新能源汽車驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)檢修課件 項目五 電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成原理與檢修

項目五電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成原理與檢修任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理電驅(qū)冷卻系統(tǒng)主要用于保證驅(qū)動電機和電機控制器在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，使其具有良好的工作性能。在純電動汽車運行過程中，電機驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動電機和電機控制器會產(chǎn)生熱量而使其溫度上升。一、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的作用當溫度上升到一定程度時，驅(qū)動電機的絕緣材料會發(fā)生本質(zhì)的變化，最終失去絕緣能力，同時也會使驅(qū)動電機相對運轉(zhuǎn)的金屬部件因溫度升高而變形或膨脹，從而使其強度、硬度降低，甚至會影響部件的潤滑，最終大大降低驅(qū)動電機相關(guān)部件的使用壽命；電機控制器溫度過高還會導致電機控制器中的半導體結(jié)點燒壞、電路損壞，甚至燒壞元器件，從而引起電機控制器失效。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的類型自然冷卻風冷卻液體冷卻任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的類型＞

自然冷卻自然冷卻是依靠驅(qū)動電機鐵心自身的熱傳導散去驅(qū)動電機產(chǎn)生的熱量的。熱量通過封閉的機殼表面?zhèn)鬟f給周圍介質(zhì)，其散熱面積為機殼的表面。為增加散熱面積，機殼表面可加冷卻筋。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的類型＞

風冷卻風冷卻也稱為空氣冷卻，由這種方式冷卻的驅(qū)動電機適用于低速車、A00級車及混合動力(48V)車型。風冷可以分為自然風冷和強制風冷。自然風冷具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點，但其散熱效率低、冷卻效果不佳。強制風冷的散熱效果比自然風冷好，但由于風扇的增加使得電機體積增大，不利于整車布置。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的類型＞

液體冷卻液體冷卻是目前新能源汽車驅(qū)動電機應(yīng)用最廣泛的冷卻散熱方式。液體冷卻根據(jù)冷卻介質(zhì)不同，可分為水冷和油冷兩種方式。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成純電動汽車的電驅(qū)冷卻系統(tǒng)通常采用水冷式冷卻系統(tǒng)，這里介紹水冷式電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成。水冷式電驅(qū)冷卻系統(tǒng)主要由電動水泵、散熱器、電動風扇、儲液罐和驅(qū)動電機內(nèi)冷卻管路等組成。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

電動水泵電動水泵的功用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。水泵是整個冷卻系統(tǒng)唯一的動力元件，負責為冷卻液的循環(huán)提供機械能。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

散熱器散熱器主要由左儲水室、右儲水室、散熱器翼片、散熱器芯、進水管接口、出水管接口、放水螺栓以及溢流管接口等部件組成。散熱器的作用是將冷卻液在水管中所吸收的熱量散發(fā)至外界大氣，使冷卻液溫度下降。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

散熱器按照散熱器中冷卻液流動的方向，可將散熱器分為縱流式散熱器和橫流式散熱器兩種。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

電動風扇電動風扇組件位于散熱器的內(nèi)側(cè)，主要由導熱罩、電動機、冷卻風扇等部件組成。其功用是提高通過散熱器芯的空氣流速與流量，增強散熱器散熱能力，加速冷卻液冷卻。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

電動風扇風扇按其結(jié)構(gòu)原理和驅(qū)動方式分為：軸流式風扇、貫流式風扇和離心式風扇。目前，新能源汽車常用的電動風扇為軸流式電動風扇。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理三、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的組成＞

儲液罐儲液罐的作用是便于觀察冷卻液是否缺少以及儲存冷卻液。＞

驅(qū)動電機內(nèi)冷卻管路驅(qū)動電機內(nèi)冷卻管路作為新能源汽車上的重要零部件，需要滿足耐水解、耐油、耐高溫、輕量化等多種要求。目前應(yīng)用于汽車的管道材料可以分為三大類，分別是金屬、橡膠和尼龍塑料。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理四、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的工作原理在純電動汽車工作過程中，驅(qū)動電機的溫度傳感器和電機控制器內(nèi)的溫度傳感器實時監(jiān)測驅(qū)動電機和電機控制器的工作溫度并將溫度信號送給電機控制器，當電機控制器判定電驅(qū)系統(tǒng)的驅(qū)動電機和電機控制器溫度較高需要散熱時，相應(yīng)控制器（如空調(diào)控制器、整車控制器）控制電動水泵和散熱風扇工作，電驅(qū)冷卻系統(tǒng)開始工作。任務(wù)1

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本組成與原理四、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)的工作原理具體冷卻過程為：任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)（四合一平臺）位于車輛前機艙內(nèi)，主要由儲液罐、散熱器、電動水泵、電動風扇和冷卻管路構(gòu)成。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)（四合一平臺）電動水泵電動水泵的功用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動。電動水泵通過IG3繼電器獲得電源,即只要車輛起動,電動水泵就會獲得電能，從而運轉(zhuǎn)起來。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)（四合一平臺）電動風扇比亞迪E5采用的是吸風式高低速2擋雙風扇，位于散熱器的內(nèi)側(cè)，主要用來提高通過散熱器芯的空氣流速，增強散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)（四合一平臺）散熱器比亞迪E5采用的是橫流式散熱器，空氣從散熱器芯外面通過，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動，冷空氣將冷卻液散在空氣中的熱量帶走，散熱器實質(zhì)上是一個熱交換器。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)（四合一平臺）比亞迪E5的電驅(qū)冷卻系統(tǒng)采用的是強制循環(huán)式冷卻，具體工作過程為：電動水泵壓縮冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻液，先泵入高壓電控總成（集成電機控制器）對其進行冷卻，之后冷卻液從高壓電控總成的出水口流入驅(qū)動電機，吸收熱量后的冷卻液經(jīng)冷卻管路流入散熱器，在散熱器中冷卻液通過流經(jīng)散熱器周圍的空氣散熱而降溫，之后返回電動水泵進行往復(fù)循環(huán)。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)(三合一平臺)位于車輛前機艙內(nèi)，主要組成部件由儲液罐、散熱器、電動水泵、電動風扇和冷卻管路等組成。2019款比亞迪E5搭載的是三合一平臺，電動風扇不再是由主控制器和繼電器控制，而是用無級風扇調(diào)速模塊取代了繼電器，通過整車控制器控制無級風扇調(diào)速模塊，實現(xiàn)電動風扇的無級調(diào)速。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)比亞迪E5電驅(qū)冷卻系統(tǒng)(三合一平臺)工作過程：任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)主要由儲液罐(CR)、散熱器、流向控制閥(PDCV)、冷卻液泵、冷卻管路組成。＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)儲液罐儲液罐主要用于儲存冷卻液，特斯拉Model3的儲液罐是塑料材質(zhì)，與流向控制閥(PDCV)、冷卻液泵集成一體，位于散熱器總成的后端。特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)流向控制閥特斯拉Model3的流向控制閥位于儲液罐底部2個冷卻液泵中間位置。特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成特斯拉Model3的流向控制閥為5通旋轉(zhuǎn)閥，在儲液罐上對應(yīng)有5個進/出水口，通過控制閥門位置控制冷卻液的流向，從而實現(xiàn)電池的冷卻、電池的加熱以及電驅(qū)的冷卻。特斯拉Model3的冷卻液泵采用的是電動水泵，安裝于冷卻液儲液罐底部，主要用于抽取冷卻液儲液罐中的冷卻液。特斯拉Model3上冷卻液泵P2為電驅(qū)冷卻系統(tǒng)和電池熱管理系統(tǒng)共用的冷卻液泵，P1為電池熱管理系統(tǒng)的專用冷卻液泵。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)冷卻液泵特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成特斯拉Model3的散熱器不在前機艙的正前方，而是位于主動護柵活門片總成內(nèi)。該主動護柵活門片總成被裝在車輛前方底部，即特斯拉Model3的散熱器位于前保險杠下方的通風口內(nèi)部。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)散熱器特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)工作過程電驅(qū)冷卻系統(tǒng)中包含電池包“變流系統(tǒng)”的冷卻。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修一、典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成和工作過程＞

特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)特斯拉Model3電驅(qū)冷卻系統(tǒng)特點高度集成部件超級水壺的應(yīng)用。12任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)基本檢查040201檢查儲液罐內(nèi)冷卻液位是否在最高液位(MAX)和最低液位(MIN)之間，若液位高于最高值，應(yīng)排放出多余的冷卻液；若液位低于最低值,需及時確認冷卻系統(tǒng)是否存在泄漏，若無泄漏應(yīng)及時添加冷卻液03檢查電驅(qū)冷卻系統(tǒng)主要部件：儲液罐、水泵、冷卻管路、散熱器、散熱風扇等器件是否有破損、裂紋等現(xiàn)象，若有需及時維修檢查電驅(qū)冷卻系統(tǒng)相關(guān)電子元件的插接器連接是否可靠，線束是否有破損，若有需及時檢修檢查電驅(qū)冷卻系統(tǒng)相關(guān)冷卻管路，查看是否存在裂紋、滲液和漏液等狀況，若有請及時檢修。任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)就車檢測冷卻液檢測（1）品質(zhì)檢測（2）冰點檢測冰點檢測儀校準測量冷卻液冰點任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)就車檢測密封性檢測在確保車輛處于冷車狀態(tài)后，拆卸儲液罐蓋，檢查冷卻液液位，不滿時需將其加滿；從測試套裝中，選擇與車型匹配的適配器，并安裝到儲液罐口上；連接打氣泵至適配器上，并給冷卻系統(tǒng)打壓，觀察壓力表的指針，直到指針指到維修資料要求的規(guī)范值，并保持一定時間；觀察指示表的壓力顯示，并根據(jù)壓力變化判定冷卻系統(tǒng)是否有泄漏，正常情況下壓力應(yīng)保持不變,若指示表上的壓力值在規(guī)定時間內(nèi)下降，則說明冷卻系統(tǒng)存在泄漏情況，需及時檢修。檢查冷卻系統(tǒng)循環(huán)回路是否有冷卻液泄漏,除了通過用眼觀察，還可以用壓力檢測方法進行更有效的檢測。具體辦法：任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)電路檢測電動水泵電路檢測(1)高低速擋2級調(diào)速風扇電路檢測電源電路檢測控制電路檢測繼電器靜態(tài)檢測繼電器動態(tài)檢測電源線檢測搭鐵線檢測(2)電動水泵電阻檢測任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)電路檢測電動風扇電路檢測車輛上常用的電動風扇有兩種：高低速檔2級調(diào)速風扇和無級調(diào)速風扇。(1)高低速擋2級調(diào)速風扇電路檢測電源電路檢測控制電路檢測(2)無級調(diào)速風扇電路檢測電源電路檢測控制電路檢測任務(wù)2

典型電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成與檢修二、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)檢修＞

電驅(qū)冷卻系統(tǒng)主要部件的拆裝與檢測電動水泵拆裝與檢測①拆卸電動水泵前，確認冷卻液已排空。②找到電動水泵，按照維修手冊規(guī)范拆下電動水泵。電動水泵拆卸電動水泵檢測電動水泵安裝①目視檢查電動水泵外觀有無變形、破