《北汽新能源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷分析報(bào)告8900字（論文）》

北汽新能源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷分析報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\h\u25305前言 前言進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅速，成為世界上最大的汽車消費(fèi)國(guó)之一。據(jù)調(diào)查，到2019年，中國(guó)汽車保有量為2.6億輛，新能源汽車保有量為381萬(wàn)輛，占汽車保有量的1.46%。隨著我國(guó)汽車保有量的增加，化石燃料的消耗和對(duì)進(jìn)口的依賴也在增加。與此同時(shí)，我國(guó)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也日益嚴(yán)重，因?yàn)榇罅炕剂媳蝗剂宪囀褂?，使得污染物排放量大。目前，電?dòng)汽車的研發(fā)使用是社會(huì)發(fā)展的新趨勢(shì)，也是汽車發(fā)展的新方向和共同趨勢(shì)，在大型汽車制造商中，電動(dòng)汽車也在逐步被生產(chǎn)；電動(dòng)汽車使用的電力可以通過(guò)連接電網(wǎng)等方式獲得。就目前的技術(shù)而言，電力獲取突進(jìn)多種多樣，例如通過(guò)或是傳統(tǒng)化石燃料獲取，近年被人熟知的風(fēng)能、水電、太陽(yáng)能、潮汐能等能源可以極大滿足電動(dòng)汽車的能源需求，而在獲取電力的過(guò)程中，提高發(fā)電效率，控制環(huán)境污染等方式，能有效的減少污染物的排放。電動(dòng)汽車的電力需求將有助于改變能源結(jié)構(gòu)。促進(jìn)與新能源有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展、改善和解決。本文所介紹的便是我國(guó)汽車制造商北汽新能源汽車自主研發(fā)的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一款輕量化的永磁同步電機(jī)，該款驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率為53千瓦，最大行駛速度達(dá)到125km/h。以該型號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為例，淺談新能源汽車的發(fā)展以及永磁同步電機(jī)的發(fā)展，以擴(kuò)散思維，簡(jiǎn)述各種類型的電機(jī)，并作簡(jiǎn)單優(yōu)劣分析，然后就對(duì)永磁同步電機(jī)的基本運(yùn)行原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)述，再以北汽自主研發(fā)的永磁同步電機(jī)的構(gòu)造、配置進(jìn)行重點(diǎn)介紹，最后對(duì)北汽新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障問(wèn)題進(jìn)行診斷、分析和排除方法提出自己的見(jiàn)解與思路。1緒論1.1研究背景隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們的生活質(zhì)量逐漸提高，越來(lái)越多的人使用汽車進(jìn)行代步，方便人們的出行。然而，汽車數(shù)量的不斷增長(zhǎng)與能源消耗的不斷增加，汽車在方便人類的同時(shí)，一方面消耗著地球上的能源；一方面極大程度上的污染了環(huán)境，這使得人類不得不考慮保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源的問(wèn)題。因此，新能源汽車逐漸走入了人們的視野，其可以大大減小能源的消耗，并且減少了環(huán)境污染，因此新能源汽車替代傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車的呼聲越來(lái)越高。但是新能源汽車的技術(shù)尚不成熟，新能源汽車對(duì)于電機(jī)控制系統(tǒng)的要求較高，目前的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能還有待提高，新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究是當(dāng)前汽車行業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)。1.2研究目的意義隨著稀土資源的開(kāi)發(fā)利用，永磁材料的價(jià)格也隨之降低，其性能也在不斷提高，近幾年又出現(xiàn)了永磁材料，使得永磁同步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)逐步體現(xiàn)，永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、工作效率高、轉(zhuǎn)矩電流比高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低，易于散熱及維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，使得永磁同步電機(jī)在對(duì)功率要求不高、精度要求高、運(yùn)行可靠性高、調(diào)速范圍寬的伺服控制系統(tǒng)中備受科研人員的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步推廣，其中之一便是在新能源汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上。盡管永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)得到了很大的發(fā)展，各種控制技術(shù)的應(yīng)用也在逐步成熟，但新能源汽車是一項(xiàng)新技術(shù)，產(chǎn)品還處于不穩(wěn)定成熟狀態(tài)，而作為新能源汽車的核心部件達(dá)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)，更是關(guān)鍵技術(shù)，本文以北汽自主研發(fā)的永磁同步電機(jī)為例，從電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，運(yùn)行原理方面來(lái)分析新能源常見(jiàn)問(wèn)題的維修檢測(cè)，這對(duì)于新能源覆蓋普及提供技術(shù)方面的保證，同時(shí)也對(duì)該方面理論進(jìn)行整理歸納。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1新能源汽車研究現(xiàn)狀世界各大汽車制造商都在加緊開(kāi)發(fā)各種電動(dòng)汽車，并取得了一定的進(jìn)展。日本長(zhǎng)期以來(lái)非常重視電動(dòng)汽車的研發(fā)?？紤]到日本對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的擔(dān)憂，以及日本未來(lái)對(duì)全球汽車市場(chǎng)的占領(lǐng)，在當(dāng)前全球環(huán)境下，日本是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展最快的少數(shù)國(guó)家之一，目前只有兩家汽車公司，豐田汽車公司而本田汽車公司，可以生產(chǎn)和銷售散裝混合動(dòng)力車。與日本汽車工業(yè)相比，美國(guó)汽車工業(yè)是無(wú)與倫比的。但三大汽車公司只生產(chǎn)和銷售少量新能源汽車。在美國(guó)混合動(dòng)力汽車和燃料電池電動(dòng)汽車還沒(méi)有工業(yè)化。日本的混合動(dòng)力汽車占主導(dǎo)地位。與世界其他國(guó)家一樣，我國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展也在全面發(fā)展。十五期間，我國(guó)把保障能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和部門間發(fā)展作為重點(diǎn)。我國(guó)汽車工業(yè)是一個(gè)戰(zhàn)略性的考慮，已經(jīng)建立了一個(gè)重要的電動(dòng)汽車科技項(xiàng)目，把全國(guó)、各地區(qū)、各企業(yè)、各高校和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)。自該項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，通過(guò)眾多的科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合努力在該方向去的了重大突破和進(jìn)展，電動(dòng)汽車的燃料電池以及運(yùn)行模式以及被成功研發(fā)出來(lái)，在電動(dòng)汽車的運(yùn)行試驗(yàn)當(dāng)中，電池小汽車運(yùn)行4000公里，電池大巴運(yùn)行8000公里，而無(wú)憾公交路線中的混合動(dòng)力汽車的行駛里程以突破了14萬(wàn)公里，純電動(dòng)汽車已成功通過(guò)了國(guó)家相關(guān)認(rèn)證測(cè)試。1.3.2永磁同步電機(jī)研究現(xiàn)狀作為伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制核心——電機(jī)的控制技術(shù)，從其發(fā)展過(guò)程來(lái)看，其技術(shù)一直與電機(jī)、大功率器件、微電子器件、傳感器、微機(jī)及控制理論的發(fā)展息息相關(guān)。最開(kāi)始的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)是來(lái)自于美國(guó)軍事科技中的火炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，隨著科技與生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，電機(jī)服務(wù)系統(tǒng)去了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其中矢量變換交換系統(tǒng)的出現(xiàn)，是一次里程碑式的成果，矢量變換交換系統(tǒng)是一個(gè)由方向構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制技術(shù)與性能與直流系統(tǒng)媲美，但在該系統(tǒng)出現(xiàn)初期，并沒(méi)有被廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)逐步被應(yīng)用和推廣是因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料科學(xué)的發(fā)展越來(lái)越好，這些技術(shù)的發(fā)展，解決了矢量變換交換系統(tǒng)中很多弊端因素。矢量控制是從機(jī)電能量轉(zhuǎn)換、電機(jī)統(tǒng)一理論和空間矢量理論基礎(chǔ)中所提出來(lái)的，作為一種基礎(chǔ)系統(tǒng)，其最早被應(yīng)用在三相感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后又?jǐn)U散到三級(jí)磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)子會(huì)隨著運(yùn)行發(fā)熱，轉(zhuǎn)子發(fā)熱會(huì)改變轉(zhuǎn)子的參數(shù)，而轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的觀測(cè)又取決于轉(zhuǎn)子的參數(shù)，因此一直以來(lái)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)很難準(zhǔn)確的觀測(cè)到，這就影響到了有效控制理論的分析結(jié)果，而現(xiàn)在永磁電機(jī)的出現(xiàn)，其轉(zhuǎn)子是使用永磁材料，這就使轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)保持不點(diǎn)，所以矢量控制永磁同步電機(jī)在低性能、高精度的場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。接著，1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)mdepenbruk教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制的理論，并將其推廣到弱磁運(yùn)動(dòng)范圍。直接轉(zhuǎn)矩控制可以解決混合動(dòng)力矢量控制車輛的特性，易受發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)變化影響的問(wèn)題。直接控制矩形問(wèn)題一經(jīng)提出，就通過(guò)新的控制概念得到了廣泛的關(guān)注和迅速的發(fā)展。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，靜動(dòng)態(tài)性能高：目前該技術(shù)已成功應(yīng)用于電力機(jī)車牽引大功率傳動(dòng)中。德國(guó)、日本和美國(guó)正在競(jìng)爭(zhēng)這項(xiàng)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)。2相關(guān)概念闡述2.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型新能源汽車在道路行駛的過(guò)程中將面對(duì)復(fù)雜的路面情況，面臨著頻繁的加速、減速以及上坡下坡等情況，另一方面也要克服惡劣的天氣情況例如：雨雪天氣等等，因此需要高性能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)支持電動(dòng)汽車的行駛，因此選擇具有良好性能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)十分重要。新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求電機(jī)具備調(diào)速范圍寬、成本低、體積小工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，以便滿足駕駛員穩(wěn)定的駕駛汽車，而目前國(guó)內(nèi)外新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以及永磁同步電機(jī)等，各類型電機(jī)特性如下所述。直流電機(jī)的控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，采用斬波控制，可以直接通過(guò)對(duì)輸入電流大小的改變對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，成本較低且有良好的動(dòng)靜態(tài)性能，雖然直流電機(jī)的技術(shù)已經(jīng)是相當(dāng)成熟了，到那會(huì)因?yàn)殡娝⒑蛽Q向器的原因，使其不能告訴運(yùn)行，并且這一類型的電機(jī)可靠性較低，調(diào)速范圍也不夠?qū)挕⒐ぷ餍瘦^低、維修復(fù)雜的問(wèn)題難以解決，這些缺點(diǎn)降低了直流電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用價(jià)值。感應(yīng)電機(jī)雖然具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維修方便、運(yùn)行可靠、耐久度等方面的優(yōu)點(diǎn)，但是感應(yīng)電機(jī)的在運(yùn)行時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高次諧波、高轉(zhuǎn)子損耗、高附加損耗及鐵耗等缺點(diǎn)，造成其在汽車領(lǐng)域不受青睞。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是由開(kāi)關(guān)電路與磁阻電機(jī)組成的，通過(guò)導(dǎo)通定子線圈產(chǎn)生電流變化形成磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)矩。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理以及構(gòu)成較為簡(jiǎn)單，但其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大，在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行的情況下有較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)并產(chǎn)生噪音，因此未能廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無(wú)刷直流電機(jī)是屬于永磁電機(jī)系列，因?yàn)槠錄](méi)有電刷和換向問(wèn)題，所以稱為無(wú)刷直流電機(jī)，該種電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、高速性能好的優(yōu)點(diǎn)。其運(yùn)行當(dāng)中定子繞組通入近似的方波電流，可以使電機(jī)獲得較大的轉(zhuǎn)矩。永磁同步電機(jī)也是屬于永磁電機(jī)，由于其具有轉(zhuǎn)矩密度高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)低、振動(dòng)噪聲小和高轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力等優(yōu)點(diǎn)，且其調(diào)速范圍寬廣，使得該種電機(jī)在電動(dòng)汽車的應(yīng)用上，明顯提高了啟動(dòng)加速性能，同時(shí)由于永磁同步電機(jī)的這些優(yōu)點(diǎn)，使得目前永磁電機(jī)在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中總會(huì)被優(yōu)先選擇，同樣如何進(jìn)一步提高永磁同步電機(jī)滿足高性能電動(dòng)汽車也成為了國(guó)內(nèi)外的熱點(diǎn)問(wèn)題。不同類型電機(jī)的性能比較如表1所示表1各類型電機(jī)性能對(duì)比表2.2永磁同步電機(jī)的基本工作原理永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是當(dāng)三相電流進(jìn)入一組發(fā)動(dòng)機(jī)線圈時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)線圈組變成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因?yàn)橛来朋w安裝在轉(zhuǎn)子上，永磁體的磁極是固定的。根據(jù)磁極等離子體吸收原理，質(zhì)子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，最終以質(zhì)子旋轉(zhuǎn)電極的速度旋轉(zhuǎn)。在流動(dòng)性研究階段，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始逐漸升高，引起上述的主要原因有一系列因素，如非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)時(shí)間引起的單軸轉(zhuǎn)速、永磁發(fā)電機(jī)的制動(dòng)時(shí)間、磁制動(dòng)時(shí)間的旋轉(zhuǎn)時(shí)間和轉(zhuǎn)子的磁路，因此，在這個(gè)過(guò)程中，速度是振動(dòng)著上升的。2.3永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)除了基礎(chǔ)電機(jī)外，還需要有其他的程序配件來(lái)共同組成，包括完成驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元；控制電機(jī)的控制系統(tǒng)；調(diào)控電機(jī)轉(zhuǎn)速的速度控制器；以及信息反饋的位置反饋單元、電流反饋單元；連接外部的通訊口單元等共同組成。永磁同步電機(jī)相對(duì)于直流電機(jī)來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，體積也更小，效率高的同時(shí)損耗還小，且永磁同步電機(jī)不需要電刷和變換器，對(duì)于維護(hù)工作減少了工作量。應(yīng)用難度大。與異步電機(jī)相比，它相對(duì)簡(jiǎn)單，減少了質(zhì)子流的磨損和質(zhì)子的強(qiáng)度，可以測(cè)量轉(zhuǎn)子的參數(shù)和控制轉(zhuǎn)子的性能。但在性能方面也存在缺陷，如磁鐵在最大旋轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)的磁強(qiáng)度和抗震強(qiáng)度、速度有限、功率低、成本高、起動(dòng)困難等。和普通的電機(jī)相比較，永磁電機(jī)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，拆除了勵(lì)磁裝置，但效率得到了提高。矢量控制系統(tǒng)可以滿足車輛高精度、高動(dòng)態(tài)性能、大范圍的速度控制或位置控制的要求。驅(qū)動(dòng)單元：驅(qū)動(dòng)裝置采用三相全橋調(diào)節(jié)器使用三相正弦PWM結(jié)構(gòu)和逆變器變頻AC-DC-AC結(jié)構(gòu)。軟啟動(dòng)電路和能耗電路可以避免瞬時(shí)過(guò)載和制動(dòng)時(shí)泵壓升高。逆變部分采用驅(qū)動(dòng)電路、智能功率模塊（IPM）集成電路、保護(hù)電路和電源開(kāi)關(guān)?？刂茊卧嚎刂茊卧钦麄€(gè)通信服務(wù)系統(tǒng)的核心，可以控制位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流。具有快速數(shù)據(jù)處理能力的DSP在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時(shí)器電路、異步通信電路、CAN總線接收器和一系列發(fā)動(dòng)機(jī)控制專用集成電路，高速可編程靜態(tài)RAM和大容量程序存儲(chǔ)器。位置控制系統(tǒng)：位置控制系統(tǒng)主要有位置輸入、速度輸入和加速度輸入三種信號(hào)輸入形式，但是對(duì)于不同的信號(hào)，位置控制系統(tǒng)所表現(xiàn)出來(lái)的特性是有所不同的。位置傳感器通常采用高分辨率旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器和磁編碼器等，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩相正交波形，能輸出轉(zhuǎn)子的絕對(duì)位置，但其編碼電路復(fù)雜且昂貴。磁編碼器雖然可以根據(jù)磁鐵的變化來(lái)檢測(cè)位置，但性價(jià)比較高目前正處于低分辨率研究階段。接口通信單元：接口包括鍵盤/顯示器、控制接口I/O口、串行通信等。許多數(shù)字信號(hào)需要與服務(wù)單元內(nèi)外的接口電路分離。這些數(shù)字信號(hào)代表不同的信息和更新速度。圖1永磁同步電機(jī)的內(nèi)部電磁結(jié)構(gòu)3北汽新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)造及控制原理驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的三個(gè)基本組成部分之一，是汽車正常行駛的執(zhí)行系統(tǒng)，其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo)，直接影響到車輛的機(jī)動(dòng)性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。它由三部分組成：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和冷卻系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)控制原理如圖2所示。圖2北汽新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)控制原理圖3.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)以E150EV純電動(dòng)汽車為例，該車配有的永磁同步電機(jī)，具有效率高、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。永磁同步電機(jī)除了定子、轉(zhuǎn)子（永磁）和前后插頭組件外，溫度傳感器還用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器周圍組的溫度，以確定轉(zhuǎn)子的位置和速度，使電機(jī)得到更好的控制狀況，旋轉(zhuǎn)變壓器是改變轉(zhuǎn)子角度輸出電壓的信號(hào)元件。信號(hào)齒固定在轉(zhuǎn)子上，定子線圈固定在殼體上，定子線圈由勵(lì)磁線圈、正余弦勵(lì)磁組成。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)控制組受特定頻率的通信電壓的影響，輸出繞組的電壓與轉(zhuǎn)子輸出角的正弦、余弦函數(shù)有關(guān)，或與角度內(nèi)的角度成比例或線性。3.2電機(jī)控制器基本構(gòu)造及控制功能控制器是電機(jī)系統(tǒng)控制中心，處理所有輸入信號(hào)，并將電機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況信息發(fā)送給整個(gè)車輛的控制器，包含有功能診斷線路的電氣控制器。若診斷電路出現(xiàn)錯(cuò)誤，控制器會(huì)啟動(dòng)一個(gè)錯(cuò)誤代碼并發(fā)送到整個(gè)車輛的控制器。電機(jī)控制器主要由接口線路、控制主板、IGBT模塊(驅(qū)動(dòng))、電流感應(yīng)器、超級(jí)電容、放電電阻、殼體水道等組成。電機(jī)控制器主要實(shí)現(xiàn)控制主板、IGBT模塊(驅(qū)動(dòng))、超級(jí)電容及放電電阻這3大功能。（1）控制主板的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①為電機(jī)旋變傳感器勵(lì)磁供電,對(duì)旋變信號(hào)監(jiān)測(cè)與分析。②采集信號(hào)源，包含IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度。③實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT模塊進(jìn)行功能控制。④聯(lián)系電機(jī)與整車控制器的信息傳遞（2）IGBT模塊的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①監(jiān)測(cè)IGBT模塊的工作溫度。②實(shí)現(xiàn)三相整流、直流轉(zhuǎn)換交流及變頻功能。③將信息反饋給控制主板，以便電機(jī)接收器接受來(lái)自主板控制器的功能控制。（3）超級(jí)電容及放電電阻的控制功能接通電壓線路時(shí)，超級(jí)電容時(shí)處于充電狀態(tài)，為汽車充能，在車輛行駛過(guò)程中，超級(jí)電容保證了電壓的穩(wěn)定。放電電阻的功能主要是斷開(kāi)高壓電時(shí)，放電電阻給電容放電以確保安全。3.3冷卻系統(tǒng)的組成及控制方法冷卻系統(tǒng)由水泵、散熱器，以及膨脹水箱、風(fēng)扇和管路組成，其作用是保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器在運(yùn)行中發(fā)熱，及時(shí)降溫散熱，具體控制情況如下：（1）正常車輛是在剛開(kāi)始啟動(dòng)車輛的時(shí)候，水泵便開(kāi)始工作了；而新車則是在啟動(dòng)之后，電機(jī)的溫度達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值后才會(huì)啟動(dòng)工作。（2）當(dāng)控制器溫度監(jiān)測(cè)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)45℃≤溫度<50℃時(shí)，冷卻風(fēng)扇低速起動(dòng)；溫度≥50C時(shí)，冷卻風(fēng)扇高速起動(dòng)；溫度降至40℃時(shí)，冷卻風(fēng)扇停止工作；120℃≤溫度<140℃時(shí)，降功率運(yùn)行;溫度≥140℃時(shí)，停機(jī)。（3）當(dāng)控制器監(jiān)測(cè)到電機(jī)控制器散熱基板溫度≥75℃時(shí),冷卻風(fēng)扇低速起動(dòng)；溫度≥80C時(shí)，冷卻風(fēng)扇高速起動(dòng)；溫度降至75℃時(shí)，冷卻風(fēng)扇停止工作；75℃≤溫度<85℃時(shí),降功率運(yùn)行；溫度≥85℃時(shí)，超溫保護(hù)，即停機(jī)。4.北汽新能源汽車故障診斷與排除新能源汽車的正常行駛主要取決于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。一旦電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響新能源汽車的正常運(yùn)行。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電動(dòng)汽車的電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)與電機(jī)系統(tǒng)的故障密切相關(guān)。如果多個(gè)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)同工作，將導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障。另外，在不同的工作條件下運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)不同的故障形式，這也給電動(dòng)汽車的故障診斷帶來(lái)了新的困難。根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各種故障形式，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障類型可分為機(jī)械故障和電氣故障。4.1故障診斷與維修案例4.1.1故障現(xiàn)象北汽生產(chǎn)的EV160新能源純電動(dòng)汽車，電機(jī)型號(hào)：TZ20S02，電池型號(hào)：29/135/220－80Ah，電池工作電壓：320v，行駛里程5600公里，出現(xiàn)不能行駛故障，儀表報(bào)警燈常亮，報(bào)警聲響；當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)發(fā)出“咔嚓咔嚓”的聲音4.1.2檢修過(guò)程參照北汽\t"/article/sort0253/sort0666/_blank"新能源EV160純\t"/article/sort0253/sort0666/_blank"電動(dòng)汽車電機(jī)控制器（MCU）的電路圖如圖3所示，對(duì)照實(shí)物圖，識(shí)別電機(jī)與電機(jī)控制器對(duì)應(yīng)的連接插頭，本人按照以下步驟進(jìn)行故障檢修。圖3EV160純電動(dòng)汽車電機(jī)控制器（MCU）電路圖（1）讀取故障碼連接解碼儀，讀取故障碼p116016，單片機(jī)TGBT驅(qū)動(dòng)電路過(guò)流故障（A相／U相）。由于診斷儀沒(méi)有明確的故障點(diǎn)或故障原因的指導(dǎo)，需要進(jìn)一步的維修來(lái)確定故障原因。（2）檢測(cè)高壓系統(tǒng)切斷蓄電池負(fù)極，用電工膠帶包住金屬部分，避免與車身低接觸。然后切斷車輛手套箱位置處的高壓保險(xiǎn)絲組。5分鐘后，取下連接動(dòng)力電池與高壓箱的高壓電纜，用萬(wàn)用表測(cè)量高壓電池的進(jìn)線功率。測(cè)量結(jié)果為0.1V，高壓系統(tǒng)成功斷電。（3）檢測(cè)電機(jī)控制器在高壓系統(tǒng)斷電后，使用萬(wàn)用表、兆歐表對(duì)電機(jī)控制器MCU進(jìn)行測(cè)量并將結(jié)果填寫(xiě)在表1里面。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，結(jié)果正常。表2北汽EV160電機(jī)控制器診斷表（4）測(cè)量MCU電源保險(xiǎn)FB10找出車輛前艙保險(xiǎn)絲及繼電器盒，檢查MCU電源保險(xiǎn)絲FB10，測(cè)量保險(xiǎn)絲電阻值，正常值小于lΩ，測(cè)量值為0.2Ω，測(cè)量結(jié)果正常。（5）檢測(cè)電源繼電器測(cè)量MCU電源繼電器線圈端子上兩個(gè)引腳之間的電阻，正常值為133Ω左右，測(cè)量值為92Ω，測(cè)量結(jié)果正常。測(cè)量電源繼電器開(kāi)關(guān)端子的導(dǎo)通性，將電源繼電器線圈端子的兩個(gè)引腳分別接到蓄電池的正負(fù)極上，將萬(wàn)用表調(diào)到200Ω。電阻塊，測(cè)量繼電器的兩個(gè)開(kāi)關(guān)端子是否連接，測(cè)量值為0.1Ω，正常值小于1Ω，測(cè)量結(jié)果正常。（6）測(cè)量MCU低壓控制插頭1＃腳電壓用探針插入MCU低壓插件T3（如圖4所示）的1#腳，測(cè)量1＃腳電壓，正常值為12V左右。測(cè)量值為12.4V，測(cè)量結(jié)果正常圖4MCU低壓插件T3（7）測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器各個(gè)繞組阻值及其波形①使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量MCU低壓插件T35的22、23＃端子的電阻值，正常值為50～70Ω，測(cè)量值為52.2Ω，測(cè)量結(jié)果正常；測(cè)量34、35＃端子的電阻值，正常值為50～70Ω，測(cè)量值為50.3Ω，測(cè)量結(jié)果正常；測(cè)量11、12＃端子的電阻值，正常值為20～40Ω，測(cè)量值為20.8Ω，測(cè)量結(jié)果正常。因此，可以判定旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁、正弦和余弦3組線圈阻值正常。②使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變插件T19b（見(jiàn)圖5）的A與MCU低壓插件T35的12＃端子、B與11＃端子、E與23＃端子、F與22＃端子、C與35＃端子、D與34＃端子的電阻值，正常值為0.2～0.5Ω，測(cè)量值為0.37Ω左右，測(cè)量結(jié)果正常。圖5驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變插件T19b③使用示波器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變插件T19b測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器各個(gè)繞組波形，發(fā)現(xiàn)A與B端子、C與D端子之間可以調(diào)取波形并且經(jīng)過(guò)頻率調(diào)整后，其波形符合維修手冊(cè)中所示標(biāo)準(zhǔn)波形；但是，E與F端子之間無(wú)法調(diào)取波形。④使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量端子E與車身搭鐵之間的電阻值，結(jié)果為0.96Ω。原來(lái)是線束對(duì)地搭鐵。4.1.3故障排除由于分解器的線束端子E與車身接地之間短路（即對(duì)地短路），分解器不能正常工作，電機(jī)控制器MCU不能啟動(dòng)電機(jī)，因此總有啟動(dòng)趨勢(shì)，但車輛永遠(yuǎn)不能向前行駛，并伴有電機(jī)啟動(dòng)的悶響。經(jīng)廠家認(rèn)可更換低壓線束后，車輛運(yùn)行正常。連接解碼器，刪除歷史故障碼，再次讀取故障碼，儀器顯示無(wú)故障碼，證明故障排除。4.2常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與維修4.2.1故障現(xiàn)象一電機(jī)系統(tǒng)過(guò)熱、系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮，情況一：車輛行駛中限功率；情況二：車輛無(wú)法行駛。（1）原因分析情況一：動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)溫度過(guò)高；情況二：動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)溫度過(guò)高或溫度傳感器檢測(cè)失效。（2）診斷與維修檢查車輛是否缺少冷卻液，若缺少加注冷卻液；若冷卻液充足或加注之后故障未消失，進(jìn)一步檢查通過(guò)診斷儀讀取車輛故障碼，確定具體故障原因，若為制冷系統(tǒng)故障，維修排除相關(guān)故障；若為動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障，聯(lián)系供應(yīng)商解決。4.2.2故障現(xiàn)象二驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障指示燈、系統(tǒng)故障指示燈亮。情況一：車輛行駛中限功率；情況二：車輛無(wú)法行駛。（1）原因分析情況一：電機(jī)輕微超速、母線輕度過(guò)壓與欠壓；情況二：低壓電源供電異常、相電流過(guò)流、母線過(guò)流、過(guò)壓、旋變故障、電機(jī)超速等。（2）診斷與維修通過(guò)診斷儀讀取車輛故障碼，確定具體故障原因,聯(lián)系相應(yīng)供應(yīng)商解決。4.2.3故障現(xiàn)象三驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障指示燈、系統(tǒng)故障指示燈CAN故障報(bào)警燈點(diǎn)亮，①車輛無(wú)法上高壓②車輛行駛中無(wú)扭矩輸出。（1）原因分析電機(jī)控制單元CAN通訊模塊出現(xiàn)問(wèn)題。（2）診斷與維修通過(guò)診斷儀讀取車輛故障碼,確定具體故障原因，聯(lián)系相應(yīng)供應(yīng)商解決。4.3驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障常用檢測(cè)方法感官診斷法。感官診斷主要是通過(guò)觀察新能源汽車的電路是否存在電路冒煙、火花、異響、發(fā)熱等情況。這些都是可以通過(guò)人的感官直接感受到異常，然后根據(jù)感官上判斷出來(lái)的故障位置，再進(jìn)行具體故障排查，最終確定故障位置以及故障形式，并針對(duì)具體的故障進(jìn)行處理。儀表診斷法。儀表診斷主要是通過(guò)新能源汽車上配置的各種儀表的顯示情況進(jìn)行檢查，以此判斷新能源汽車