《新能源汽車電機及控制系統(tǒng)檢修》 課件 項目四 驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修

新能源汽車電機及控制系統(tǒng)檢修項目四

驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修任務一

驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的技術分析任務二

驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的檢修項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修任務一

驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的技術分析

一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成

二、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的工作原理項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成1.驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成

電動汽車在驅(qū)動與回收能量的工作過程中，驅(qū)動電機和控制器都會產(chǎn)生大量熱量，這些熱量如果不能及時帶走，將直接影響驅(qū)動電機與控制器的安全運行和使用壽命。多數(shù)電動汽車的驅(qū)動電機與控制器采用液體循環(huán)散熱的方式冷卻，也就是常說的“水冷”，圖示為比亞迪E5汽車驅(qū)動電機與控制器的冷卻系統(tǒng)，主要由膨脹水箱、散熱器、水泵、高壓電控總成、驅(qū)動電機、冷卻水管組成。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成比亞迪E5汽車電機與控制器的冷卻系統(tǒng)項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（1）膨脹水箱膨脹水箱的結構如圖所示。由溢流管接口、膨脹水箱蓋、殼體、補償管接口組成。一般采用白色，呈半透明狀。膨脹水箱的殼體上刻有“MAX”、“MIN”兩條刻度線，便于日常保養(yǎng)時觀察冷卻液液位。膨脹水箱的結構項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理

膨脹水箱的連接方式及工作原理如圖所示。膨脹水箱的溢流管接口與散熱器的溢流閥排放口連接，膨脹水箱的補償管接口與水泵的入口及散熱器出水口連接項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理

當冷卻系統(tǒng)工作負荷較大時，部分冷卻液蒸發(fā)及揮發(fā)成為氣體，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部壓力升高，當壓力超過散熱器溢流閥開啟壓力時，散熱器的溢流閥開啟，散熱器內(nèi)的汽水混合物通過溢流閥及管道通入膨脹水箱。膨脹水箱溫度較低，部分蒸汽冷凝，膨脹水箱蓋上設置有排放單向閥，當膨脹水箱內(nèi)部壓力大于單向閥開啟壓力時，膨脹水箱內(nèi)的氣體會通過單向閥排入大氣中。

這樣，膨脹水箱內(nèi)可以實現(xiàn)氣液分離。經(jīng)分離后的液體與散熱器出口液體一起通至水泵入口，當冷卻液不足時及時補償，同時還減小了水泵吸入氣體的可能，避免水泵“氣蝕”。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理

膨脹水管蓋上還設置有吸入單向閥。當驅(qū)動電機與控制器停止工作時，熱負荷減小，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部壓力降低。當膨脹水箱具有一定真空度時，吸入單向閥開啟，確保整個冷卻系統(tǒng)內(nèi)壓力維持在正常范圍內(nèi)。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（2）散熱器電動汽車常見的散熱器結構如圖所示，包括左儲水室、右儲水室、散熱器芯、散熱器翼片、進水管接口、出水管接口、放水螺栓、溢流管接口等部件組成。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理散熱器各散熱翼片之間留有空隙，空氣從散熱片的空隙中通過，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動，空氣將冷卻液的熱量帶走。散熱器實質(zhì)上是一個熱交換器，為了增大熱交換的面積，散熱器芯有管片式、管帶式和板式三種類型，如圖所示。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（3）水泵常見的冷卻系統(tǒng)電動水泵如圖所示。主要由電機殼體、電機轉(zhuǎn)子、水泵底蓋、水泵葉輪、水泵外殼組成。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理目前多數(shù)電動汽車冷卻系統(tǒng)都采用離心式水泵，其工作原理如圖所示，水泵由電機驅(qū)動，電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動水泵葉輪旋轉(zhuǎn)，泵體內(nèi)的冷卻液受到離心力，從而被“甩”到葉輪外沿，從而葉輪中心形成低壓，葉輪外沿形成高壓。低壓部位連接進水道，高壓部位連接出水道，因此能夠通過高壓將液體進行輸送。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（4）散熱器風扇散熱器風扇如圖所示，當風扇旋轉(zhuǎn)時，能夠吸入空氣，增加了通過散熱器空氣流量，從而增強了散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（5）驅(qū)動電機殼體水道驅(qū)動電機和控制器的殼體都有供冷卻液循環(huán)流動的水道，驅(qū)動電機殼體水道如圖所示。殼體水道連接進水管和出水管，低溫的冷卻液從進水管口進入，帶走驅(qū)動電機工作所產(chǎn)生的熱量，從出水管口流出，使電機的溫度始終保持在正常范圍。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（6）冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器安裝在驅(qū)動電機殼體上，如圖所示。冷卻液溫度傳感器直接與冷卻液接觸，具體結構如圖所示。主要由銅殼體、絕緣殼體、針腳、絕緣套和熱敏電阻組成。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理常用的冷卻液溫度傳感器采用的是負溫度系數(shù)熱敏電阻，即隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值下降，從而帶來了檢測點電壓的變化?？刂破鲿鶕?jù)檢測點的電壓測算出對應的溫度。這就是冷卻液溫度傳感器的工作原理。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理（7）冷卻液冷卻液通常又稱為防凍液，如圖所示。冷卻液除了具有良好的散熱性能外，還需要具有防結冰、防腐、防垢、防沸騰等作用。冷卻液的組成成分主要有水、防凍劑和添加劑三部分。根據(jù)冰點的不同，三種材質(zhì)混合比不同，冷卻液有酒精型、甘油型、乙二醇型，平常添加冷卻液時應注意不同品牌、型號和廠家的不能混加。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的組成2.冷卻系統(tǒng)組件的結構與工作原理

乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑，并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各種冰點的冷卻液，其最低冰點可達-68℃，這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點，目前市場上乙二醇型冷卻液最為廣泛。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修二、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的工作原理

驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的工作原理如圖所示。水泵轉(zhuǎn)動使冷卻液在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動，帶走驅(qū)動電機與控制器中工作時產(chǎn)生的熱量，高溫的冷卻液進入散熱器，在散熱器中與外界的空氣進行熱交換，將熱量傳遞至外界環(huán)境中，得到低溫的冷卻液，再被吸入水泵，如此循環(huán)往復使整個系統(tǒng)的溫度保持在正常范圍內(nèi)。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修二、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的工作原理項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修二、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的工作原理

電動汽車啟動，驅(qū)動電機的溫度傳感器、驅(qū)動電機冷卻液溫度傳感器、電機控制器的溫度傳感器持續(xù)監(jiān)控溫度，并將信號發(fā)送至電機控制器，電機控制器通過CAN線將信號發(fā)送至主控制器，主控制器控制冷卻系統(tǒng)的水泵工作，主控制器還要控制散熱器的風扇進行高速運行、低速運行或者停止工作，使整個系統(tǒng)的溫度保持在正常范圍內(nèi)。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)1.例行檢查（1）冷卻液液位檢查檢查膨脹水箱中冷卻液的液位，如圖所示，要求液位在MAX和MIN標記之間，如果液位看不清楚，可以借助手電筒。當冷卻液液位偏低時，需要及時補充冷卻液，同時，還需要檢查冷卻系統(tǒng)是否存在泄漏的情況。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)（2）冷卻液外觀檢查目視，冷卻液應外觀清亮透明，無沉淀懸浮物，無刺激性氣味。（3）冷卻液冰點檢測冷卻液冰點應該低于當?shù)刈畹蜌鉁?0℃以上，才可以保證安全使用。冷卻液上平包裝上面會注明該冷卻液的成分、冰點及沸點等性能參數(shù)。對汽車冷卻系統(tǒng)內(nèi)正在使用的冷卻液，使用冰點檢測儀檢測它的冰點。如圖所示，先用柔軟的絨布將蓋板及棱鏡表面搽拭干凈，將待測液體用滴管滴于棱鏡表面，合上蓋板輕輕按壓。將冰點檢測儀對向明亮處，旋轉(zhuǎn)目鏡使視場內(nèi)刻度線清晰，讀出明暗分界線在標示板上相應標尺上的數(shù)值，即為冷卻液冰點值。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修一、驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)2.更換冷卻液電動汽車的冷卻液需要定期更換，多數(shù)汽車要求每兩年更換一次。更換冷卻液的操作流程如圖所示。冷卻液的用量和規(guī)格務必選用汽車維修手冊推薦的冷卻液。

部分電動汽車驅(qū)動電機與控制器的冷卻液與動力電池的冷卻液共用，這種冷卻液要求為無水冷卻液，不能夠電解，否則容易發(fā)生短路。傳統(tǒng)汽車與新能源汽車的冷卻液是不可隨意混用的。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修故障部位故障原因解決方案冷卻液缺少冷卻液缺少，未按保養(yǎng)手冊添加冷卻液膨脹水箱添加冷卻液冷卻液泄漏環(huán)箍破壞，水管接口處冷卻液泄漏更換環(huán)箍水管破損，水管本身冷卻液泄漏更換新水管散熱器芯體破壞，芯體處滲漏冷卻液更換散熱器芯體散熱器水室開裂，水室外側(cè)泄漏冷卻液更換散熱器芯體散熱器放水堵塞密封不嚴，放水孔滲漏更換散熱器電動水泵冷卻液雜質(zhì)導致水泵堵轉(zhuǎn)更換系統(tǒng)冷卻液水泵破損，泵蓋/密封圈/泵輪破壞更換水泵整車線束故障，虛接/短路/斷路等故障查找線束故障，依據(jù)維修手冊處理散熱器風扇風扇控制器/繼電器/插接件針腳退針更換元器件風扇線束故障查找線束故障，依據(jù)維修手冊處理扇葉破損/斷裂，扇葉不工作更換扇葉風扇電機/控制器故障更換風扇電機/控制器散熱器芯體老化，芯管堵塞清洗或更換散熱器水室堵塞，影響冷卻循環(huán)清洗或更換散熱器前杠中網(wǎng)或下格柵進風口堵塞查找進風口堵塞故障，依據(jù)維修收費處理二、冷卻系統(tǒng)常見故障及維修項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修三、冷卻系統(tǒng)故障排除案例1.帝豪EV300電機過熱故障

故障現(xiàn)象一輛帝豪EV300純電動汽車，在行駛一段時間后，儀表點亮電機過熱指示燈和限功率行駛指示燈，車輛僅以10Km/h以下時速行駛。將汽車停駛一段時間，故障消失，車輛可以正常行駛，再行駛一段時間，故障又再次出現(xiàn)。項目四驅(qū)動電機與控制器冷卻系統(tǒng)檢修三、冷卻系統(tǒng)故障排除案例項目四