能源电动汽车IEDS驱动系统的调试Word格式.docx

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随着经济的飞速发展，我国在成为世界生产大国的同时，不断增加的能源消耗和环境污染也居身世界前列。

2011年中国能源消耗总量为34.8亿吨标准煤，比2010年增长7%。

这意味着去年能源消费总量比去年增长了2.3亿吨标准煤，是四年来能源消费增量最多的一年。

其中汽车消耗的能源也占有一定的比重。

同时，汽车尾气带来的污染也是一个难以解决的问题，根据国家环保中心检测；

2010年汽车尾气排放量占空气污染源的64％。

如果仍然采用传统的内燃机技术发展汽车工业将会给我国乃至世界的能源与环境造成巨大的压力。

汽车是人们正常生活工作中不可替代的工具，然而伴随着巨大的能源消耗和空气污染，汽车产业将会面临巨大的挑战----能源消耗过大，效率过低从而导致供不应求，尾气排放超标破坏环境的严峻形势。

这便要求我们从各种弊端中找到解决方案：

既然不能控制汽车的生产制造与使用，不妨从能源利用效率，能源质量的角度来解决这些棘手的问题。

其实，各个发达国家早就在向这个方面进军攻克，寻找解决汽车带来的巨大能源消耗，空气污染问题，这就是我们通常所说的新能源问题。

现如今较为热门的研究方向主要有氢能源，太阳能，核能和电能。

目前稍有成就的当属电能，如今电动汽车在部分地区已经投入生产并应用于实际中，不得不说是一个汽车能源的巨大的飞跃。

在此之前的汽车能源主要是石油类不可再生能源或者混有乙醇等的混合动力型能源，在能源的利用效率方面属于比较低级的层次，在巨大消耗的同时又带来了不容忽视的浪费，能源危机进一步恶化。

本文是我在研发生产维护新能源电动汽车驱动系统（IEDS电驱动系统）没某公司为期六个月实习后对新能源电动汽车的一些认识和IEDS驱动系统的调试工作的总结。

关键字：

能源污染汽车

Abstract

Withtherapiddevelopmentofeconomy,ourcountryintheworldproducingcountryatthesametime,increasingenergyconsumptionandenvironmentalpollutionbutalsorankedtheforefrontoftheworld.In2011China'

stotalenergyconsumption34.8tonsofstandardcoal,thanthe7%growthin2010.Thismeansthatlastyearthetotalenergyconsumptionroseby2.3tonsofstandardcoallastyear,isfouryearstheincreaseofenergyconsumptionofuptooneyear.Theenergyconsumedbythevehiclealsooccupyacertainproportion.Atthesametime,theautomobileexhaustpollutionisadifficultproblemtosolve,accordingtothenationalenvironmentalprotectioncenterdetection;

2010automobileemissionsaccountedforairsourceofpollution64%.Ifstillusingthetraditionalinternalcombustionenginetechnologydevelopmentofautomobileindustrywillbeenormouspressuretotheenergyandenvironmentinourcountryandeventheworld.Thecarisanirreplaceabletoolforpeople'

snormallivesandwork,butwithhugeenergyconsumptionandairpollution,automobileindustrywillfaceenormouschallenges,theenergyconsumptionistoolarge,theefficiencyistoolowresultinginshortsupply,exhaustemissionsexceedthestandardofdamagetotheenvironmentofthegravesituation.Thiswillrequireustofindsolutionsfromthevariousdrawbacks:

sincecan'

tcontrolthecarproductionanduse,theefficiencyofenergyuse,energyqualitypointofviewtosolvethesedifficultproblems.Infact,manydevelopedcountriesearlyinMarchtowardsthecapture,lookingforsolutionsofhugeenergyconsumptioncausedbycars,airpollutionproblems,thisiswhatweusuallycallthenewenergyproblem.Nowmorepopularresearchdirectionmainlyhydrogenenergy,solarenergy,nuclearenergyandelectricenergy.Atpresent,littleachievementispower,nowelectriccarsinsomeareashavebeenputintoproductionandapplicationinpractice,havetosayisacarenergygiantleap.Beforetheautomobileenergymainlypetroleumnon-renewableenergyormixedhybridenergysuchasethanol,which

belongstothelowerlevelintermsofenergyutilizationefficiency,inthehugeconsumptionhasalsobroughtthewasteoftheenergycrisiscannotbeignored,thefurtherdeterioration.ThisisIinR&

amp;

Dandproductionandmaintenanceofnewenergyelectricvehicledrivesystem（IEDSelectricdrivesystem）isnotacompanyforaperiodofsixmonthsafterthepracticesomeunderstandingandIEDSofnewenergyelectricvehicledrivesystemdebuggingworksummary.

Keywords:

EnergyPollutioncar

第一章企业实习过程

2012年10月上旬襄阳宇清传动科技有限公司来我们学校来招聘应届毕业实习生，最后我成为了在襄阳宇清传动科技有限公司实习的应届毕业生的一员。

2012年10月24日这一天开始了我为期6个月了的实习生活。

这是我第一次正式的与社会职场接触并且准正式的踏上工作岗位，一切都与学样的生活不同了没有熟悉的同学与老师了，一切都是那么的陌生的。

每天都在按时的上下班的时间中度过。

在这种环境的变化中，实习的一开始的一段时间里我有过迷茫、彷徨，迷茫、彷徨不可能一下子就过了，我只有将我的全部注意力积中在这陌生的工作中，而这些工作对于我这才来的实习生也是毫无头绪，只有慢慢学习。

我所在的部门是新能源系统事业部，主要是IEDS电驱动系统的研发生产维护。

公司安排我们的实习是先从生产部开始然后再到工程部。

生产部分为：

IEDS电驱动系统装配室、IEDS电驱动系统实验室、驱动电动机实验室、变速箱装配线、库管。

而IEDS系统装配室和IEDS实验室是我所需要去实习学习的地方。

于是在这六个月的时候我从IEDS电驱动系统装配室然后到IEDS电驱动系统实验室最后到工程部，先后在这三个地方开始了我的实习生活。

刚开始的到IEDS电驱动系统装配室的时候总是觉的这些简单的装配的工作要我这个大学生来做真是大材小用，这些简单的装配工作只要按步骤来一步步的装配不就行了有来的必要么。

但是这只是想想该做的事还是要去认真的去的，然后我就在师傅的教导下开始了IEDS电驱动系统装配工作了，而后面我就明白了我的想是错的，我在这里学习到了IEDS电驱动系统的组成、结构，对于IEDS电驱动系统的里面所用的元件都有了一定的认识，特别是认识了一些在只在书见过还一些在书都没过到的东西，这认我见识长了不大少（例如

IBGT无感电容等（因为我是一名机械设计制造及其自动化专业的学生对电方面的知识学习的较少）），也认我对于我要工作的中IEDS电驱动系统有了定了的了解了。

IEDS电驱动系统组成：

1、整车控制器

2、电机控制器

3、电磁阀

4、驱动电动机

5、高压柜（现在用的较少了，现在电池管理系统中有加入同样的功能）

这五部分组成了IEDS电驱动系统。

现还多用一体式的控制器（就是将整车控制器集成在电机控制器内部）这样可以减少占用的空间。

由于在些期间我独立装配完成过整套完整的IEDS电驱动系统所以我去对IEDS电驱动系统的组成部分的组成元件的个数、安装位都有知道了。

在装配室半个多月后我去了IEDS电驱动系统实验实习，在那里我开始了进一步学习IEDS电驱动系统，开始的师傅就交我们了IEDS电驱动系统的大致的工作过程，在此中有很多有很多元件都不知道是怎么工作的是不用来有什么用功用，在师傅的教导下我认真的学习，有些在师傅讲解下自己还不是明白，就是网上查资料来补习在电学方面的知识的缺乏，这样了慢慢我的开始明白了整IEDS电驱动系统的工作原理了，然后跟着师傅去修理一些返修的产品，这个时候让我觉的前段时间在装配室的时间没有白过，因为修理产品需要对产品各个元件都在知道用的什么型号的、安装在哪里、从哪里开始安装哪里拆卸方便有效率，要是没有在装配室的时候的实习在维修产品怕我就无法下手了，原来扎实的基础是这么重要的，不能小看基础。

在实验室还学会了IEDS电驱动系统调试，IEDS电驱动系实验室主要是对出厂产品的系统调试看产品是否合格，还有要反馈实验中出现的问题，我在实验室里有一个半月的时间，不仅了解了IEDS电驱动系统的工作原理及其各个元件的功用，还没学习了对IEDS电驱动系统调试用的软件

DriveWizard和AutoShop,DriveWizard是电机控制器所用的软件，DriveWizard是自己学习软件，可以让电机控制器自己学习所对连接的电动机的，没个电动机出厂的时候都有没铭牌上没写的电动机的参数，但是这些参数电动机的实际参数还是差一点的，因为制造中有一些不可定的人为和非人为因素所以多多少少会一点偏差还有出厂后应为环境不一样参数也会有一定的变化，还有没一个电动机的实际参数也不一样，这样就需要DriveWizard这个软件让电机控制器去在实验中控制电动机工作从而获取电动机的实际工作参数，有了电动机实际的工作参这样才要更好更精确的控制电动面的工作。

AutoShop是一个PLC编程软件，整车控制器其实就是一个PLC，用写好程序来控制电动机需要的工作状态下工作。

最后我到了工程部实习。

工程部实习，在工程部需要的事情就多了，新产品的设计、实验、新车的装车调试。

在就需要前面两个阶段实习所学习到的。

在这那就是一个集合，会处理到各方面各种的问题。

在此期间我主要做的有：

纯电动对拖平台的搭建、新型IBGT电机控制器安装布局的设计、纯电动车的装车调试等等。

图1实习流程

第二章新能源汽车的简介

2.1电动汽车的由来

电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，它也是最古老的汽车之一；

若提及全世界上的第一部汽车，大家的共同印象都认为是奔驰在1886年打造的PatentMotorwagen，但实际上电动车的发展历史更加悠久，早在1830年苏格兰发明家RobertAnderson便成功将电动马达装在一部马车上，后来1842年并与ThomasDavenport合作，打造出第一部以电池为动力的电动汽车，自此开创了电动车的历史。

图2襄阳市纯电动通勤车

2.2新能源电动汽车原理

从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字，也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。

新能源电动汽的组成可以分为：

电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。

电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成：

1、电源

电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

有别于老式的电网电车，新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池，这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网，也不用担心电网停电，这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。

2.驱动电动机

驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势：

制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。

我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。

3.电机控制器

该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制驱动电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

采用交流电动机及变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

4.传动装置

电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。

因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。

因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。

当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。

在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

5.行驶装置

行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。

它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成

6.转向装置

专项装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。

作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。

多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。

电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

7.制动装置

电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。

在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。

8.工作装置

工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。

货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

电动汽车的工作原理简介图：

图3电动汽车的工作原理

3.3新能源电动汽车的优点

（1）污染少、噪音小

由于新能源电动汽车用的是电能所以新能源电动可以做到零排放，传统的内燃机会排放在量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮等有害气体。

电动机的噪音要比内燃机的噪音小非常多。

（2）能源效率高，来源多样化

新能源电动汽车的能源利用效率已超过汽油机汽车，首先电动机的能源转换率一般都90%以上这是内燃机不能比的，还有特别是在城市运行时，汽车走走停停，行驶速度不高，内燃机大多数时间都在处于低档状态，而低档是也是单位路程最耗油的。

新能源电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机还可以自动转化为发电机，实现减速制动时能量的回收利用另一方面，新能源电动汽车的应用可有效地减少对石油这种不可再生资源的依赖。

向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化而来，这些来源都是资源充足的或是可再生的资源，除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。

（3）结构简单，使用维修方便

新能源电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护.

（4）操作简单

新能源电动汽车由于采用的电动机，电动机一个特点是内燃机不可比的就是可以负载零速起动，这个特点使的特别是在城市运行时，汽车走走停停，行驶速度不高的时候不用像内燃机那怕熄火情况。

而并采用电动机可以去掉变速箱通过电机控制器控电动机的无级变速。

第三章IEDS电驱动系统的结成及工作原理

3.1、IEDS电驱动系统的结成

IEDS电驱动系统主要组成：

整车控制器、电机控制器、驱动电动机、电磁阀、高压柜及各种对应的线束各元件

㈠整车控制器

整车控制器其实就是一个PLC,用来接受来了整车上的各种信息，然后在编写好的程序下处理，最后发出信息给电机控制器、电磁阀等执行装置和仪表盘从而来控制整车的行驶并表示出整车的行驶的相应的参数。

图4分体式整车控制器

㈡电机控制器

图5一体式电机控制器

其要主元件有：

①由六个IBGT组成的三相逆变桥

其主要作用是将畜电池提供的直流电流转换成三相交流电流供三相异步驱动电动机工作，而还可以通还各IBGT工作的时间不同来实现变频，这样就可以实现变频调速。

②驱动板

驱动板主是采集电机控制器内的一些电参数，如电压、电流、频率等通过硬件上的处理后变成整车控制器可接收的信号后发给整车控制器，并且接受整车控制器发出的信号处理后去控制三相逆变桥的工作。

③电解电容、无感电容

两个电容有所不同是类型、容量、电感参数，但是它们的作用是来缓冲电流的，当是电压高的时候吸收电，电压低的时候释放电，这样保护了电子元件。

④放电电阻

因为电解电容的容量大电压高，在电机控制不工作后还会带有大量的电并电压向，这样对维护人员就不安全，放电电阻是并联在电解电容上的，这样在电机控制器断电后，电解电容上的电会通过放电电阻消耗。

⑤预充电阻

因为畜电池提供的电压高有500V—600V电压，如果这么高的电压一下子加在元件上，会使元件使寿名降低，容易损坏元件，通过预充电阻分压的方法先预充让在电压到一定的值后全部电压加上，这样有个电压阶梯的缓冲有利于保护无元件。

⑥保险

其作用是防止电流过载。

当电流过载的时候保险就会熔断，从而断开电路来达到保护电机控制器。

⑦速度卡

其作用是收集驱动电动机上测量驱动电动机转速的编码器发出的信号，处理成整车控制器可用的信号发给整车控制器。

⑧端子台

端子台是一个接线的集合端子，线束都连接在这里使元件连同，集中接线使的电机控制器内部的空间紧凑顺畅。

⑨内部小风扇

通过内部的小风扇使的电机控制器空气循环流动，这样电机控制器的内部温度就会均匀，防止局部温度过高而损坏了元件。

⑩外部大风扇

其按装在底板的散热片处，通过空气的流动来快速带走散热片上面的大量的热量，从而达到给电机控制器散热降温的作用。

⑾电流互感器

用来检测IBGT通过电流大小，而6个IBGT的电流通断的数据就可以知道了输出的电流的频率，这样就能检测出去的电流大小、频率。

⑿还有其它的元件，例如电磁继电器等

㈢驱动电动机

图6纯电动对拖平台上的使用的驱动电动机

图7驱动电动机的铭牌

我所在的实习单位的驱动电动机是带有变速箱的。

变速箱的好处是可以让电动机大部分的时间一直处于一个高效的工作区域，这样就可以使的电能利用率提高，而传统的变速箱不是手动的还要离合器，还采用了电动机，电动机可以负载下零启动的特点这样就可以去掉离合器了，还而采用气压进退档又省去了手动进退档的工作这样驾驶更方便易学了。

而并三相异步交流电动机可以反向转动，只需要变换三相电流其中任意的两相的顺序这可样的实现反转，这样电机控制就很容易的使现反转，这样就省去了倒车档，这样变速箱的机构就相对简单了。

㈣电磁阀

电磁阀其实是先导式电磁气阀，其中有4联和3联了，分别控制空档、1档、2当、3档对应的气缸工作，实际进退档位的工作，其中4联的电磁阀还个一个电磁阀是用于控制混合动力车电动机与内燃机结合与分合的离合器动作的气缸动作的。

图8四联电磁阀

㈤还有高压柜、油门踩板、档位开关等

这些都是用来用来辅助给与通断的，用来控制速个系统的作用的。

3.2、IEDS电驱动系统的工作原理

上高压的过程

先首给高压箱一个24V电———高压箱一个接触器闭合给预充电路供电，在预充的作用下电解电容在安全的电压下充电，驱动板上的有一线束边连接在电解电容用来监控电压的，当电解电容上的电压达到预充的值后，驱动板会输出一个24V电到高压柜的别一个接触器，接触器闭合畜电池的就合直接上电机控制器的直流高压输入端，这样就实现了安全上高压。

上高压的过程流程图

图9上高压的过程流程图

行车过程中的原理

这个过程的中心在于整车控制器，整车控制器收集信息并处理后发给合执行装置来执行，而工作装置又要反馈工件信息到整车控制器，整车控制器再处理后发出信号。

也就整车控制器不断收集各工作装置反馈来的信息处理后发出信号命令各工作装置工作。

图10IEDS电驱动系统的通讯关系

3.3IEDS电驱动系统的调试

要做好IEDS电驱动系统的调试工作，就必需要了解新源能电动汽车和IEDS电驱动系统的结构及原理，这样在调试过程中出现的问题后，才能够快速准确的找出问题的原因，高效正确的处理问题。

调试一般分为两个步骤：

自学习

自学习用的是DriveWizard软件

图11DriveWizard软件的界面

通过DriveWizard软件来让电机控制器试运行