦EV熱管理系統組成圖散熱器制冷管路暖風水泵電動四通水閥電池散熱水泵PTC暖風管路制冷管路電動壓縮機02電機冷卻系統的組成電動水泵冷卻系統的水泵動力電池和前電驅動總成、充配電總成有對應加熱和冷卻兩個獨立系統,因此溫度控制效率更高,效果也更好。冷卻系統有兩個電動水泵,其中驅動系統和充配電總成共用一個水泵,而動力電池有單獨的水泵,冷卻系統水泵由低壓電路驅動,為冷卻液的循環提供壓力。在電動水泵的驅動下,冷卻液在管路中實現循環流動,其流向如圖2所示。圖2冷卻液循環管路圖02電機冷卻系統的組成冷卻風扇冷卻風扇安裝、作用、特點安裝部位:在機艙內散熱器的后部;作用:增加散熱器和空調冷凝器的通風量,從而有助于加快車輛低速行駛時的冷卻速度。特點:風扇采用單風扇設計,由整車控制器控制風扇高、低速運轉。02電機冷卻系統的組成冷卻風扇注意事項1即使在車輛不運行時,機艙下的冷卻風扇也會啟動而傷人,因此任何時候請保持手、衣服和工具遠離機艙下的散熱風扇以免誤傷。注意事項2如果風扇葉片有任何程度的彎曲和損壞,不要修理或重復使用損壞的部件,必須更換彎曲或損壞的風扇葉片。注意事項3損壞的風扇葉片不能保證正常的平衡且在連續使用中可能出現故障和飛脫,這種情況非常危險。02電機冷卻系統的組成冷卻液組成和分類防凍液由水、防凍劑、添加劑三部分組成,按防凍劑成分不同劃分為:乙醇型、甘油型、乙二醇型。乙二醇特征乙二醇是一種無色微粘的液體,沸點是197.4℃,冰點是-11.5℃,能與水任意比例混合,改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點顯著降低。其降低的程度在一定范圍內隨乙二醇的含量增加而下降。當乙二醇的含量為68%時,冰點可降低至-68℃,超過這個極限時,冰點反而要上升。02電機冷卻系統的組成冷卻液乙二醇型防凍液物理性質:(1)常溫性:冰點-25℃,適用于南方全年及北方夏季。(2)耐寒性:冰點-40℃,適用于北方冬季。嚴禁直接添加自來水作為冷卻液。特點:乙二醇防凍液在使用中易生成酸性物質,對金屬有腐蝕作用。因此,應加入適量磷酸氫二鈉等以防腐蝕。乙二醇有毒,但由于其沸點高,不會產生蒸氣被人吸入體內而引起中毒。乙二醇的吸水性強,儲存的容器應密封,以防吸水后溢出。水的沸點比乙二醇低,使用中被蒸發的是水,當缺少冷卻液時,只要加入凈水就行。一般來說乙二醇是綠色,丙二醇是紅色帶點橘,丙三醇是藍色的。因此秦EV的冷凍液是丙二醇型。03電機工作溫度監測控制系統旋變溫度傳感器繞組溫度傳感器線束繞組溫度傳感器線束旋變溫度傳感器埋在電機線圈(定子)里,用以檢測電機線圈溫度,防止電機在工作的過程中溫度上升過快導致過熱。當溫度傳感器檢測到繞組溫度高于160℃時,電機控制器通過動力CAN與網關控制器進行信息交互,儀表模塊顯示“請檢查動力系統”,同時顯示功率限制指示燈亮起。若電機繞組溫度長時間超過160℃,永磁體會產生磁退現象,車輛表現為加速無力。03電機工作溫度監測控制系統前電驅動總成的冷卻系統秦EV熱管理系統控制電路圖前電驅動總成的冷卻系統主要依靠冷卻水泵帶動冷卻液在冷卻管道中循環流動,通過在散熱器的熱交換等物理過程,冷卻液帶走前電驅動總成、充配電總成以及動力電池產生的熱量。電機控制器通過電機內部的溫度傳感器監測電機三相繞組的溫度,并通過動力CAN網絡傳送給網關控制器。網關控制器通過舒適網與空調控制器進行通訊,空調控制器控制電子膨脹閥開啟,同時網關控制器通過動力CAN與整車控制器通訊,整車控制器控制風扇低速或高速運轉,以保持前電驅動總成、充配電總成以及動力電池始終維持在最佳工作溫度。04電機溫度過高檢查步驟外觀檢查檢查冷卻液液位是否正常,冷卻液標準值在min和max之間,檢查冷卻液質量。Step01檢查電機及其控制器外部是否有滲液,管路接頭是否松動。檢查電機機器控制器外部高低壓接插件是否松動,導線是否破損。檢查電機外部緊固螺釘是否松動存在異響,排除線路故障。Step02觀察散熱水管運轉有無機械干澀、異響等。Step

0304電機溫度過高檢查步驟使用儀器進行故障診斷檢測驅動電機信號線路;01檢查電機溫度傳感器。檢查電機溫度傳感器線束插頭,測量溫度傳感器阻值,在常溫下阻值大約為50kΩ左右。02實訓PARTTWO01實訓開始前,提前準備好需要使用的個人防護用品,并檢查是否符合使用標準。實訓開始前,提前做好場地防護,設置警告標識,操作位置布置好絕緣防護措施。實訓結束后,必須清理場地和設備,撤除警示標識。任務實施安全要求及注意事項實訓過程中,嚴禁嬉戲打鬧,做好數據記錄和結果記錄。01任務實施安全要求及注意事項1.實訓開始前,提前準備好需要使用的個人防護用品,并檢查是否符合使用標準。2.實訓開始前,提前做好場地防護,設置警告標識,操作位置布置好絕緣防護措施。3.電機及控制系統出現過熱指示燈時,禁止擰開冷卻液的補償水壺蓋;4.禁止觸碰任何帶安全警示標的部件;5.拔掉低壓插頭時需提前斷開蓄電池負極;6.更換冷卻液時,汽車底盤下方工作需要戴安全帽。7.禁止觸摸所有橙色的線束;8.在車輛高壓電情況下,禁止檢修電機及控制系統;9.檢查實訓場地和設備設施是否清潔及存在安全隱患,配電箱、排查是否符合用電需求,如不正常請匯報老師并進行處理。10.記錄車輛銘牌信息,做好檢測結果記錄。11.實訓結束后,必須清理場地和設備,撤除警示標識。01任務實施電機過熱的故障診斷故障現象某汽車4S店的服務顧問接待客戶王先生,王先生去年購置了一輛秦EV車作為代步工具,啟動車輛時發現儀表“OK”燈不亮,顯示“請檢查動力系統”。儀表顯示“請檢查動力系統”任務實施01故障分析電機及控制器溫度過高可能故障原因任務實施01故障排查檢查電機冷卻液檢查電機冷卻液液位在min~max之間。Step01任務實施01故障排查檢查電機冷卻液檢查冷卻系統管路有無泄露,水泵及風扇運轉是否正常。Step02任務實施01故障排查檢查電機冷卻液檢查電機有冷卻管路有無機械干涉,異響等。Step03任務實施01故障排查檢查電機冷卻液Step04連接解碼儀,讀取故障碼,顯示為P1BB200:前驅動電機一般過溫告警;P1BB298:前驅動電機嚴重過溫告警,查看數據流顯示電機溫度為161℃,溫度過高,如圖10所示。任務實施01故障排查拆卸右前輪車輛下電,斷開低壓蓄電池負極,為方便測量電機溫度傳感器,拆卸右前輪。如圖11所示。Step05任務實施01故障排查打開驅動電機后端蓋拆下電機驅動器搭鐵、打開驅動電機后端蓋。如圖12所示。Step06任務實施01故障排查拔下電機溫度傳感器插頭測量電機溫度傳感器的電阻。Step07任務實施01故障排查測量電機溫度傳感器電阻測量電機溫度傳感器的電阻為0.9kΩ,阻值異常。Step08任務實施01故障排除故障排除更換溫度傳感器,重新啟動汽車,儀表顯示正常,汽車正常上電,故障排除,如圖15所示。儀表顯示任務實施01故障總結故障總結該故障是溫度傳感器故障,引起系統報故障,從而導致電機控制器檢測到電機溫度過高,車輛無法上電。電機溫度檢測由兩個定子溫度傳感器進行檢測,采取雙重保護,當一個傳感器出現故障時,另一個傳感器還能正常工作,當出現此類故障時先檢查冷卻散熱系統,查看是否由于硬件散熱不良導致的溫度故障。其次運用解碼器檢查是否由于電氣電路信號造成的故障。01任務實施電機水泵的故障診斷故障現象打開前艙蓋,找到電機水泵,位于前艙底部電機正前方的位置,固定在電機部件上,水泵不能正常運轉。電機水泵艙內的位置任務實施01故障排查斷開蓄電池負極步驟1車輛下電,使用套筒松開蓄電池螺絲,斷開蓄電池負極。如圖17所示。Step01任務實施01故障排查斷開蓄電池負極步驟2按住卡扣,拔下電機水泵低壓插接器。如圖18所示。Step02任務實施01故障排查斷開蓄電池負極萬用表打歐姆檔,表筆分別搭在電機水泵插座針腳,測量電機水泵電阻值。正常值為幾千歐姆。如果測得電阻為0歐姆說明電機水泵短路,如果測得數值無窮大,說明電機水泵內部斷路,需要更換水泵。Step0301任務實施故障排查Step04連接蓄電池負極,車輛上電,萬用表打直流電壓檔,紅黑表筆分別插入電機低壓插接器的B43/1號腳和B43/3號腳。測得電機水泵對地電壓,正常值范圍11-14V。水泵檢修完成。如圖3-1-20和3-1-21所示。電機水泵電路圖萬用表插入電機低壓插頭1號和3號腳THANKYOU項目三驅動電機及控制系統故障診斷與排除任務2電機旋變信號電路故障診斷與排除任務導入Tasktointroduce王先生購買的秦EV汽車,行駛里程八萬公里,今天早上上班,按壓啟停開關,高壓不能上電,儀表Ready燈不亮,同時蓄電池故障指示燈及動力系統故障指示燈點亮。經過診斷為旋變傳感器故障,你知道旋變傳感器的原理與檢修嗎?

任務目標TaskGoal掌握秦EV的驅動電機的組成;掌握秦EV的旋轉變壓器的組成;掌握秦EV的旋轉變壓器的工作原理;能夠通過示波器查看旋變信號波形并分析;能正確運用儀表進行旋變傳感器檢測;能利用廠家技術手冊進行旋變信號電路檢測;認真嚴謹、積極主動,安全生產,文明施工。與小組成員、同學之間能合作交流,協調工作。獲得分析問題和解決問題的基本方法。積極主動與小組成員交流、討論學習成果,取長補短,完成自我提升。目錄CONTENTS驅動電機的概述01旋轉變壓器的定義02旋轉變壓器的結構組成03旋轉變壓器工作原理04新授PARTONE01驅動電機的概述驅動電機的定義作為新能源汽車的“動力心臟”,驅動電機是一種將電能轉化為動能,并用來驅動其他裝置的電氣設備,是與汽車加速度、最高車速、爬坡坡度(一般車輛最大的爬坡坡度不超過40%)等重要指標及行車體驗直接相關的核心部件。01驅動電機的概述永磁同步電機的組成永磁同步電機主要由電機的轉子、定子、電機外殼、旋轉變壓器(也稱旋變傳感器,簡稱旋變)、前后轉子軸承、電機前后端蓋以及三相電纜等部件組成,如圖1所示。圖1永磁同步電機爆炸圖01驅動電機的概述永磁同步電機的組成部件說明旋變定子安裝在后端蓋上,用于檢測電機轉子位置、轉速信號旋變轉子安裝在電機轉軸上,與旋變轉子總成配合反應轉子角度位置轉子布置在定子內部,用于磁能向動能的轉換三相繞組安裝在定子鐵芯上,用于接入三相交流電產生磁場定子安裝在殼體內部,用于增強通電線圈的磁性永磁同步電機主要部件安裝位置說明02旋轉變壓器的定義定義旋轉變壓器的定義旋轉變壓器又稱旋變傳感器,部分車型也稱解析器、轉角傳感器,是一種位置傳感器,可精確檢測轉子的位置,方向、速度,用來對驅動電機或發電機(回收能量)進行方向、轉速的檢測。它是一種電磁式傳感器,汽修行業里的人常常稱它為“旋變”。02旋轉變壓器的定義定義正余弦旋轉變壓器的定義電動車上的驅動電機現多為永磁同步電動機,這其中“位置傳感器”的作用重大,它通常被用于檢測電機轉子旋轉的瞬間準確位置。在秦EV中,當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時,輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正、余弦函數關系,因此這種旋轉變壓器又稱為正余弦旋轉變壓器。02旋轉變壓器的定義原理在電動汽車中變頻器是由車輛驅動系統中的控制器控制的,通過對6個IGBT場效應管的門控驅動電路、控制三相交流電的頻率及次序來改變驅動電機的轉速和轉向,所以變頻器的門控電路是變頻器的核心,如圖2所示。其中輸入ECU的多種信號中,負責精準檢測驅動電機轉子的旋轉位置的信號十分重要,相當于發動機上的曲軸位置傳感器,如果旋變信號失效或者丟失,車輛將無法啟動。電機原理示意圖03旋轉變壓器的結構組成普通變壓器與旋轉變壓器普通變壓器普通變壓器的原邊和副邊的線圈是相對固定的,中間有鐵芯進行電磁交變,所以輸出與輸入的電壓比是不變值。旋轉變壓器旋轉變壓器的原邊、副邊繞組隨轉子的角位移發生相對位置的改變,當轉子的轉角位置改變時,其副邊繞組輸出電壓的大小會隨轉子角位移而發生變化,輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦的函數關系,或保持某一比例關系,或與轉角范圍內轉角成線性關系。03旋轉變壓器的結構組成磁阻式旋轉變壓器的特點原邊與副邊的繞組都放在電機定子的不同槽內,且均固定不旋轉。原邊繞組屬勵磁繞組通入正弦形的激磁電流,而副邊是由兩相線圈產生輸出信號。采取無刷式結構,大大提高了系統的可靠性,抗干擾能力較好,更適合車輛對電機驅動的多種要求。電動車的驅動電機上多使用磁阻式旋轉變壓器,它是旋轉變壓器的一種特殊形式,利用磁阻原理來實現電信號間的轉換。結構簡單、占用空間尺寸極小,且勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組均固裝在定子上03旋轉變壓器的結構組成磁阻式旋轉變壓器的特點

秦EV驅動電機旋轉變壓器安裝位置

旋轉變壓器結構03旋轉變壓器的結構組成秦EV旋轉變壓器的組成旋轉變壓器的組成旋轉變壓器由旋變定子和旋變轉子組成。其定子固定于電機定子或端蓋上,以檢測和輸出轉子位置信號。定子由高性能硅鋼片疊成,上有繞組作為變壓器的原邊接受勵磁電壓,勵磁頻率由控制單元控制,轉子繞組相當于變壓器的副邊,通過電磁耦合在副邊線圈上產生感應電壓;轉子也是由多個硅鋼片組成,與電機同軸,以跟蹤電子轉子的位置。轉子上有一個盤,它是用透磁通的金屬制成的,這個轉子盤的形狀特殊,非圓形,像凸輪盤,如圖4(最右邊圖)所示。03旋轉變壓器的結構組成秦EV旋轉變壓器的組成旋轉變壓器線圈環結構該盤被一個固定在殼體上的電磁繞組環所包圍著,該電磁線圈環起著定子作用。該線圈環由勵磁線圈A、正弦線圈S以及余弦線圈C三個單線圈構成,S、C兩線圈互成90°安裝,如圖5所示。其中,勵磁線圈A負責輸入,正弦線圈S與余弦線圈C負責輸出。旋轉變壓器線圈環結構04旋轉變壓器工作原理工作原理如圖6所示,勵磁線圈通入正弦曲線的勵磁電壓后,勵磁線圈周圍產生的交變磁場作用在轉子盤上,轉子盤將交變磁場的磁通引向接收線圈,接收線圈將感應到一個交變電壓,該電壓與轉子盤的位置成一定的比例,與勵磁電壓存在相位差,如圖7所示。圖6旋轉變壓器原理示意圖04旋轉變壓器工作原理旋轉變壓器工作時的波形變化04旋轉變壓器工作原理旋轉變壓器的控制策略當電機轉子與旋轉變壓器轉子一同轉動時,旋轉變壓器轉子轉過定子線圈,改變了定子線圈與轉子之間的磁通,使得正弦繞組和余弦繞組收到勵磁繞組感應,信號幅值產生一定變化,呈正弦和余弦波形。波形的幅值和相位隨著旋轉變壓器轉子(與電機轉子同轉)的變化而變化,因此可以準確判斷出電機轉子的位置、轉速以及方向。旋轉變壓器的控制策略實訓PARTTWO任務實施01安全要求及注意事項步驟1連接診斷儀掃描故障,并讀取故障碼。步驟2確認車輛的故障是電池包正負極接觸器燒結導致車輛無法上電。將車輛下電,斷開蓄電池負極,等待3-5min。步驟3斷開電池包的低壓接插件,穿戴好絕緣防護手套拆下電池包的高壓母線。將低壓接插件和高壓母線做防護處理,避免異物進入導致損壞。步驟4斷開電池包的進出水管(注意做好6S管理)。步驟5將動力電池舉升平臺推入車底,并將舉升平臺升至電池包底部。拆卸動力電池固定螺栓,將電池包落在舉升平臺上。步驟6使用手電鉆、美工刀等工具將動力電池包蓋打開。用鏟刀電池托盤周圍的玻璃膠清理干凈。排查步驟01任務實施安全要求及注意事項實訓開始前,提前準備好需要使用的個人防護用品,并檢查是否符合使用標準。實訓開始前,提前做好場地防護,設置警告標識,操作位置布置好絕緣防護措施。記錄車輛銘牌信息,做好檢測結果記錄。檢查實訓場地和設備設施是否清潔及存在安全隱患,配電箱、排查是否符合用電需求,如不正常請匯報老師并進行處理。實訓結束后,必須清理場地和設備,撤除警示標識。任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障現象秦EV汽車,行駛里程八萬公里,按壓啟停開關,高壓不能上電,儀表OK燈不亮,同時儀表顯示“請檢查動力系統”。圖9儀表顯示任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障分析電動汽車電機的旋變信號檢測是上電的必要條件之一,旋變信號類似于傳統車的發動機曲軸位置傳感器。旋變傳感器用于檢測電機轉子的位置、轉速以及旋轉方向,當將信號反饋給電機控制器,用于控制電機的驅動。當控制器接收不到此信號時,控制器無法獲得電機轉子位置等信號,無法判斷電機通電相位順序,故車輛無法進行高壓上電??赡茉蚴切児收弦话惴譃橛布收?,即旋變傳感器本身線圈繞組及電機控制器故障,以及旋變傳感器線束或接插件故障任務實施01旋轉變壓器的故障診斷任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障排查步驟1車輛基本檢查,檢查前艙接插件線束是否連接到位。步驟2運用診斷設備,連接解碼儀,讀取故障碼,出現動力網-前驅動電機控制器報出故障碼:P1BBF00、P1BF200兩個故障碼,如圖11所示。圖12查看解碼器數據流任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障排查步驟3通過故障碼可以非常明確看出是旋變故障,此時需要進一步進行檢查,并且讀取數據流,檢查有無異常。如圖12所示。查看診斷儀前電驅動控制器數據流任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障排查步驟4關閉點火開關,斷開低壓蓄電池負極(等待3min),拆卸前驅總成的后端蓋。如圖13所示。拆卸前驅總成的后端蓋任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障排查步驟5查閱電氣原理圖,找到旋變信號線路針腳號,分別測量正弦、余旋、勵磁的阻值,以下為正常時,測量值。如圖14、圖15、圖16所示。圖14旋變傳感器正弦電阻圖15旋變傳感器余弦電阻圖16旋變傳感器勵磁電阻圖任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障排除修復傳感器線束插針,重新啟動汽車,儀表顯示正常,汽車正常上電,故障排除,如圖18所示。儀表顯示任務實施01旋轉變壓器的故障診斷故障總結該故障是旋變傳感器線路退針,引起系統報故障,從而導致電機控制器無法檢測到電機旋變信號。在檢查此類故障時,通過電阻法測量線束導通性及傳感器線圈電阻是比較便捷的方法,當阻值沒有明顯異常時,我們還可通過示波器測量勵磁信號,可以判斷電機控制器是否輸出勵磁電流,用以判斷電機控制器是否故障。同時也可測量正弦、余旋信號,檢查其本身有無將信號反饋給電機控制器,通過波形信號的幅值、頻率觀察信號有無缺失或信號波形減弱等問題。THANKYOU項目三驅動電機及控制系統故障診斷與排除任務2電機旋變信號電路故障診斷與排除任務導入Tasktointroduce某秦EV車主,遙控鑰匙進入車內,踩下制動踏板,按下啟動按鈕,儀表“OK”燈不亮,車輛無法正常啟動,送至汽車維修站點,維修人員使用診斷儀讀取車輛故障,顯示“與電機控制器丟失通訊”,請問接下來該如何排查故障呢?

任務目標TaskGoal掌握秦EV的前驅總成三合一的組成與部件位置;掌握秦EV的電機控制器的作用與工作原理;掌握秦EV的電機控制器的故障碼;能正確完成“與電機控制器丟失通訊”故障排查;能正確使用診斷儀,萬用表讀取或測量相關數據;認真嚴謹、積極主動,安全生產,文明施工;與小組成員、同學之間能合作交流,協調工作;獲得分析問題和解決問題的基本方法;積極主動與小組成員交流、討論學習成果,取長補短,完成自我提升。目錄CONTENTS電機控制系統組成及部件介紹01電機控制器認識02電機控制器故障碼03新授PARTONE01電機控制系統組成及部件介紹結構組成秦EV的驅動電機控制系統秦EV的驅動電機控制系統,也稱前驅電動總成或三合一驅動系統,主要由驅動電機控制器(MotorControlUnit,MCU)、驅動電機、單檔變速器組成。如圖1所示。圖1秦EV前驅電動總成01電機控制系統組成及部件介紹安裝位置秦EV的前驅電動總成位于前艙中部,在充配電總成的下方,如圖2所示。充配電總成位置如圖3所示。圖2秦EV前驅電池總成安裝位置示意圖圖3秦EV實車上充配電總成安裝位置01電機控制系統組成及部件介紹集成方案本著“高品質、高電壓、高集成、高轉速、高性能、低成本”的開發理念,在秦EV的設計中,驅動電機及電機控制器采用了直連的方式。集成方案的優勢減少三相電纜、驅動電機和控制器共用冷卻系統(通過整車控制器(VCU)控制電子水泵、電子風扇進行循環冷卻),成本降低了33%,體積減少了30%,重量也減輕了25%,功率密度增加20%,NEDC續航里程效率提升1%,扭矩密度增加17%,其集成方案如下所示。01電機控制系統組成及部件介紹集成方案降低成本提高同軸度,減少噪音電機轉子軸和減速器輸入軸共用電機殼體和減速器殼體共用電機、電控端子直連,取消三相線電機、電控水道直連,取消水管降低成本降低成本,提高同軸度,提高裝配精度02電機控制器認識定義及組成01驅動電機控制器一種用于控制動力電池與驅動電機之間能量傳輸的裝置。其為動力電池和電機之間的能量轉換單元,是驅動電機驅動系統的控制中心,又稱智能功率模塊。02IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)絕緣柵雙極型晶體管,是一種由MOS(絕緣柵型場效應管)和BJT(雙極型三極管)組合成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,被認為是電動汽車的核心技術之一。03IPM智能功率模塊,把功率開關器件(IGBT)和驅動電路集成在一起,而且內有過電壓、過電流和過溫等故障檢測電路,并可將檢測信號送到CPU。02電機控制器認識定義及組成智能功率(IPM)模塊、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊、信號數據采集模塊、關聯電路等硬件硬件部分電機控制算法與邏輯保護等軟件部分。軟件部分02電機控制器認識功能功能1采集扭矩請求、旋變等信號,控制電機正向、反向驅動以及正、反轉發電的功能。功能2高壓輸出電壓和電流控制限制的功能。功能3電壓跌落保護、過流保護、過溫保護、IPM過溫保護、IGBT過溫保護、功率限制、扭矩控制限制等功能。功能4能量回饋控制、主動泄放、被動泄放控制的功能。02電機控制器認識工作原理旋轉變壓器檢測轉子位置并判斷其狀態,接通電機控制器內相應的IGBT,此時高壓直流電經電機控制器內的IGBT進行逆變后流入定子繞組線圈,通電產生旋轉的磁場(電轉磁-電感),利用右手法則判定磁極,同性相斥,異性相吸使轉子的磁鐵隨之轉動。W三極管導通,V三極管PWM控制電流的大小和頻率,實現電機的調速。圖3電機控制器原理圖02電機控制器認識工作原理工作原理當車輛在減速或滑行時,驅動電機會根據磁場旋轉的方法切割導線,將汽車的部分動能轉化為電能,進行能量回收。旋轉磁場是轉子,被切割的導線是定子繞組。轉子旋轉(機械能轉換成磁能)產生磁場,定子繞組線圈(磁能轉成電能-電磁感應)產生電能;每轉動180度產生的電壓方向(極性)改變一次(進去低電位,出來高電位),從而產生交流方波電。最后經過電機控制器內的IGBT上的二極管整流變成直流電輸出給動力電池包充電。注意:當EV車型電池組的SOC>95%或PHEV車型SOC>90%時,能量回收的電能不會給動力電池充電。當動力電池有故障時,能量回收的電能不會給動力電池充電。03電機控制器故障碼序號故障碼(ISO15031-6)故障定義1P1BB000前驅動電機過流2P1BB200前驅動電機一般過溫告警3P1BB298前驅動電機嚴重過溫告警4P1BB300前驅動電機控制器IGBT-NTC一般過溫告警5P1BAC00前驅動電機控制器IGBT核心溫度一般過溫告警表1電機控制器故障碼03電機控制器故障碼序號故障碼(ISO15031-6)故障定義6P1BB319前驅動電機控制器IGBT-NTC嚴重過溫告警7P1BAC19前驅動電機控制器IGBT核心溫度嚴重過溫告警8P1BB500前驅動電機控制器高壓欠壓9P1BB600前驅動電機控制器高壓過壓10P1BB700前驅動電機控制器電壓采樣故障表2電機控制器故障碼03電機控制器故障碼序號故障碼(ISO15031-6)故障定義11P1BB800前驅動電機控制器碰撞信號故障

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