新能源汽車驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修 課件 6.1檢修驅(qū)動電機(jī)絕緣故障

檢修驅(qū)動電機(jī)絕緣故障教學(xué)目標(biāo)1.能夠具備資料查詢、收集和整理能力；2.能夠正確使用絕緣測試儀；3.能夠?qū)︱?qū)動電機(jī)及控制器進(jìn)行絕緣檢測。重點(diǎn)：絕緣測試儀的使用方法。難點(diǎn)：驅(qū)動電機(jī)及控制器絕緣檢測方法。一任務(wù)描述二任務(wù)分析三信息收集四制定方案五任務(wù)實(shí)施六總結(jié)評價教學(xué)流程一、任務(wù)描述

吉利4S店維修技師小王今天接了一臺帝豪EV450純電動汽車。車輛無法啟動，儀表動力系統(tǒng)故障燈點(diǎn)亮，故障診斷儀報車輛絕緣故障。如果你是小王，你該如何診斷并排除這個故障呢？二、任務(wù)分析1.為什么需要絕緣檢測？2.如何檢測新能源汽車漏電？一、新能源汽車絕緣檢測原理

1.絕緣相關(guān)概念什么是絕緣？工程上一般意義的絕緣是指，為了隔離人、其他帶電或者不帶電結(jié)構(gòu)，在帶電器件表面包裹一層不導(dǎo)電物質(zhì)的做法。不導(dǎo)電的物質(zhì)被叫做絕緣材料。絕緣電阻，絕緣介質(zhì)所具有的電阻值，是衡量介質(zhì)絕緣性能好壞的物理量，在常見的測量方式中，則表現(xiàn)為帶電器件與殼體、大地等參考平臺之間的電阻值，由于數(shù)值較大，單位常用“兆歐”表示。漏電流，談電氣系統(tǒng)絕緣性能時，所指漏電流是系統(tǒng)內(nèi)流過絕緣材料表面的電流，數(shù)值越大，說明系統(tǒng)絕緣性能越差，一般單位為“mA”。比較不同絕緣材料或者系統(tǒng)絕緣能力的高低有幾個參數(shù)：絕緣電阻、漏電流，一般用于表示絕緣測試結(jié)果。采用電動汽車絕緣檢測儀實(shí)時監(jiān)測電動車輛高壓系統(tǒng)對車輛的電氣絕緣性能，確保車輛在絕緣狀態(tài)下運(yùn)行，對保證乘客人身安全、電氣設(shè)備正常工作以及車輛安全運(yùn)行具有重要意義。三、信息收集2.電氣絕緣失效的危害電動汽車，與傳統(tǒng)車相比，電子電氣系統(tǒng)的比例大大增加。并且，電動汽車動力系統(tǒng)是以往不曾在汽車上使用過的高壓系統(tǒng)，動輒幾百伏的電壓平臺。因此電氣絕緣是電動汽車高壓安全的重要項(xiàng)目。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對人體安全電流的要求（DC10mA，AC2mA），GB-T18384-2015電動汽車安全要求中規(guī)定，絕緣電阻最低要求：直流100Ω/V，交流500Ω/V。電氣系統(tǒng)如果出現(xiàn)絕緣失效，視程度不同，會造成累進(jìn)的后果。系統(tǒng)中只有一個點(diǎn)絕緣出現(xiàn)故障，暫時對系統(tǒng)不會產(chǎn)生明顯影響；出現(xiàn)多點(diǎn)絕緣失效，則漏電流會在兩點(diǎn)之間流轉(zhuǎn)，在附近材料上積累熱量，遇到適當(dāng)情形，可能會引發(fā)火災(zāi)。同時，影響電器的正常工作；最嚴(yán)重的情形，可能發(fā)生人員觸電。當(dāng)然，汽車的電氣都在底盤等乘車人員一般無法觸及的地方，最可能遇到觸電危險的，可能是生產(chǎn)和維修人員。電氣系統(tǒng)絕緣失效的常見原因，除了設(shè)計和制造問題以外，一般包括：熱老化，光老化，低溫環(huán)境下的材料脆裂，固定不當(dāng)引起的摩擦損傷等等。三、信息收集3.電動汽車上的電氣系統(tǒng)電動汽車高壓系統(tǒng)的電源動力電池包。系統(tǒng)中的負(fù)載電氣包括：電機(jī)及電機(jī)控制器，空調(diào)、轉(zhuǎn)向助力、剎車助力等。在絕緣監(jiān)測系統(tǒng)中，電動汽車上的電氣系統(tǒng)按照電源和負(fù)載劃分成兩部分，絕緣阻值分別測量計算。三、信息收集4.動力電池包對地絕緣檢測方法動力電池包，是有源系統(tǒng)，測量絕緣電阻的過程中，可以利用自身的電源。而普通的材料測量絕緣，則需要借助測量儀器的電源進(jìn)行。動力電池系統(tǒng)的絕緣電阻測量，主要有兩類方法。一類是交流信號注入法，另一類是外接電阻法。交流信號注入法，指給動力電池正負(fù)極之間注入一定頻率的低壓交流信號，通過測量系統(tǒng)反饋，獲得系統(tǒng)的絕緣電阻。缺點(diǎn)是，測試信號在系統(tǒng)中形成波紋干擾，影響系統(tǒng)正常工作。三、信息收集外接電阻法，在正負(fù)極之間接入一系列電阻，利用電路中設(shè)置開關(guān)的通斷，可以獲得兩個狀態(tài)下電阻上的電壓值，通過列出電路狀態(tài)方程，兩個方程聯(lián)立接觸動力電池正極對地和負(fù)極對地的電阻值，判斷電池正負(fù)極對地絕緣情況。下面是4種外接電阻測量法的圖示。方法1：

對稱接入電路兩組電阻，其中R1、R2、R3、R4為500k歐姆大電阻，R和R’是200歐姆小電阻。通過開關(guān)S的閉合和斷開，調(diào)整R1的接入和切出，兩次測量電池包正負(fù)極對地電壓值。按照基爾霍夫定律，列出兩次電路的方程，聯(lián)立求解，求出電池包正負(fù)極對地的電阻。三、信息收集方法2：與方法1思路類似，只是電阻的具體接法不同，且端電壓測量的是外接電阻兩端電壓。同樣可以根據(jù)開關(guān)S通和斷兩種情況，列出兩個方程，求解電池包正負(fù)極對地電阻值。三、信息收集方法3：與方法1思路類似，如上圖所示。狀態(tài)1，全部斷開兩個開關(guān)S1、S2，用電壓表測量正負(fù)極對地電壓；狀態(tài)2，開關(guān)設(shè)置在外接小電阻電路上，閉合S1斷開S2，再次測量正極對地和負(fù)極對地電壓。這種方法，是當(dāng)前被討論最多的一種。三、信息收集方法4：先分別測量電池包正負(fù)極端子對同一個電壓平臺電壓；比較選取電壓小的那一側(cè)，并聯(lián)一個已知阻值的電阻R0；再次分別測量正負(fù)極端子對電壓平臺電壓；由此可以計算出電池包正負(fù)極中對電壓平臺電阻較小一側(cè)的電阻值。三、信息收集4、高壓負(fù)載的絕緣性能檢測高壓負(fù)載的絕緣性包含兩個部分，一部分是高壓負(fù)載對電氣平臺的絕緣性能，另一部分是高壓負(fù)載對低壓電路的絕緣性能。為了避免不相干因素的影響，測量需要遵守如下原則：首先，確保與動力電池電源處于斷開狀態(tài)；其次，斷開電路中所有電源、輔助電源；再次，測量點(diǎn)應(yīng)全面覆蓋所有外殼、框架；最后，確保全部待測高壓負(fù)載導(dǎo)電件完整連接。測量方法，在高壓負(fù)載的端子與車輛地之間或者高壓端子與低壓電路之間施加較高直流電壓，檢測兩部分之間的漏電流，進(jìn)而計算出絕緣電阻。測試情形如上圖所示。三、信息收集二、吉利帝豪EV450電機(jī)控制系統(tǒng)絕緣檢測流程1、電機(jī)控制系統(tǒng)高壓電路分析純電動汽車電機(jī)控制系統(tǒng)高壓回路出現(xiàn)絕緣故障，車輛會第一時間報警并輸出故障碼。絕緣監(jiān)控回路會檢測車輛高壓回路與車身之間的絕緣阻值判斷是否存在漏電風(fēng)險。高壓絕緣部件必須具備極高的絕緣電阻值，一般達(dá)到兆歐級別。當(dāng)絕緣監(jiān)控回路檢測的絕緣阻值低于某一限值時（不同車型閥值不同），純電動汽車控制策略會采取如限功率、切斷高壓電等安全保護(hù)措施，以確保人員及車輛安全可靠。絕緣監(jiān)控一般包括以下兩個方面：1）高壓直流電對地絕緣阻值2）高壓交流電對地絕緣阻值吉利帝豪EV450純電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)高壓回路如下圖所示。動力電池包高壓正負(fù)極直流母線通過EP42高壓線束連接器連接分線盒，將高壓直流電通過EP54高壓線束連接器輸送至電機(jī)控制器。高壓直流電通過電機(jī)控制器內(nèi)部逆變器電路逆變成三相交流電，通過EP62高壓線束連接器輸出至驅(qū)動電機(jī)三相繞組U\V\W。三、信息收集三、信息收集測量方法及步驟：1.開啟電源開關(guān)“ON/OFF”,選擇所需電壓等級,開機(jī)默認(rèn)為500V檔,選擇所需電壓檔位,對應(yīng)指示燈亮,輕按一下高壓“啟?！辨I,高壓指示燈亮,LCD顯示的穩(wěn)定數(shù)值乘以10即為被測的絕緣電阻值。當(dāng)試品的絕緣電阻值超過儀表量程的上限值時,顯示屏首位顯示“1”后三位熄滅。2.關(guān)閉高壓時只需再按一下高壓“啟?！辨I,關(guān)閉整機(jī)電源時按一下電源“ON/OFF”注:測量時,由于試品有吸收、極化過程,絕緣值讀數(shù)逐漸向大數(shù)值漂移或有一些上下跳動系正?，F(xiàn)象。三、信息收集2、接線端子符號含義測量絕緣電阻時,線路“L”與被測物同大地絕緣的導(dǎo)電部分相接,接地“E”與被測物體外殼或接地部分相接,屏蔽“G”與被測物體保護(hù)遮蔽部分相接或其他不參與測量的部分相接消除表泄漏所引起的誤差。測量電氣產(chǎn)品的元件之間絕緣電阻時,可將“L”和“E”端接在任一組線頭上進(jìn)行。如測量發(fā)電機(jī)相間絕緣時,三組可輪流交換,空出的一相應(yīng)安全接地。三、信息收集1.存放保管本表時,應(yīng)注意環(huán)境溫度和濕度,放在千燥通風(fēng)的地方為宜,要防塵、防潮防震、防酸堿及腐蝕氣體。2.測物體為正常帶電體時,必須先斷開電源,然后測量會危及人身設(shè)備安全!3.本儀表端子之間開啟高壓后有較高的直流電壓,在進(jìn)行測量操作時人體各部分不可觸本儀表為交直流兩用,不接交流電時,儀表使用電池供電,接入交流電時,優(yōu)先使流電。4.當(dāng)表頭左上角顯時表示電池電壓不足,應(yīng)更換新電池。儀表長期不用時,應(yīng)將電池全部取