5.2電動(dòng)汽車上電與下電功能控制課件

1、授課教師：XXX授課日期：xxxx年xx月xx日電動(dòng)汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修 新能源電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)項(xiàng)目一 電動(dòng)汽車高壓電系統(tǒng)防護(hù)項(xiàng)目二 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)項(xiàng)目三 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目四 電動(dòng)汽車整車控制器項(xiàng)目五 電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)項(xiàng)目六 電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)項(xiàng)目七 電動(dòng)汽車高壓輔助系統(tǒng)項(xiàng)目八 任務(wù)一電動(dòng)汽車整車控制器功能概述與工作原理 任務(wù)二電動(dòng)汽車上電與下電功能控制 任務(wù)三電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)附件控制 任務(wù)四純電動(dòng)汽車整車控制器安全功能控制1.了解整車上下電的作用和相關(guān)零部件組成。2.掌握整車上下電工作流程。3.能夠完整描繪整車上下電的每個(gè)步驟。 某電動(dòng)汽車存在踩了剎車無法正常啟動(dòng)的故障現(xiàn)象，

2、請(qǐng)你結(jié)合本學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)該故障現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析，以小組形式討論，初步診斷該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和排除方法，并將最終結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。二、低壓上電及喚醒原理一、整車上下電過程三、高壓供電原理電動(dòng)汽車上電與下電功能控制四、整車上下電流程圖一、整車上下電過程整車控制器VCU電機(jī)控制器MCU動(dòng)力蓄電池控制系統(tǒng)BMSDC/DC轉(zhuǎn)換器車載充電機(jī)OBC空調(diào)系統(tǒng)AC與PTC組合儀表ICU遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)T-BOX等整車上下電各控制器喚醒與休眠整車所有控制單元低壓上電與下電高壓上電與下電一、整車上下電過程 整車上下電過程是由VCU協(xié)調(diào)各個(gè)控制器，使各控制器按順序合理地接通或斷開控制電信號(hào)，使車輛上的各個(gè)高壓繼電器閉合或斷開，從而

3、使車輛能夠正確地完成“啟動(dòng)”和“關(guān)閉”動(dòng)作，同時(shí)進(jìn)行信息交互和故障檢測(cè)。整車過程必須保證邏輯正確、順序正確、故障檢測(cè)合理有效。二、低壓上電及喚醒原理 電動(dòng)汽車要能正常啟動(dòng)，動(dòng)力蓄電池就需要對(duì)外供電。為了保證供電安全，整車控制系統(tǒng)必須在確保整車主要高低壓部件正常的情況下才會(huì)使動(dòng)力蓄電池的正負(fù)極繼電器閉合，從而對(duì)外輸出高壓電。VCU被喚醒將會(huì)與其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，檢測(cè)正常后才會(huì)使高壓繼電器閉合而對(duì)外供電。電動(dòng)車喚醒整車控制器的方式點(diǎn)火開關(guān)喚醒快充喚醒慢充喚醒遠(yuǎn)程APP喚醒二、低壓上電及喚醒原理整車低壓供電原理快充模式下各控制器喚醒原理慢充模式下各控制器喚醒原理非充電模式下各控制器喚醒原理 遠(yuǎn)程模

4、式下各控制器喚醒原理1. 整車低壓供電原理整車低壓供電，車輛低壓控制器的供電途徑有三種，如圖5-3所示。ICU12V蓄電池整車控制器BMSMCUPTCOBCA/C車身地DC/DC啟動(dòng)開關(guān)動(dòng)力電池包高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器圖 5-3 低壓供電原理 1. 整車低壓供電原理車輛低壓控制器的供電途徑有三種途徑一由蓄電池直接供電，主要有整車控制器VCU、電池管理系統(tǒng)BMS、DC/DC、空調(diào)系統(tǒng)A/C、電池控制器MCU等。途徑二由VCU控制低壓電器，低壓繼電器閉合后12V蓄電池會(huì)給水泵、真空泵、冷卻風(fēng)扇供電。途徑三DC/DC將電池包的高壓電轉(zhuǎn)換為12V低壓電

5、再供給車上的各個(gè)控制器。2. 非充電模式下各控制器喚醒原理 當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)或鑰匙打到ON檔，IGON繼電器將會(huì)閉合，12V電池的電會(huì)通過控制線輸入到各個(gè)控制器的喚醒引腳，從而將各個(gè)控制器喚醒（除了車載充電機(jī)OBC）。非充電模式下控制喚醒主要通過鑰匙IGON繼電器喚醒，如圖5-3所示。ICU12V蓄電池整車控制器BMSMCUPTCOBCA/C車身地DC/DC啟動(dòng)開關(guān)動(dòng)力電池包高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器圖 5-3 低壓供電原理 3. 慢充模式下各控制器喚醒原理圖 5-4 慢充模式喚醒原理低壓電源線12V蓄電池整車控制器MCUDC/DCOBCA/C車身地BM

6、S啟動(dòng)開關(guān)高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器充電槍PTC慢充模式下控制器喚醒主要有慢充OBC喚醒和BMS喚醒，如圖5-4所示。3. 慢充模式下各控制器喚醒原理 慢充喚醒是指當(dāng)交流慢充樁上的充電槍插入到車輛上的慢充座后，慢充樁會(huì)與車載充電機(jī)進(jìn)行握手交互，交互完成后，車載充電機(jī)會(huì)輸出12V喚醒信號(hào)將BMS喚醒。慢充喚醒 BMS喚醒是指BMS被慢充座喚醒后， BMS輸出12V喚醒信號(hào)將VCU、MCU等其他控制器喚醒，以使整車達(dá)到可以充電的狀態(tài)。BMS喚醒4. 快充模式下各控制器喚醒原理快充模式下主要有快充喚醒（直流快充樁喚醒）和BMS喚醒，如圖5-5所示。低壓電

7、源線12V蓄電池整車控制器MCUDC/DC快充座A/C車身地BMS啟動(dòng)開關(guān)高壓線喚醒線水泵真空泵冷卻風(fēng)扇控制線車身地低壓繼電器低壓繼電器低壓繼電器快充槍PTC圖 5-5 快充模式喚醒原理4. 快充模式下各控制器喚醒原理 快充喚醒是當(dāng)直流快充樁上的充電槍插入到車輛上的快充座后，快充插座會(huì)輸出12V喚醒信號(hào)將BMS喚醒?？斐鋯拘?BMS喚醒是指BMS被快充座喚醒后，與快充樁進(jìn)行握手交互，交互完成后，BMS輸出12V喚醒信號(hào)將VCU、MCU等其他控制器喚醒，以使整車達(dá)到可以充電的狀態(tài)。BMS喚醒5. 遠(yuǎn)程模式下各控制器喚醒原理遠(yuǎn)程模式下控制器喚醒主要有T-BOX喚醒及BMS喚醒。遠(yuǎn)程APP發(fā)送喚醒信

8、號(hào)給T-BOX，T-BOX發(fā)送12V喚醒信號(hào)喚醒BMS。BMS被喚醒后，與T-BOX進(jìn)行交互，交互完成后發(fā)送12V喚醒信號(hào)喚醒車上的其他控制器。T-BOX三、高壓供電原理 電動(dòng)汽車的高壓部件主要有動(dòng)力電池包、電機(jī)及電機(jī)控制器、DC/DC、空調(diào)壓縮機(jī)、PTC、車載充電機(jī)OBC、高壓配電盒，如圖5-6所示。 圖 5-6 高壓電氣原理圖 電池包內(nèi)部包含維修開關(guān)、主正繼電器K1、預(yù)充繼電器K2、主負(fù)繼電器K3以、預(yù)充電阻、以及幾個(gè)位置的高壓檢測(cè)點(diǎn)等高壓元件。三、高壓供電原理高壓檢測(cè)點(diǎn)V1位于高壓主正和主負(fù)繼電器內(nèi)側(cè)，測(cè)量動(dòng)力電池包總電壓，也可用于判定MSD是否斷路。高壓檢測(cè)點(diǎn)V2位于主負(fù)繼電器外側(cè)，另

9、一點(diǎn)位于預(yù)充繼電器與預(yù)充電阻之間，用于判定預(yù)充繼電器是否粘連、負(fù)極繼電器是否斷路、預(yù)充電電阻是否短路、預(yù)充繼電器是否斷路。高壓檢測(cè)點(diǎn)V3位于動(dòng)力蓄電池直流母線輸出兩端，用于判定正極繼電器是否粘連。高壓檢測(cè)點(diǎn)的作用三、高壓供電原理 預(yù)充電電路的作用是為了防止在高壓繼電器閉合瞬間形成的強(qiáng)電流和高壓對(duì)高壓回路中的控制器形成沖擊，導(dǎo)致高壓電路瞬間造成器件損毀。預(yù)充電電路通過整車控制器VCU在供電過程中控制相應(yīng)高壓接觸器通斷時(shí)序，達(dá)到高壓系統(tǒng)安全供電的目的。預(yù)充電電路的作用 首先是整車控制器發(fā)指令給BMS控制負(fù)極接觸器接通后，BMS會(huì)再控制預(yù)充電繼電器閉合，當(dāng)BMS判斷預(yù)充電結(jié)束后，再控制正極繼電器閉合

10、，同時(shí)斷開預(yù)充電繼電器斷開，這樣完成了動(dòng)力蓄電池高壓供電。高壓接觸器的控制順序四、整車上下電流程圖 整車上下電流程由整車控制器VCU控制，整車控制器VCU喚醒方式有四種，喚醒之后的控制過程近似，下面僅以點(diǎn)火開關(guān)喚醒整車控制器的方式來介紹整車上下電流程，如圖5-7所示。電動(dòng)車喚醒整車控制器的方式點(diǎn)火IGON喚醒快充喚醒慢充喚醒遠(yuǎn)程APP喚醒四、整車上下電流程圖圖 5-7 整車上電流程圖四、整車上下電流程圖 （1）上電流程 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕或鑰匙旋轉(zhuǎn)到Start檔，松開后回到ON檔，且檔位處于N檔，整車開始高壓供電檢測(cè)。整車控制器被喚醒后會(huì)進(jìn)行模式判斷，如果此時(shí)充電槍插在充電口上，會(huì)判斷為充電模式，

11、此時(shí)將不會(huì)進(jìn)入行車模式，上高壓的流程會(huì)繼續(xù)，以便車輛能正常充電。當(dāng)整車模式被判斷為運(yùn)行模式后，整車控制器進(jìn)行初始化并完成自檢；之后整車控制器會(huì)判斷其他控制器自檢是否正常，并判斷整車是否有不允許上高壓的故障；如果無故障VCU發(fā)送BMS高壓繼電器閉合指令，BMS先閉合主負(fù)繼電器和預(yù)充繼電器，判斷預(yù)充完成后再閉合主正繼電器；主正繼電器閉合后各高壓用電器會(huì)反饋高壓狀態(tài)是否正常，高壓狀態(tài)正常后，如果檔位在N檔、有START信號(hào)并且有踩剎車，VCU將會(huì)控制車輛進(jìn)入可行車模式。四、整車上下電流程圖 （2）下電流程 整車下電流程如圖5-8所示，當(dāng)鑰匙打到OFF檔或ACC檔，VCU會(huì)執(zhí)行整車下電流程。首先，VCU會(huì)給車上的高壓用電器發(fā)送停機(jī)指令，使它們停止工作；當(dāng)車速小于一定值且電池包輸入電流小于一定值時(shí)，VCU