电动汽车动力系统原理与维修

电动汽车动力系统原理与维修学习子情境分解学习子情境一纯电动汽车动力系统认知学习子情境二纯电动汽车驱动电机的认知学习子情境三车辆抖动异响，无法行驶学习子情境四电机与减速器连接处异响故障排查学习子情境五MCU低压供电线路故障排查学习子情境六MCUCAN通讯回路故障排查学习子情境七电机过热故障排查情境一导入新能源汽车维修服务站新接收了一辆待维修车辆,车辆型号为北汽EV200，据车主反映，车辆存在驱动力不足现象，请对驱动电机系统涉及的高压部件进行检查，要求对部件损坏、系统泄漏和线束连接松动等情况进行记录。学习内容纯电动汽车动力系统的结构动力系统各部件的作用动力系统的功能模式纯电动汽车动力系统的结构

纯电动汽车的动力系统由驱动电机系统和减速器组成。驱动电机系统由驱动电动机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束、冷却管路，与整车其它系统作电气和散热连接。纯电动汽车动力系统的结构驱动电机系统的结构图动力系统各部件的作用（1）电机控制器MCU

主要负责控制电机的前进、倒退，维持电动车的正常运转，功能是控制电流的工作，保证能够按照驾驶员的意愿输出合适的电流参数。同时对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息通过CAN网络发送给整车控制器VCU。MCU的另一个重要功能是故障诊断功能。动力系统各部件的作用

MCU会采集以下传感器提供驱动电机系统的工作信息，包括电流传感器、电压传感器和温度传感器。

温度传感器电压传感器动力系统各部件的作用（2）驱动电机

是动力系统的重要执行机构，是电能与机械能转化的部件，且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器。

动力系统各部件的作用（3）减速器主要功能是将整车驱动电机的转速降低、扭矩升高，以实现整车驱动电机的扭矩，转速需求。动力系统的功能模式纯电动汽车动力系统被要求能够实现两种功能模式，驱动模式（将电能转换为机械能）和发电模式（将车轮惯性动能转化为电能）。情境二导入卫蓝汽车服务有限公司新接收了一辆待维修车辆,车辆型号为北汽EV160/200，据车主反映，车辆存在底盘异响的现象，技师刘强经过检查，初步确定为驱动电机内部故障，需要更换驱动电机，考虑到新来实习生王磊需要学习驱动电机的知识，于是给其安排了一项任务，借助一些电机实物，学习不同类型的电机，同时掌握电机的内部结构和外部结构。学习内容驱动电机的功能和特点驱动电机的类型直流电机结构和工作原理三相异步电机结构和工作原理永磁同步电机结构和工作原理开关磁阻电机结构和工作原理驱动电机的功能和特点电机，也称“驱动电机”，是一种将电能转化成机械能，并可以再使机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。驱动电机对于新能源汽车来说就像人的心脏一样重要，它负责给整车提供驱动的力，是新能源汽车驱动系统的核心部件之一，如图所示。驱动电机的功能和特点

驱动纯电动汽车和混合动力汽车的电机需要在各个转速下均能够产生转矩。右图表示的是汽车驱动用电机的转速与转矩之间的关系，这种曲线被称为转速转矩曲线。汽车用驱动电机在中速以下时要求恒定功率输出，转矩与速度组合决定电机的运转情况，根据坡道起步、急加速、行驶区域、高速巡航等不同的行驶状态，会发生很大的变化。汽车驱动电机转速与转矩要求驱动电机的功能和特点

新能源汽车采用的驱动电机有以下特点。1）体积小、功率密度大由于新能源汽车的整车空间有限，因此第一要求驱动电机的结构紧凑、尺寸要小。这就意味着电机系统（驱动电机＋电机控制器）的尺寸将受到很大的限制，电机设计厂家必须想尽办法缩小驱动电机的体积，即提高电机的功率密度和转矩密度。尤其是民用的乘用车，对电机的体积限制要求很高，因此业内一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机解决方案的。驱动电机的功能和特点2）效率高、高效区广、质量轻新能源汽车驱动电机的第二个特点就是效率要高、高效区要广、质量要轻。续航里程一直是新能源汽车的短板，而提升续航里程的方法就是提升驱动电机的效率，保证每千瓦·时电都能发挥最大的用处。驱动电机的高效工况区要够广，保证汽车在大部分工况下的都是处于高效状态下。减轻电机质量，也能间接降低整车的功耗，实现续航里程提升。

提升续航里程的方法驱动电机的功能和特点3）安全性与舒适度基于汽车用户的体验，新能源汽车驱动电机还需关注电机自身的安全性和舒适度。安全性可以理解成电机的可靠性，即电机在恶劣环境下能否正常工作。可通过高低温箱试验来进行安全性能检测。舒适度，即电机在运行时是否会对驾驶人产生体验上的不适，关注的是电机运行时的振动和噪声情况，如图所示。提升安全性与舒适性度的方法驱动电机的类型驱动电机的类型直流电机直流电机是输出或输入为直流电能的旋转电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。如图所示为直流电机基本结构示意图，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。直流电机直流电机基本结构示意图直流电机

感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向），如图所示。

电机旋转方向判定方法

工作原理直流电机

直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型。

（1）他励直流电机。励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机，接线如图3-1-7a）所示。图中M表示电动机。永磁直流电机也可看作他励直流电机。直流电机励磁方式直流电机的直流电机

（2）并励直流电机。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联，接线如图3-1-7b）所示。作为并励发电机来说，是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电机相同。（3）串励直流电机。串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源，接线如图3-1-7c）所示。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。（4）复励直流电机。复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组，接线如图3-1-7d）所示。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反，则称为差复励。无刷直流电机无刷直流电动机结构SNUVW定子电枢绕组转子磁极无刷直流电机无刷直流电动机模型无刷直流电机磁极（转子）电枢绕组（定子）驱动电路传感器电子换向器无刷直流电机转子定子++无刷直流电动机波形需要说明的是，无刷直流电动机在工作时，定子绕组中通电状态不断变化，其电流是一个方波，其产生的磁场是一个在空间跳跃式前进的步进磁场，这个磁场会与转子永磁体产生的磁场相互作用拖动转子同步旋转。因此，无刷直流电动机又叫方波同步电动机。感应电动势：梯形波无刷直流电机无刷直流电动机电流波形（正反转）无刷直流电机感应电机感应电动机，又称“异步电动机”，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状，如图所示。感应电机感应电机

感应电机的笼型导体是将棒状的导体排布在圆周上，在端部通过圆环短路。感应电机的内侧为线槽，在其内部缠绕绕组，绕组由U、V、W三组构成三相分布绕组。图3-1-9所示为感应电机绕组。三相分布绕组接通三相交流电流以后产生旋转磁场，通过磁场旋转移动，转子导体棒横穿磁场，根据右手法则，在转子内产生电动势，该电动势使得电流在转子导体内流动，再按照左手法则，由转子导体的电流与定子的励磁产生力，产生转矩。感应电机的主要特点是转子与定子磁场变化之间存在转速差。感应电机绕组感应电机

定子部分感应电机转子部分

1.转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。感应电机2、转子绕组：分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机转子铁芯的槽里嵌放的是裸铜条，绕线型异步电动机由转子绕组和转子铁芯组成。感应电机1.电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。2.磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。3.电磁力：转子载流体（有功分量电流）在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转。感应电机三相异步电动机转动原理视频旋转磁场的产生感应电机感应电机感应电机永磁同步电机永磁同步电机又分为无刷直流电动机和无刷交流电动机。永磁同步电动机的转子磁链是不可控的，可以控制的只有定子绕组的电流。与普通直流电机和异步电机相比，它的功率密度大，体积小，转矩、惯量比大，传动系统动态响应快。但目前由于永磁同步电动机价格较贵，调速范围也没有交流感应电机宽，所以应用范围还比较有限。永磁同步电机模拟结构图实物结构图永磁同步电机定子

定子绕组一般制成多组（三、四、五相不等），通常为三相绕组。三相绕组沿定子核心对称分布，在空间互差120度电角度。通入三相交流电时，产生旋转磁场。转子

转子采用永磁体，目前主要以钕铁硼作为永磁材料。采用永磁体简化了电机的结构，提高了可靠性，又没有转子铜耗，提高电机的效率。永磁同步电机转子永磁同步电机由于电机定子三相绕组中接入三相对称交流电产生旋转磁场，根据磁极异性相吸、同性相斥的原理，不论定子旋转磁极与永磁铁磁极起始相对位置如何，定子的旋转磁极总会由于磁力拖着转子同步旋转。同步电机转速可表示为：永磁同步电机永磁同步电机4.

永磁同步电动机波形（正转电流电压）全称正弦波永磁同步电动机，定子结构与感应电动机基本相同，定子铁心中嵌放了多相对称绕组，转子为永磁体结构，利用定子绕组中电流的变化产生旋转磁场并与转子永磁体产生的磁场相互作用形成电磁转矩拖动转子及外部负载旋转，与前面的无刷直流电动机工作原理与结构类似。永磁同步电动机4.

永磁同步电动机波形（反转电压电流）全称正弦波永磁同步电动机，定子结构与感应电动机基本相同，定子铁心中嵌放了多相对称绕组，转子为永磁体结构，利用定子绕组中电流的变化产生旋转磁场并与转子永磁体产生的磁场相互作用形成电磁转矩拖动转子及外部负载旋转，与前面的无刷直流电动机工作原理与结构类似。永磁同步电动机4.永磁同步电动机波形（反转电压电流）永磁同步电动机开关磁阻电机结构1）定子开关磁阻电机的定子铁芯是由硅钢片叠压而成的，成对的齿极上绕有两个互相串联的绕组。（2）转子开关磁阻电机的转子也是由导磁性能良好的硅钢片叠压而成，转子的凸极上无绕组。开关磁阻电机结构开关磁阻电机1定子和转子均为凸极结构；2定子上空间相对的两个极上的线圈串联成一相绕组；3定子集中绕阻、绕组为单方向通电；4转子由高磁性体铁心组成，没有线圈，一般转子比定子少两极；5最常见的组合为6/4极，8/6极或12/8极四相SR电机的工作原理图开关磁阻电机工作原理运行原理——磁阻最小原理磁通总是要沿着磁通最小路径闭合，一定形状的铁芯在移动到最小磁阻位置时，必定使自己的轴线与主磁场的轴线重合。A-A’通电，1-1’与A-A’与重合B-B’通电，2-2’与B-B’与重合C-C’通电，3-3’与C-C’与重合D-D’通电，1-1’与D-D’与重合依次给A-B-C-D绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转。开关阻磁电机系统波形（反转）开关磁阻电机开关阻磁电机系统波形（两相电流）开关磁阻电机开关磁阻电机工作原理开关磁阻电机的转矩大小与电流平方成正比，因此转矩方向与电流方向无关，故可以采用单极性电流供电。转矩与绕组电感对转子位置角的变化率成正比，因此，只有当绕组电感随转子位置角而增大时，给绕组通电才能产生正向电动转矩。当电感随转子位置角而下降时，如绕组中仍有电流，则将产生制动转矩。相绕组关断后绕组电流不能突变为零，有一个延续过程。为防止绕组电流延续到负转矩区，必须在绕组电感开始下降之前提前关断绕组。情境三导入

尹框先生驾驶一辆EV160出门,不小心撞到路旁的树上。车辆被托运至服务站后,维修技师对其车身部件进行了修复,但在启动车辆时发现车辆无法行驶且出现剧烈抖动的情况。于是开始对车辆进行故障排查作业。学习内容电动汽车电力电子技术基础知识电机控制器的工作原理及控制策略电机控制器的工作原理电动汽车电力电子技术基础知识整流二极管晶闸管可关断晶闸管电力晶体管场效应管绝缘栅双极晶体管IGBTMOSFETGTR电动汽车电力电子技术基础知识电动汽车电力电子技术基础知识实现电能变换的电力电子电路基本形式:交流-直流变换（AC/DC变换）：整流直流-交流变换（DC/AC变换）：逆变直流-直流变换（DC/DC变换）：斩波交流-交流变换（AC/AC变换）：变频电力电子技术的主要内容是研究实现这些变换的电路结构及其工作原理。电动汽车电力电子技术基础知识实现电能变换的电力电子电路基本形式:交流-直流变换（AC/DC变换）：整流直流-交流变换（DC/AC变换）：逆变直流-直流变换（DC/DC变换）：斩波交流-交流变换（AC/AC变换）：变频电力电子技术的主要内容是研究实现这些变换的电路结构及其工作原理。电动汽车电力电子技术基础知识整流电路单相半波电动汽车电力电子技术基础知识逆变电路单相桥式电动汽车电力电子技术基础知识三相电压型桥式逆变电路电动汽车电力电子技术基础知识每一相导通180°。V1，V3，V5导通差120°。电动汽车电力电子技术基础知识脉宽调制技术介绍电动汽车电力电子技术基础知识电机驱动控制系统功率转换主电路大功率开关元件的控制电路控制电路通过采集踏板位置传感器、转子位置传感器和定子电流传感器等信号，经过分析、比较、变换、运算、脉宽调制等处理后形成对主电路功率开关管的控制信号。此外，控制电路还包括驱动和保护电路以及串行通信CAN总线接口电路等。控制电路内部结构相当复杂电机控制器的工作原理及控制策略电机控制器的功能正常行驶CAN网络通信及管理故障监控和管理电机控制器的工作原理及控制策略电机控制器的组成电机控制器的工作原理及控制策略电机控制器控制主板的功能：与整车控制器通讯；监测直流母线及相电流；控制IGBT模块；采集IGBT温度；反馈IGBT模块和电机温度；旋变传感器励磁供电；旋变信号检测与分析；信息反馈。电机控制器IGBT模块的功能：信号反馈给电机控制器主板；监测直流母线电压；直流转换交流及变频；监测相电流的大小；检测IBGT模块温度；三相整流。电器控制器超级电容和放电电阻的功能：超级电容：在高压电路上电时给电容充电，在电机起动时保持电压的稳定。放电电阻：断开高压电路时，通过电阻给电容放电。电机控制器的工作原理电机控制的工作原理电机控制器的工作原理UVWR电机控制器的工作原理驱动电机系统正常工作的前提条件如下：高压电源输入正常（绝缘性正常）；低压12V电源供电正常；与整车控制器通讯正常；电容放电正常；旋变传感器信号正常；三相交流输出电路正常；电机及电机控制器温度正常；开盖开关信号正常。电机控制器的工作原理电机位置传感器分类电磁式（旋转变压器）光电式（光电编码器）磁敏式（霍尔位置传感器）电机控制器的工作原理旋转变压器的内部结构电机控制器的工作原理旋转变压器工作原理旋转变压器的三相绕组关系示意图电机控制器的工作原理旋转变压器工作原理旋转变压器的工作原理示意图电机控制器的工作原理旋转变压器波形图旋转变压器的工作波形电机控制器的工作原理旋转变压器波形图旋转变压器的工作波形（放大）电机控制器的工作原理旋转变压器检测方法励磁绕组参考电压：打开点火开关ON档测量插件端应有3-3.5V交流电压；正弦绕组阻值：拔下插件测量传感器端子应有60Ω电阻±10Ω；余弦绕组阻值：拔下插件测量传感器端子应有60Ω电阻±10Ω；励磁绕组阻值：拔下插件测量传感器端子应有30Ω电阻±10Ω。电机控制器的工作原理霍尔转子位置传感器工作原理霍尔转子位置传感器结构示意图电机控制器的工作原理（1）旋变传感器故障出现选编传感器故障时（电机与控制器旋变线连接正确），一般分为两种情况：一种为电机旋变传感器故障，另一种为控制器MCU旋变解码电路故障。不管是哪种情况，都将会导致电机系统无法启动及转矩输出偏小等现象。若出现以上情况，请首先检查电机旋变器是否损坏，检查步骤如第三章第二节所述。根据电气接口表定义，采用万用表欧姆档检查S1/S3（60±10%Ω）、S2/S4（60±10%Ω）、R1/R2（33±10%Ω）绕组阻值，若为无穷大，表示损坏，需更换旋转变压器。若显示正常值，则表示控制器内部旋变解码电路故障，需更换控制器。（2）线束插头故障。故障现象：车辆偶尔在行驶中、起步时有底盘后部异响，异响后车辆仪表报整车及驱动电机超速故障，车辆不能行驶。经过试车此故障现象出现，使用故障检测出故障码为P0A3F00（需实验），经故障码分析初步判断为电机旋变器故障所致。将旋变器低压接插件拔下发现端子内部塑料卡子损坏造成端子12号端子退针导致虚接，造车车辆掉高压不能行驶。旋变传感器故障实操：北汽EV160电机控制器拆装流程1、操作前安全防护措施2、高压断电3、电机控制器拆卸4、电机控制器安装实操：北汽EV160电机控制器拆装流程1、操作前安全防护措施设置安全隔离，并放置安全警示牌设置监护人。检查并穿戴个人安全防护用品检查并调校设备仪器。检查绝缘用工具。实施车辆防护。检测绝缘垫对地绝缘性能。检测确认车辆停放安全；确认手制动拉起；确认车辆处于N档状态实操：北汽EV160电机控制器拆装流程2、高压断电方法关闭启动开关，把钥匙装在口袋内。断开12V电瓶负极，并做好负极线的相关保护措施。断开PDU低压控制电路35针插件。断开电机控制器低压电路35针插件。拆卸电机控制器高压直流电缆，用放电工装对高压负载端进行放电。拆卸电机控制器给电机三相交流供电UVW高压电缆。实操：北汽EV160电机控制器拆装流程3、电机控制器拆卸用专用架子，夹住电机两个冷却水管。实操：北汽EV160电机控制器拆装流程3、电机控制器拆卸用举升机将车升起，用M10螺栓拆卸用具拆卸电动汽车底盘护板。在控制器冷却水管下部放置接冷却液用的盒，并将车落下地。实操：北汽EV160电机控制器拆装流程3、电机控制器拆卸将冷却水管从电机控制器上拆下。将冷却液流入车底盒中。卸下电机控制器与车架相连的三个螺栓后，将电机控制器拆下，并将电机控制器的冷却液倒入盒中。实操：北汽EV160电机控制器拆装流程4、电机控制器安装步骤将电机控制器安装回去，将三个螺栓紧固好。将冷却水管安装上，并将两个夹子取下。将与电机相连的UVW接插件和与PDU相连的直流高压接插件连接好。将电机控制器低压电路35针插件复位。将PDU低压电路35针插件复位。往冷却液壶中补充冷却液至原位。将12V低压电复原，上电，查看仪表应显示READY。进行5S整理。电机故障种类电机故障种类电机故障种类电机故障种类电机故障种类电机故障种类电机故障种类实操：钳型电流表的使用通常用普通电流表测量电流时，需要将电路切断停机后才能将电流表接入进行测量。钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。电流互感器的铁心在捏紧扳手时可以张开；被测电流所通过的导线可以不必切断就可穿过铁心张开的缺口，当放开扳手后铁心闭合。实操：钳型电流表的使用静态电流测量操作步骤：①将点火钥匙置于OFF挡，关闭车门、后备箱及所有用电设备，确认车内所有用电设备处于关闭状态。②将交直流钳形表电源开关置于直流档，观察显示屏数值是否为零点。若因热和其它环境条件导致数值非零，则确保产品远离带电导线及钳口处于闭合状态，使用自动清零按钮调到零点。③将交直流钳形表钳口套住低压蓄电池负极与接地点导线，确保钳口的闭合面接触良好，导线位于环形钳口中心点，否则导致数值失准。④观察显示屏测试数值，电流会逐步下降，一分钟之后再开始读数。⑤测试完毕后将交直流钳形表电源开关置于OFF，恢复归整仪表。情境四导入客户张洋三年前购置了北汽EV160/200，最近一段时间开车时，总会听到底盘零部件松动的声音，从前机舱内部下方传来，低速状态下加速或减速异响明显，过减速带时也会发出声响。学习内容减速器结构与工作原理电机与减速器连接检查电机和减速器拆装及注意事项减速器结构与工作原理电机与减速器连接检查电机与减速器连接检查车辆行驶一定公里之后，底盘部位会出现类似底盘零部件松动的声音，一般产生的原因有：底盘各总成螺栓松动、电机与减速器连接部位的花键损坏。拆卸电机与减速器，检查花键的磨损情况，如果减速器花键磨损严重，则更换减速器，电机不需要更换；如果电机输出轴花键磨损严重，则更换电机，减速器不需要更换；如果电机和减速的花键都磨损严重，则全部更换。电机与减速器连接检查当整车无动力输出时，检查减速器是否损坏按下列操作执行：第一步：检查整车驱动电机是否运转正常，若运转正常，则执行第二步检查，若提示驱动电机故障，则先检查驱动电机故障原因。第二步：整车上电，将手柄挂入N档，松开脚制动，平地推车，检查车辆是否可以移动。或将整车放置到升降台上，转动车轮，检查是否能转动。若车辆可以移动或车轮可以转动，则执行第三步检查，若车辆不能移动或车轮不能转动，则执行第四步检查。第三步：拆卸驱动电机与减速器连接，检查花键是否异常磨损，若减速器输入轴花键磨损，则需将减速器返厂维修。第四步：若车辆不能移动或车轮不能转动，说明减速器内部轴系卡死,减速器需返厂维修。电机与减速器的拆装1驱动电机2减速器总成3机舱线束总成4卡箍5散热器入水管6电机入水管7电机控制器U线8电机控制器V线9电机控制器W线10右横梁11左横梁12右悬置软垫总成13右悬置总成14六角头螺栓15弹簧垫圈16平垫圈17右悬置固定支架18六角法兰面螺母1922六角法兰面螺栓23六角头螺栓、弹簧垫圈和平垫圈组合件24二层支架电机与减速器的拆装步骤完成纯电动汽车维修作业前检查及车辆防护。（1）维修作业前现场环境检查。（2）维修作业前防护用具检查。（3）维修作业前仪表工具检查。（4）维修作业前实施车辆防护。电机与减速器的拆装步骤对整车进行高压断电防护处理，使用举升机举升车辆至作业位置，紧固底盘各总成螺栓。两人协助完成，一人负责固定一侧的车轮轮胎，另一人正反两个方向转动另一侧的车轮，听减速器和驱动电机连接处有无花键松旷的声音。前悬下摆臂总成固定螺栓副车架总成固定螺栓驱动系统悬置螺栓驱动系统下悬置螺栓电机与减速器的拆装步骤拆卸动力总成。（1）使用冷媒回收充注机回收制冷剂。（2）松开散热器冷却液排放开关，排放冷却液。注意事项：不可直接接触冷却液；做好废液的回收处理，不可随意泼至下水道；废液泄放完毕后需拧紧冷却液排放开关。（3）拆卸电机控制器。（4）拆卸UVW三相动力线固定卡扣，然后拔掉电机低压控制插件、空调压缩机高、低压插件和高低压空调管，拆卸空调压缩机。电机与减速器的拆装步骤（5）拔掉真空罐压力信号线束插件和真空泵的电源插头，断开真空软管，拆卸真空泵、真空罐。（6）释放减速器油，解锁车轮中的六角螺母的锁止机构，拆卸驱动半轴。螺栓个数3螺栓规格M13拆卸工具13号套筒+连杆+棘轮电机与减速器的拆装步骤（7）拆卸驱动电机和减速器总成电机与减速器的拆装步骤（8）请完成电机和减速器的分离，检查花键轴的损伤情况。电机与减速器的拆装步骤（9）安装按相反顺序进行。电机与减速器的拆装步骤完成整车上电及车辆驾驶操作，以验证故障现象是否解除。起动车辆，档位置于N档时，READY指示灯点亮，仪表参数显示正常，无故障；车辆置于D档时，仪表参数显示正常，车辆可正常行驶，故障完全解除。此故障为电机输出轴花键损坏导致的机械故障。情境五导入MCU低压供电线路故障排查此故障现象因FB10保险丝损坏导致，张先生的电动汽车在行驶中，突然无法行驶，同时发现仪表板上的警示灯亮起，请你为该车进行诊断和维修。学习内容北汽EV160电机控制器与电机低压端口定义电机控制器低压供电原理MCU低压供电线路1、北汽EV160电机控制器低压端口定义MCU低压供电线路1、北汽EV160电机控制器低压端口定义MCU低压供电线路2、北汽EV160驱动电机低压端口定义MCU低压供电线路2、北汽EV160驱动电机低压端口定义MCU低压供电线路3、电机控制器低压供电原理图

控制电源供电电压范围是9～16V。1号管脚与低压蓄电池正极通过保险丝和继电器相连。继电器受VCU控制，当VCU接收到钥匙启动信号后，检测到VCU各引脚信号正常，且自检完成后给MCU低压正极供电。当MCU低压上电后，进行自检，自检完成后，才控制高压电上电。当MCU低压供电有故障时，仪表会显示动力蓄电池故障指示灯点亮、系统故障灯点亮、能量回收关闭，且整车无法启动。此时应用万用表先检查VCU控制信号是否正常，如果是低电平，则VCU控制信号正常；下一步使用试灯对保险丝和继电器的好坏进行检查。如果用万用表测得VCU控制信号是高电平，则VCU控制信号不正常，请检查VCU供电相关线路问题。情境六导入需实验MCUCAN断路故障EV160/200车主赵峰先生经常驾车往返于老家与工作的城市,赵先生最近一次回城时因道路整修遂选择绕道，绕行道路崎岖多坑洼,所幸最终还是顺利回到了住所。第二天赵先生打算用车时,发现车辆无法正常启动，仪表上的动力蓄电池故障指示灯和系统故障灯点亮。随即车辆被送至新能源汽车维修服务站，技师刘强负责对车辆进行故障诊断与维修。学习内容CAN总线工作原理CAN总线常见故障及诊断方法CAN-Bus简介1.CAN-Bus的由来

由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的解决方案－CAN数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。CAN-Bus简介2、使用总线传输的优势无CAN-BUS，需要5条信号线发动机控制单元自动变速器控制单元发动机转速燃油消耗节气门位置

发动机干预升档/降档CAN-Bus简介2、使用总线传输的优势有CAN-BUS，只需2条总线发动机转速燃油消耗节气门位置发动机干预升档/降档CAN-Bus简介2、使用总线传输的优势安全、舒适及排放方面需求电气元件的增加,软件更新方便更多控制单元间大量高速传递需求实现减轻车身重量CAN总线是一个开放系统，它可以与各种传输媒质进行适配，如铜线和光纤导线。对控制单元的诊断可通过K线来进行，车内的诊断有时是通过CAN总线来完成（如安全气囊和车门控制单元），这就称为“虚拟K线”可同时通过多个控制单元进行系统诊断CAN-Bus总线结构与工作原理CAN-Bus是ControllerAreaNetwork的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式。由于控制器采用串行合用方式，因此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接收者，把所有的信息都往外发送；由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。CAN-Bus总线结构与工作原理1.CAN-BUS系统组成：控制器、收发器、两个终端电阻、两条传输线CAN收发器:安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。数据传输终端：是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声的形式返回，影响数据的传输。数据传输线：双向数据线，由高低双绞线组成。数据传输线数据传输终端数据传输终端CAN收发器CAN收发器CAN-Bus总线结构与工作原理CAN总线终端电阻分布CAN-Bus总线结构与工作原理Canbus采用双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。CAN-Bus总线结构与工作原理低位高位两条数据线相互缠绕，防止电磁波干扰和向外辐射，规定绞距20mm。两条数据线传递相同信号，但数值互为镜像（对称）。即便有干扰，但两个信号的电位差不变。周围电磁干扰源发出电磁波，总线会产生感应电压。噪音和干扰问题CAN-Bus总线结构与工作原理CAN总线拓扑结构分路型星型环型CAN-Bus总线结构与工作原理总线传输介质光纤同轴缆线双绞线CAN数据总线的数据传递过程提供数据

相应控制单元向CAN控制器提供须发送的数据检查数据

收到信号的控制单元，评估该信号是否与其功能有关。使用数据

如果接收到数据是相关的,控制单元接受并处理;否则忽略.发射数据

CAN收发器接收CAN控制器传来的数据并转化为电信号传递接收数据

CANbus网络中所有其它控制单元，作为潜在的接收器CAN–BUS控制单元1控制单元2控制单元3控制单元4数据使用数据使用数据数据检查数据接收数据检查数据检查数据接收数据接收数据发射总线分类由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、多功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为(Kbit/m)

驱动系统（由15号线激活）：500;舒适系统（由30号线激活）：100

信息系统（由30号线激活）：100；诊断系统（由30号线激活）：500

仪表系统（由15号线激活）：100；Lin:20CAN仪表CAN驱动CAN信息CAN舒适

CAN诊断总线分类总线分类网关

慢车CAN舒适数据总线站台B站台A快车CAN驱动数据总线换车乘客换车乘客网关数据协议的转换网关数据协议的转换北汽新能源总线结构CAN-Bus的数据结构当控制器发送信息时，并不仅仅是数据本身，它同时还带有属性数据打成数据包一起传送。该数据包共有7个数据段，分别储存有开始区（1位），有限级别区（11位），检验区（6位）数据区（64位），安全区（16位），确认区（2位）和结束区（7位）。开始区优先级别区未使用数据区确认区检验区－数据量16位冗余校验码结束区CAN-Bus的数据结构开始域：标志数据开始。带有大约5V电压（由系统决定）的1位，被送入高位CAN线；带有大约0V电压的1位被送入低位CAN线。状态域：判定数据中的优先权。如果两个控制单元都要同时发送各自的数据，那么，具有较高优先权的控制单元，优先发送开始区优先级别区未使用数据区确认区检验区－数据量16位冗余校验码结束区CAN-Bus的数据结构检查域：显示在数据域中所包含的信息项目数。在本部分允许任何接收器检查是否已经接收到所传递过来的所有信息。数据域：在数据域中，信息被传递到其他控制单元。开始区优先级别区未使用数据区确认区检验区－数据量16位冗余校验码结束区CAN-Bus的数据结构安全域：检测传递数据中的错误确认域：在此，接收器信号通知发送器，接收器已经正确收到数据。若检查到错误，接收器立即通知发送器，发送器然后再发送一次数据结束域：标志数据报告结束。在此是显示错误并重复发送数据的最后一次机会开始区优先级别区未使用数据区确认区检验区－数据量16位冗余校验码结束区CAN-Bus的驱动系统的信号图驱动系统的Canbus信号和逻辑信号：Can-High的高电平为：3.5伏Can-High的低电平为：2.5伏Can-Low的高电平为:2.5伏Can-low的低电平为：1.5伏逻辑“1”：Can-high(3.5) Can-low=(1.5)逻辑“0”：Can-high(2.5)

Can-low(2.5)驱动总线波形DSO设置：0.5V和2ms动力总线动力总线隐性电位如下：关闭点火开关一定时间(0.5-5)系统停止工作。CANHigh=ca.2.5VCANLow=ca.2.5V）驱动总线Canbus驱动系统由15号激活,速率是所有Canbus中最高达到500kBit/s，采用终端电阻结构，其中心电阻为66欧姆（发动机电阻）。CAN-Bus的舒适系统的信号图舒适系统的Canbus信号和驱动系统有很大区别：Can-High的高电平为：3.6伏Can-High的低电平为：0伏Can-Low的高电平为:5伏Can-low的低电平为：1.4伏逻辑“1”：Can-high(3.6) Can-low=(1.4)逻辑“0”：Can-high(0)

Can-low(5)舒适/便利功能系统CANDSO设置：2V和10ms舒适和信息总线舒适和信息总线隐形电位如下：关闭点火开关系统休眠12伏；CANHigh=0VCANLow=ca.5V舒适/便利功能系统CANCanbus舒适系统由30号激活,速率达到100kBit/s，没有终端电阻，且高低Canbus线分离，即任一根Canbus线断路，Canbus工作不受影响。优先权判定所有控制单元同时开始向CAN-BUS发射信息避免数据碰撞，在11位的状态域中预先定义数据的优先权发射隐性电位的控制单元，若检测到一个显性电压，那么该控制单元停止发射转为接收睡眠模式／唤醒为了减少系统电源的功率消耗，可以将CAN器件设为睡眠模式以便停止内部活动及断开与总线驱动的连接。CAN器件可由总线激活，或系统内部状态而被唤醒。此时总线电压:低位线：12V；高位线：0V睡眠模式／唤醒

当舒适和信息娱乐总线处于空闲状态时，控制单元发送出睡眠命令，当网关监控到所有总线都有睡眠的要求时，进入睡眠模式。如果动力总线仍处于信息传递过程中，舒适和娱乐信息总线是不允许进入睡眠状态，当舒适总线处于信息传递的过程中，娱乐和信息总线也不能进入睡眠模式。当某一个信息激活相应的总线后，控制单元会激活其它的总线系统。休眠电流一般小于0.1A（现在的一般都小于0.05A）睡眠模式／唤醒睡眠和唤醒模式的监控CAN-Bus典型故障－⑴：CAN-Low断路CAN-Bus典型故障－⑴：CAN-Low断路CAN-Bus典型故障－⑵：CAN-high断路典型故障－⑶：Can-Low与电瓶短接典型故障－⑷：Can-Low与地短接典型故障－⑸：Can-Low与Can-high短接典型故障－⑹：Can-Low与Can-high交叉连接CAN-BUS线束的修理

CAN总线线路可使用无屏蔽的、横截面积为0.35mm2或者0.5mm2的双股线（图示1和2）。维修时这两根CAN总线线路必须长度相同。绞合线路1和2时，必须确保绞合长度A=20mm。未绞合的线路（例如在导线挤压连接器区域内），线段长度不得超过B=50mm。CAN-BUS线束的修理修理时不能有大于50mm的线段不绞合。修理点之间的距离至少要相隔100mm，以避免干扰LIN-BUSLIN-BUSLIN主控制器与从控制器、元件之间的连接LIN-BUS“局部互连”指的是所有控制单元被安装在一个有限的结构空间（例如车顶）内。它也被称为“局部子系统”。一辆汽车中各个LIN总线系统之间的数据交换是通过CAN数据总线进行的，而且每一次只交换一个控制单元的数据。LIN总线系统是一根单线总线。导线有基本颜色（紫色）和识别颜色。导线截面积为0.35mm2。不需要进行屏蔽。系统允许一个LIN主控制单元和最多16个LIN从属控制单元之间进行数据交换。LIN总线的数据传送速率是1~20Kbit/s（千位/秒），最大传输速率为19.2kbit/s。最多相当于舒适总线的五分之一。LIN主控制单元与CAN数据总线连接的控制单元执行LIN主控制功能。监控数据传送和数据传送率。规定了LIN总线上数据传送的时间和频度。执行本地LIN总线系统中LIN控制单元和CAN数据总线之间的换算功能。因此，它是LIN总线系统中唯一的与CAN数据总线连接的控制单元。对LIN从属控制单元的诊断是通过LIN主控制单元进行的。LIN从属控制单元可以把单个控制单元，例如：门控制器，或传感器和执行元件等等，作为LIN数据总线系统中的LIN从属控制单元使用。传感器信号可由LIN总线用数字信号的形式传送。几个传感器和执行器的信号只需要占用LIN主控制器接口上的一个针脚。LIN总线上的执行器接收由LIN主控制单元以数据信号形式发出的指令。LIN主控制单元可以通过集成的传感器查询执行元件的实际状态，所以能够对额定值和实际值进行比较。LIN总线中的传感器和执行元件只对LIN主控制单元的指令做出响应。执行器和控制器间数据传输执行器和控制器间数据传输执行器和控制器间数据传输睡眠模式／唤醒（Lin总线）情境七导入客户李欣是某公司的一名白领，去年买了北汽EV200纯电动作为代步工具，今早，李欣照往常一样准备启动车子去上班，但是仪表报驱动电机系统故障，电机冷却液温度过高且电机及控制器过热指示灯点亮，风扇高速运转，挂D档车辆不能行驶，室外温度20度左右。学习内容电机控制器及电机冷却系统组成北汽EV160冷却系统控制原理北汽EV160冷却系统故障实例北汽EV160冷却系统控制原理冷却系统电动水泵与散热器风扇由整车VCU控制，散热器风扇同时给冷凝器、散热器提供强制冷却风，故散热器风扇运行策略受空调压力与整车热源温度双向控制，两者择高不择低。（1）电机温度保护当电机控制器监测到驱动电机温度传感器显示：120℃≤温度＜140℃时，降功率运行；温度≥140℃时，降功率至0，即停机。（2）控制器温度保护当电机控制器监测到散热基板温度为：85℃≥温度≥75℃时，降功率运行；温度≥85℃时，开启超温保护，即停机。北汽EV160冷却系统控制原理北汽EV160/200冷却系统控制策略可知：工作模式控制单元热源风扇档位ON