比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构及检修Word下载.docx
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比亚迪E6纯电动汽车动力系统结构及原理如图1所示,其主要由三大模块组成。
(1)电动车的控制模块可分为:
电机控制器、DC-DC、动力配电箱、主控ECU、挡位控制器、加速踏板、电池管理单元。
(2)电动车的动力模块有:
电动机总成、电池包体总成。
(3)电动车高压辅助模块有:
车载慢充、漏电保护器、车载充电口、应急开关。
2.动力控制系统的工作原理
(1)充电过程
充电站的380V高压充电桩通过车辆上的充电口,或者220V市用电源通过车载充电器升压后输电给车上的配电箱,配电箱直接途径应急开关后对Hv电池组充电。
在充电过程当中,电源管理器一直监控着HV电池组的温度和电压,如果发现HV电池组内部某单体温度或电压过高,就会切断配电箱给HV电池组的供电。
(2)放电过程
HV电池组在电源管理器和漏电保护器的监控下,通过应急开关输电给配电箱,配电箱根据车辆的实际用电情况分配电量。
一部分电量流向电机控制器,另一部分电量流向DC-DC交换器。
主控ECU根据驾驶员操作信息(接收加速踏板角度传感器和挡位控制器的信号)控制着电机控制器的工作,电机控制器主要控制流向电机的电量大小,以及控制电机正反转来驱动车辆前进或后退。
另一部分从配电箱流向DC-DC交换器的电量,经过DC-DC交换器将高压直流电转化为低压直流电,为车辆电动液压助力转向系统提供42V的电源,同时还为整车用电设备提供12V的电源。
3.动力系统各部件的作用
(1)电机控制器:
负责控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转,关键零部件为IGBT。
IGBT实际为大电容,目的是为了控制电流的工作,保证能够按照我们的意愿输出合适的电流参数。
(2)DC-DC:
负责将330V高压直流转低压提供给车载低压用电设备,如蓄电池、EPS等。
(3)动力配电箱:
通过配电箱对电池包体中巨大的能量进行控制,相当于一个大型的电闸,通过继电器的吸合来控制电流通断,将电流进行分流等。
关键零部件为继电器,为了控制如此大的电流通过整车,需要通过几个继电器的并联工作,这也为继电器工作一致性和可靠性提出了苛刻的要求。
(4)电池管理单元:
也称为电源管理器系统(BatteryManagementSystem,简称BMS)是电动汽车电池系统的参数测试及控制装置,具有安全预警与控制、剩余电量估算与指示、充放电能量管理与过程控制、信息处理与通讯等主要功能。
(5)动力电机:
动力电机根据冷却形式分风冷和水冷,根据结构分为直流有刷电机和直流无刷电机以及交流电机。
该车使用的电机为交流无刷电机,通过采集电机旋变信号进行工作。
(6)动力总成(电池包):
动力总成做为提供整车动力能源的设备;
根据电池种类的不同可分为锂电池、镍氢电池和铅酸类电池。
(7)车载慢充:
车载慢充系统需要提升低压转高压的转化效率。
需要注意的是使用家用插座为电动车充电时,也需要考虑插座及线路的承受能力,需要额定电流10A的单项220V插座,如果采用一些伪劣产品的插座,也可能导致充电插座烧毁、线路烧熔等安全隐患。
(8)漏电保护器:
通过将一端和负极相连,一端对车身连接,检测电流和电压值,一旦发现有超出限制的电流和电压,则发出报警,并切断控制模块,保证用电安全动力蓄电池系统泄露电流量不超过2mA(E6车型);
整车绝缘电阻值应大于1000/V(E6车型)。
(9挡位控制器:
用来控制电动车前进、后退、停车等动作的部件,由于电动车与传统燃油车的控制方式不同,故挡位控制类似自动挡。
(10)主控ECU:
接受各高压监控系统发出的信号,并加以判断,控制冷却系统、制动系统、车速里程等。
(11)加速踏板:
通过控制电流大小,从而控制电机转速。
(12)车载充电口:
车载充电可分为快充和慢充,为了保证充电迅速高效,使用特定的充电口进行充电,充电时需要保证整车防水密封性要求,并且能够保证车载充电口能够承受瞬时大电流的充电过程。
(13)应急开关:
通常设计为人工操作的安全开关,一般设计在电池的正负极近端,保证通过人工操作应急开关能够在紧急情况下将电池电压封闭。
二、比亚迪E6纯电动汽车动力系统的检修
笔者在修理厂涉及到一辆比亚迪E6纯电动汽车HV电池组电量充足,为用电设备提供12V电源的电量也充足的情况下,在原地起步时踩下制动踏板无法挂前进挡。
观察仪表板,其中OK指示灯亮表示启动正常,但是踩下制动踏板,拨动自动变速操纵杆,仪表板上的D挡位显示灯不亮。
使用比亚迪汽车专用ED400型电脑检测仪检测故障码和读取挡位控制器的数据流。
所检测结果是系统无故障码,如图2所示。
挂上D挡时,挡位传感器数据流无变化,如图3所示。
由此看来该故障点比较隐蔽,技术人员无法从电脑检测仪获取准确的故障信息。
我们首先排除制动深度传感器是否存在故障,制动深度传感器安装在制动踏板上,其连接电机控制器电路图如图4所示。
电机控制器为制动深度传感器提供2条5V的电源线,即连接制动深度传感器的连接器B05的2号和7号端子均为5V。
制动深度传感器的2条负极线通过电机控制器内部搭铁,即连接器B05的9号和10号端子与车身之间电阻应小于1Ω,与车身之间电压接近0。
2条位置信号线分别输出与制动踏板深度变化成正、反比的电压,而两者电压之和近似是5V。
制动深度传感器的电路分析如表1所示,经过万用表检测,制动深度传感器电路检测值与正常理论值非常接近,不存在故障。
从中获知挡位控制器或挡位传感器出现问题。
挡位传感器安装在挡位执行器上,挡位执行器上还装有换挡手柄,是人机对话的窗口。
查阅维修手册电路如图5所示,挡位控制器分别与挡位传感器A和挡位传感器B连接,其中挡位传感器A在人工操纵换挡手柄N挡或P挡时产生信号,并传递给挡位控制器。
挡位传感器B在人工操纵换挡手柄R挡或D挡时产生信号,并传递给挡位控制器。
首先分析挡位传感器A与挡位控制器之间的电路,如表2所示。
其中与挡位传感器A相连的连接器G54的1号端子作用是挡位控制器为挡位传感器A提供5V电源。
G54的3号端子与车身接地,两者之间电阻应小于1Ω。
操纵换挡手柄打到P挡位置时,G54的2号端子正常情况下相对于车身应输出电压约5V。
操纵换挡手柄打到N挡位置时,G54的4号端子正常情况下相对于车身应输出电压约5V。
使用万用表检测挡位传感器A,在仪表板上OK指示灯亮情况下,测量G54的1号端子与车身之间的电压,正常显示4.88V。
使用欧姆档测量连接器3号端子电阻值,显示0.2Ω,再检测该端子的电压只有0.02V,表示该3号端子接地良好。
拨动换挡手柄到P挡位置,同时检测连接器G54的2号端子输出电压显示4.87V,再检测与挡位控制器相连接的连接器G56的3号端子的电压,也显示为4.87V,说明传递P挡信息的该线路不存在故障。
同理检测传递N挡信息的线路,即拨动换挡手柄到N挡位置,同时检测连接器G54的4号端子输出电压与连接挡位控制器的连接器G56的5号端子的电压是否一致,实际测量均为4.86V,说明传递N挡信息的线路也不存在故障。
再来分析挡位传感器B与挡位控制器之间的电路,如表3所示。
其中与挡位传感器B相连的连接器G55的4号端子作用是挡位控制器为挡位传感器B提供5V电源。
G55的3号端子与车身接地,两者之间电阻应小于1Ω。
操纵换挡手柄打到R挡位置时,G55的1号端子正常情况下相对于车身应输出电压约5V。
操纵换挡手柄打到D挡位置时,G55的2号端子正常情况下相对于车身应输出电压约5V。
使用万用表检测挡位传感器B,按下启动按钮,仪表板上OK指示灯亮,测量G55的4号端子与车身之间的电压,其显示4.88V,该线路正常。
使用欧姆档测量连接器G55的3号端子电阻值,显示0.14Ω,再检测该端子与车身之间的电压只有0.02V,表示该3号端子与车身接地良好。
拨动换挡手柄到尺挡位置,同时检测连接器G55的1号端子输出电压显示4.86V,再检测导线另一端的连接器G56的4号端子的电压,也显示为4.86V,说明传递R挡信息的该线路正常。
但是检测传递D挡信息的线路发现异常,即拨动换挡手柄到D挡位置,同时检测连接器G55的2号端子相对于车身输出电压是4.88V,再检测与挡位控制器相连的连接器G56的6号端子输出电压却是0.9V,一条导线的两端电压不一样,怀疑传递D挡信息的线路存在故障。
维修人员拆下中控饰板,检查挡位传感器到挡位控制器之间的D挡线路,发现该导线某一处被中控饰板夹住,已破损造成该导线搭铁,挂D挡时,D挡信号没有传递给挡位控制器,车辆无法前进。
使用电工胶布包扎破损地方,恢复电路原本的功能,启动车辆,挂上D档,车辆可以行使,故障完全排除。
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- E6 电动汽车 动力 系统 结构 检修
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