純電動汽車結(jié)構(gòu)原理及檢修;

1、奇瑞m1ev純電動汽車原理與故障診斷,孫大許,2016中師培訓(xùn),m1純電動車采用純電力驅(qū)動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)零油耗、零排放及強(qiáng)動力的全新駕駛體驗(yàn)。 整車配備29/40kw永磁同步電機(jī)、336v高壓鋰電池，采用自主研發(fā)的整車控制系統(tǒng)、高壓電池管理系統(tǒng)及dsp控制技術(shù)，采用固定速比減速器，通過整車控制器與電機(jī)控制器及電池管理系統(tǒng)的協(xié)同控制，可實(shí)現(xiàn)整車較強(qiáng)的動力性和舒適性。 整車同時(shí)配備了abs制動防抱死系統(tǒng)，更好地保證了整車制動安全。整車系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通過can總線通訊，數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)。,一、 m1ev系統(tǒng)組成,一、 m1ev系統(tǒng)組成,左前輪,右前輪,左后輪,右后輪,內(nèi) 燃 機(jī),變速箱,ecu,油箱,

2、icu,abs,固定速比減速器,電機(jī),電機(jī)管理系統(tǒng),mcu,逆變器,vms,電池系統(tǒng),bms,電池本體,12v 蓄電池,車載 用電器,發(fā)電機(jī),dcdc 高低壓 轉(zhuǎn)換器,can,can,高壓連接,機(jī)械連接,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖解,常規(guī)汽油車,純電動車,clm,左前輪,右前輪,左后輪,右后輪,固定速比減速器,12v 蓄電池,車載 用電器,dcdc 高低壓 轉(zhuǎn)換器,can,bms,電池,電機(jī),vms,mcu,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖解,can,can,can,motor control unit 電機(jī)控制單元,battery management system 電池管理系統(tǒng),vehicle management syste

3、m 整車控制系統(tǒng),instrument cluster unit 儀表顯示單元,can,can,一、 m1ev系統(tǒng)組成,其他部件介紹,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,燃油汽車主要由發(fā)動機(jī)，底盤、車身和電氣四大部分組成，純電動汽車的結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比，主要增加了電力驅(qū)動控制系統(tǒng)，而取消了發(fā)動機(jī)，電力驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖所示，它由電力驅(qū)動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,當(dāng)汽車行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能(電流)通過控制器驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進(jìn)或后退。電動汽車?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)

4、駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,1電力驅(qū)動主模塊 電力驅(qū)動主模塊主要包括中央控制單元、驅(qū)動控制器、電機(jī)、機(jī)械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能，并能夠在汽車減速制動時(shí)，將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。 中央控制單元根據(jù)加速踏板和制動踏板的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對電動機(jī)進(jìn)行啟動、加速、減速、制動控制。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,1電力驅(qū)動主模塊 驅(qū)動控制器是按中央控制單元的指令和電動機(jī)的速度、電流反饋信號，對電動機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器必須和電動機(jī)配套使

5、用。 電機(jī)在電動汽車中被要求承擔(dān)電動和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)化為電能。 機(jī)械傳動裝置是將電動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸，從而帶動汽車車輪行駛。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,2車載電源模塊 電源電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等。它的功用是向電動機(jī)提供驅(qū)動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。 純電動汽車的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。 充電控制器是把交流電轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電壓的直流電

6、，并按要求控制其電流。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,3.輔助模塊 輔助系統(tǒng)主要包括輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。輔助系統(tǒng)除輔助動力源外，依據(jù)不同車型而不同。 輔助動力源 主要由輔助電源和dc/dc功率轉(zhuǎn)換器組成，其功用是供給電動汽車其它各種輔助裝置所需要的動力電源，一般為12v或24v的直流低壓電源，它主要給動力轉(zhuǎn)向、制動力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,3.輔助模塊 動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，它由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在轉(zhuǎn)向盤上的控制力，通過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定

7、的角度，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。,二、純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理,駕駛室顯示操縱臺 類同于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤，不過其功能根據(jù)電動汽車驅(qū)動的控制特點(diǎn)有所增減，其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。 輔助裝置 主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護(hù)裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設(shè)置的，根據(jù)需要進(jìn)行選用。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心部分，其性能決定著電動汽車運(yùn)行性能的好壞。 電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置取決于電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的方式，可以有多種多樣。

8、常見的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式如圖所示。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,(1) 傳統(tǒng)的驅(qū)動模式。 圖（a）與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置方式一致，帶有變速器和離合器，只是將發(fā)動機(jī)換成電動機(jī)，屬于改造型電動汽車。這種布置可以提高電動汽車的起動轉(zhuǎn)矩，增加低速時(shí)電動汽車的后備功率。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,(2) 電動機(jī)-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動模式。 圖（b）和（c）取消了離合器和變速器，但具有減速差速機(jī)構(gòu)，由1臺電動機(jī)驅(qū)動兩車輪旋轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前發(fā)動機(jī)汽車中的動力傳動裝置，只需要一組電動機(jī)和逆變器。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,(2) 電動機(jī)-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動模式。 這種方式對電動機(jī)的要求較高，不僅要求電動機(jī)具有較高

9、的起動轉(zhuǎn)矩，而且要求具有較大的后備功率，以保證電動汽車的起動、爬坡、加速超車等動力性。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,(3) 電動機(jī)-驅(qū)動橋整體式驅(qū)動模式。 圖（d）是將電動機(jī)裝到驅(qū)動軸上，直接由電動機(jī)實(shí)現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。這種傳動方式同樣對電動機(jī)有較高的要求，大起動轉(zhuǎn)矩和后備功率，不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度，而且要具備良好的可靠性，從而保證電動汽車行駛的安全、平穩(wěn)。,三、 驅(qū)動系統(tǒng)布置形式,(4) 輪轂電機(jī)驅(qū)動模式。 圖（e）和（f）同圖（d）布置方式比較接近，將電動機(jī)直接裝到了驅(qū)動輪上，由電動機(jī)直接驅(qū)動車輪行駛。,四、 純電動汽車的特點(diǎn),（1）無污染，噪聲低 純電動汽車不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境

10、保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，有“零污染”的美稱；電動汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動機(jī)噪聲小。 （2）能源效率高，多樣化 電動汽車的能源效率已超過汽油機(jī)汽車，特別是在城市運(yùn)行。電動汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動過程中，電動機(jī)可自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動減速時(shí)能量的再利用。,四、 純電動汽車的特點(diǎn),另一方面，電動汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。,當(dāng)儀表顯示電量較低時(shí),及時(shí)給電池充電以 防使用過程中動力

11、電池虧電； 清洗車輛時(shí)請勿對準(zhǔn)車身后部和前艙部分 直噴，最好直接用毛巾擦拭。 禁止私自拆卸車身零部件； 車輛長期不使用時(shí)，建議把前艙12v蓄電池 的負(fù)極拔掉。 定期對電池充放電一次。及時(shí)充電，避免電 池過放。,第二節(jié) m1ev故障診斷,車輛運(yùn)輸過程中保證電量soc在40%左右； 電池的最高溫度不能超過60度。 電池在任何時(shí)候不能出現(xiàn)短路，重物和尖 的物品不能跌落到電池上 電池不能在潮濕的環(huán)境內(nèi)存放，不能濺水 在上面。,第二節(jié) m1ev故障診斷,如果發(fā)現(xiàn)整車異常，在未得到專業(yè)維修人員的 許可下，不允許對車輛進(jìn)行使用，不允許擅 自修理。 禁止隨便觸摸或者拆卸高壓部件：高壓電池、 電機(jī)控制器、高壓線

12、束（高壓電纜的顏色為 橙黃和粗細(xì)明顯區(qū)別于傳統(tǒng)的低壓線束）。 維修人員對車輛進(jìn)行維修時(shí)，必須正確的按照 維護(hù)說明操作，不正當(dāng)?shù)牟僮鲿囕v及人 身安全造成非常危險(xiǎn)的后果。 當(dāng)電池著火時(shí)不能用水去熄滅和磷酸銨鹽滅火 器，著火時(shí)應(yīng)用干沙，氮?dú)夂蜌鍤鉁缁鹌鳌?第二節(jié) m1ev故障診斷,m1電動車相關(guān)報(bào)警、指示信號,注意：當(dāng)鑰匙打到on的時(shí)候，相關(guān)報(bào)警燈會進(jìn)行自檢,自檢完成以后，如果系統(tǒng)正常，故障燈為熄滅狀態(tài)。,第二節(jié) m1ev故障診斷,m1電動車相關(guān)報(bào)警、指示信號,注意：當(dāng)鑰匙打到on的時(shí)候，相關(guān)報(bào)警燈會進(jìn)行自檢,自檢完成以后，如果系統(tǒng)正常，故障燈為熄滅狀態(tài)。,第二節(jié) m1ev故障診斷,lcd 狀態(tài)

13、顯示解析,輔助儀表顯示： 收音機(jī)頻道、時(shí)間； 檔位、車速、里程； 電池電壓、電流、溫度等,車速顯示,電機(jī)轉(zhuǎn)速,動力電池soc,車輛準(zhǔn)備就緒指示,動力 電池?cái)嚅_,系統(tǒng)故障,動力 電池故障,動力 電池過溫,電量低 提示,第二節(jié) m1ev故障診斷,故障排查與處理,鑰匙打到on檔后，儀表所有燈不亮或閃爍或比較暗；,1. 請檢查前艙12v電池的端子是否被拔掉，若被拔掉，請連接后再試。 2.在蓄電池連接儀表燈不亮，說明12v蓄電池嚴(yán)重虧電，需更換電池； 3. 儀表燈閃爍或變暗，說明12v蓄電池虧電，需要及時(shí)對12v電池充電或者更換。,1.儀表燈不亮：12v電池的端子被拔掉或者蓄電池嚴(yán)重虧電。 2.儀表燈閃

14、爍或者比較暗：蓄電池虧電。,第二節(jié) m1ev故障診斷,故障排查與處理,鑰匙打到on檔后，儀表所有燈不亮或閃爍或比較暗；,不更換電池的方法：在高壓電池電量良好并且充電線斷開的情況下，可以通過搭鐵線將蓄電池與有電的12v蓄電池連接，鑰匙擰至on位置使高壓繼電器吸合，dcdc開始工作以后即可斷開搭鐵線連接，在操作過程中請注意安全，正負(fù)極不要反接或短接。 判斷dcdc工作的方法：1.儀表led指示電池電流為負(fù)值； 2.通過電壓表測試蓄電池兩端的電壓大于13v。,1.儀表燈不亮：12v電池的端子被拔掉或者蓄電池嚴(yán)重虧電。 2.儀表燈閃爍或者比較暗：蓄電池虧電。,第二節(jié) m1ev故障診斷,蓄電池故障燈常亮

15、；,1. 首先嘗試通過鑰匙重復(fù)上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能請參照下述方法； 2.更換蓄電池或者給蓄電池補(bǔ)充電。操作方法可參照上一問題第三條方法； 3.若為dcdc不能給小電池充電原因，需要維修人員對故障進(jìn)行排查； 可能原因包括下述一個或多個： 線束問題，dcdc保險(xiǎn)燒斷，dcdc本體損壞。 上述問題需要維修人員根據(jù)整車維修手冊進(jìn)行維修。,1.由于存放時(shí)間過長或者使用不當(dāng)導(dǎo)致12v蓄電池電壓較低； 2.高低壓轉(zhuǎn)換器dcdc故障，不能給小電池充電。,第二節(jié) m1ev故障診斷,高壓電池故障燈常亮，整車不能ready；,1. 首先嘗試通過鑰匙重復(fù)上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，

16、請執(zhí)行下述方法； 2.維修人員通過診斷儀讀取故障，根據(jù)具體故障參照整車維修手冊進(jìn)行維修。 注意：檢測高壓部件請專業(yè)人員進(jìn)行，禁止用戶私自操作。必須注意高壓安全事項(xiàng)，按照手冊中要求進(jìn)行維修。 3.如果是高壓環(huán)路絕緣故障，請?zhí)貏e注意不要觸碰高壓部分部件，高壓線束有特別顏色標(biāo)注。,1.高壓電池系統(tǒng)（bms或電池本體）故障； 2.高壓環(huán)路絕緣故障；,第二節(jié) m1ev故障診斷,系統(tǒng)故障燈常亮或者閃爍，整車不能ready；,1. 首先嘗試通過鑰匙重復(fù)上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，請執(zhí)行下述方法； 2.維修人員通過診斷儀讀取故障，根據(jù)具體故障參照整車維修手冊進(jìn)行維修。,1.電機(jī)系統(tǒng)（mcu

17、或電機(jī)本體）故障； 2.整車控制器及相關(guān)部件嚴(yán)重故障；,第二節(jié) m1ev故障診斷,系統(tǒng)故障燈和高壓電池故障燈不亮，電池?cái)嚅_指示燈亮；,此問題涉及高壓檢查和維修，非專業(yè)人員，禁止操作。 專業(yè)人員在檢查時(shí)，嚴(yán)格遵守操作要求，注意安全。 具體的檢查步驟請參考整車維修手冊，此處不做詳細(xì)描述。,高壓回路不能建立，整車不可以行駛： 1.高壓保險(xiǎn)燒斷； 2.繼電器控制線束有問題； 3.繼電器本身損壞。,第二節(jié) m1ev故障診斷,系統(tǒng)故障燈或者高壓電池故障燈亮，電池?cái)嚅_指示燈亮；,出現(xiàn)故障燈和電池?cái)嚅_時(shí)，先查故障，再查電池?cái)嚅_指示： 1. 首先嘗試通過鑰匙重復(fù)上電、斷電操作能否清除故障燈，如不能清除故障燈，請執(zhí)行下述方法； 2.維修人員通過診斷儀讀取故障，根據(jù)具體故障參照維修手冊進(jìn)行維修。 3.當(dāng)解決系統(tǒng)故障或者高壓電池故展以后，電池仍然不能聯(lián)系，請按照上一問題中所描述的進(jìn)行檢查和維修。,下述3個方面故障可能導(dǎo)致電池?cái)嚅_： 1.電機(jī)系統(tǒng)故障；