纯电动汽车构造与检修-任务2-比亚迪E5整车控制系统构造与检修-课件

项目四纯电动汽车整车控制系统构造与检修PART041.了解比亚迪E5整车控制系统的组成及各部分作用。2.理解比亚迪E5整车控制系统工作原理。3.掌握低压电气系统、高压管理系统和车载网络系统的工作过程。4.掌握比亚迪E5电机驱动系统常见故障及检修方法。5.能按照操作规范完成比亚迪E5整车控制系统检修。任务目标一、比亚迪E5整车控制系统组成比亚迪E5纯电动汽车整车控制系统由高压电控总成、主控制器总成、电池管理控制器、数据总线、驾驶员操纵传感器、高压互锁、高压母线、低压蓄电池和低压辅助电器等组成。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（一）高压电控总成比亚迪E5的高压电控总成是一个多功能集成部件，它集成了电机控制器、车载充电器、DC-DC转换器、高压配电模块和漏电传感器的功能。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修比亚迪E5的高压电控总成位于汽车的前机舱内。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（二）主控制器总成主控制器总成位于副仪表台。它可以根据真空压力传感器、制动传感器和冷却液温度传感器的信号，实现对于制动真空泵、冷却风扇、冷凝风扇的控制，以确保车辆制动系统提供足够制动力，驱动电机和空调等系统能在正常温度下工作。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（三）电池管理控制器电池管理控制器位于前机舱内高压电控后部。电池管理控制器的主要功能有充放电管理、接触器控制、功率控制、电池异常状态报警和保护、荷电状态SOC/健康状态SOH计算、自检以及通信功能等；电池管理控制器的作用是保证每节串联电池的电压、电流、温度数据等各项性能指标的一致性。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（四）高压互锁比亚迪E5的高压互锁也是通过使用低压信号来监测高压系统电器、导线、导线连接器以及电器保护盖等电气连接的完整性，在电池管理控制器、动力蓄电池包、高压电控总成、空调PTC的导线连接器中均安装有互锁开关。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（五）驾驶员操纵传感器1.电子拨杆式换档器的挡位传感器比亚迪E5汽车采用的是电子拨杆式换档器，通过操作变速杆实现换挡操作，当前的挡位会在仪表显示屏以及变速杆上显示。比亚迪E5的挡位设置有P（驻车档）、R（倒车档）、N（空档）、D（前进档）。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修比亚迪E5挡位传感器G39有8个针脚。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.制动踏板位置传感器比亚迪E5的制动踏板位置传感器安装在制动踏板轴的一端，是双滑动电阻式传感器，它在制动踏板位置改变时产生表示制动深度的、同比例上升的两个电压信号。通过脚踩制动踏板使得传感器内部指针滑动改变滑动电阻器的阻值，从而影响加载在其上面的电压值，用于监测制动踏板的位置信号。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修比亚迪E5的制动踏板位置传感器有6个针脚。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修3.加速踏板位置传感器比亚迪E5加速踏板位置传感器是双滑动电阻型传感器，其安装在驾驶室加速踏板轴的一端，用于检测汽车加速或减速信号。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修比亚迪E5的加速踏板位置传感器有两个电位器、6个针脚。每3个针脚形成一个完整的线路，两个电位器分别布置在两个线路中。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（六）低压辅助电器整车控制系统的低压辅助电器主要是指电动真空泵、电动水泵、电子风扇、电子冷凝器、仪表等，它们属于低压电控系统的执行器，其作用就是完成相应的任务，提高比亚迪E5纯电动汽车的行车安全可靠性，同时提高行车舒适性。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修二、比亚迪E5整车控制系统工作原理任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（一）低压电气系统比亚迪E5低压电气系统主要功能是给整车低压电器、高压电控总成、主控制器总成、电池管理器、部分传感器提供工作电压，并监控这些系统的运行状态和进行故障处理。比亚迪E5低压电控系统主要由12V的低压蓄电池、DC-DC转换器、汽车电气控制系统组成，可实现的控制内容有低压配电控制、车况检测和低压电气工作控制。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修1.低压配电控制比亚迪E5主控制器将监测到的整车低压电气系统的状态信息，送给电池管理控制器，电池管理控制器通过高压控制总线给低压蓄电池控制指令，使其给整车低压电气系统提供工作电压。低压蓄电池与DC-DC转化器输出端的低压电并联，通过正极熔丝盒为整车低压电器提供13.8V左右的电源。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.车辆状态的实时监测和显示比亚迪E5的高压电控总成和主控制器在工作过程中对车辆的状态进行实时监测，并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统，其过程是通过传感器和CAN总线，检测车辆运行状态及各系统状态信息，驱动显示仪表，将状态信息和故障诊断信息通过数字仪表显示出来。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修3.低压电气系统工作控制纯电动汽车的低压电气系统根据车辆状态信息和工作需求信号控制相应电气系统的工作状态，常见的有底盘的电控动力转向系统和电动真空助力系统的工作控制。比亚迪E5的主控制器根据实时检测的动力蓄电池以及低压蓄电池状态，对DC-DC转换器、电动化辅助系统的工作进行监测和控制。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（二）高压管理系统比亚迪E5的高压管理系统主要由集成在高压电控总成中的高压配电模块和电机控制器、电池管理控制器、高压互锁、漏电传感器、主控制器总成、驾驶员操纵系统传感器及高压母线等组成。其主要实现控制模式的判定、上下电控制、整车能量管理、充电控制、故障诊断与处理。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修1.控制模式的判定比亚迪E5纯电动汽车在汽车运行过程中，高压电控总成根据采集的钥匙信号、充电信号、加速/制动踏板位置信号和挡位开关信号等来判断当前需要的工作模式。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.上下电控制（1）上电步骤任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修①低压上电：当点火钥匙由OFF—ACC时，VCU低压上电；当点火钥匙由OFF—ON时，BMC、主控制器总成低压上电。②高压上电：点火开关打到START位置，首先是进行高压互锁监测，高压部件漏电监测，驱动电机温度监测，动力蓄电池的温度、电压及电流监测，与此同时进行BMC和高压电控总成当前状态正常与否的检测，若正常，且之前一次上下电过程中整车无严重故障，比亚迪E5就会成功上电。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（2）下电步骤任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（1）上电步骤①低压上电：当点火钥匙由OFF—ACC时，VCU低压上电；当点火钥匙由OFF—ON时，BMC、主控制器总成低压上电。②高压上电：点火开关打到START位置，首先是进行高压互锁监测，高压部件漏电监测，驱动电机温度监测，动力蓄电池的温度、电压及电流监测，与此同时进行BMC和高压电控总成当前状态正常与否的检测，若正常，且之前一次上下电过程中整车无严重故障，比亚迪E5就会成功上电。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修3.高压互锁（互锁控制）高压互锁是指危险电压互锁回路通过使用低电压信号，来检查整个高压导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别到回路异常断开时，及时断开高压电，以保障用户的安全。（1）故障报警（2）切断高压源（3）降功率运行任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修4.漏电保护控制比亚迪E5的漏电保护器通过将一端和负极相连，一端与车身连接，检测电流和电压值，一旦发现有超出限制的电流和电压，则发出警告，并切断控制模块，保证用电安全。动力蓄电池系统泄漏电流量不超过2mA；整车绝缘电阻值应大于500Ω/V。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修5.整车能量管理比亚迪E5汽车运行过程中，整车控制系统的高压控制总成根据汽车速度信号、制动踏板位置信号、动力蓄电池组的荷电状态，进行综合判断，若达到相应的条件，高压控制总成就会向电机控制器（高压总成内部）和电池管理器发出指令，使驱动电机和动力蓄电池处在相应的工作状态。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修6.充电过程控制任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（1）快充过程当动力蓄电池需要快速充电时，快充充电桩、动力蓄电池和动力蓄电池管理系统通过CAN总线进行数据信息交互，确认动力蓄电池状态信息后，电池管理控制器接通主继电器。电流依次通过充电桩、充电口进入高压电控总成，然后经过正极继电器进入动力蓄电池再从负极继电器出来，回到充电口形成回路。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（2）慢充过程当动力蓄电池需要慢速充电时，电池管理控制器接通主继电器。电流依次通过充电桩、充电口进入高压电控总成，然后经过车载充电机和主继电器进入动力蓄电池再回到充电口形成回路。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修7.故障诊断与处理高压电控总成实时监视动力系统，对其进行故障诊断及相应的安全保护处理。根据传感器的输入信息及其他通过CAN总线通信得到的驱动电机、动力蓄电池、制动踏板和加速踏板等的信息，对各种故障进行判断、等级分类、报警显示；并存储故障码，供维修时查看。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（三）车载网络系统1.比亚迪E5车载网络系统组成比亚迪E5车载网络系统主要由起动网、舒适网、空调子网、动力网、ESC网和电池子网组成。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.比亚迪E5车载网络系统工作特点车载总线通信系统采用分布式布置方式，通常高压系统各控制模块中均会设有通信系统，通过网线连接成总线系统，总线通信系统各设备负责与外部诊断设备的连接和诊断通信，实现诊断服务，包括数据流读取、故障码的读取和清除、控制端口的调试。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修三、比亚迪E5整车控制系统检修（一）高压电控总成检测1.高压电控总成基本检查（1）高压电控总成外观检查检查高压电控总成是否有破损、变形情况，若有及时进行进一步检测。（2）高压电控总成插接器检查检查高压电控总成相连各部件插接器是否存在退针、损坏、脱落等破损现象。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.高压电控总成初步诊断在汽车起动以后，连接诊断仪读取高压电控总成模块的数据信息，根据数据流分析其具体工况，主要需要读取的数据包括：动力蓄电池当前总电压、动力蓄电池当前总电流、漏电次数、充电次数、单次充电电量、单次放电容量、绝缘电阻值、预充状态、主控制器状态、高压系统状态、高压互锁状态等。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修3.高压电控总成电气检测（1）高压电控总成供电检测高压电控总成的供电是双路电，选用万用表合适挡位和量程，分别检测高压电控总成配电箱两个电源端子与搭铁端子的电压值，检查高压电控总成常电电源是否正常，正常值应该在10~14V之间。（2）高压电控总成绝缘检测高压电控总成的绝缘检测主要是针对动力蓄电池、驱动电机、快充和慢充端子进行。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修（二）CAN总线检测1.读取模块测量数据块使用检测仪读取某控制单元数据块，如果显示1，表明被检测控制单元工作正常；如果显示0，则表明被检测控制单元工作不正常，其原因可能是线路断路或该控制单元损坏。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修2.终端电阻值测量比亚迪E5纯电动汽车的CAN总线系统内有2个120Ω的终端电阻，它们是并联的。单独测量一个终端电阻大约为120Ω，CAN总线网络的正常电阻值应为60Ω，据此可以判断终端电阻是否正常。任务2比亚迪E5整车控制系统构造与检修3.电压的