《新能源汽车驱动电机及控制系统检修》职校汽修专业全套教学课件

项目1认知驱动电机及控制系统项目1认知驱动电机及控制系统项目2检修驱动电机故障项目3检修电机控制器故障项目4检修相关电路及连接故障全套可编辑PPT课件

任务1认知典型驱动电机任务2认知驱动电机控制系统任务3认知制动能量回收系统1.了解不同类型驱动电机的种类、优缺点和应用。2.掌握驱动电机控制系统的结构和性能，以及型号和发展趋势。3.熟悉制动能量回收系统的定义、作用、控制策略。知识目标1.能解读新能源汽车常用驱动电机的结构及工作原理。2.能准确地识读驱动电机的铭牌参数及驱动电机控制系统的型号组成。3.能分析制动能量回收系统的优缺点及其工作原理。能力目标1.具备独立思考、分析问题、解决问题的能力。2.具有规范操作的职业习惯和严谨求实的工匠精神，树立安全生产意识和环保意识。3.致力于技术研学，培养社会责任和工匠精神。素质目标新能源实训车（2019款比亚迪秦EV）、驱动电机教学设备、新能源汽车驱动电机及控制技术实训台。实训设备举升机、检修工具（万用表、示波器、绝缘电阻表、电烙铁、螺丝刀）、防护用品（工作服、绝缘劳保鞋、护目镜、绝缘头盔、绝缘手套）、新能源汽车维修手册、教学软件、教学微课等。其他材料任务1认知典型驱动电机某新能源汽车服务站接到一辆定期保养维护的比亚迪秦EV，要对车辆的驱动电机信息进行登记。问题：若你是维修技师并接到该派工单，你应该如何找到该车驱动电机的信息？又如何识别和读取电机的相关技术参数？任务书熟悉驱动电机的分类，了解不同类别驱动电机的特点和适用场合；熟悉新能源汽车对驱动电机性能的要求；就车准确找到驱动电机铭牌的位置，掌握驱动电机铭牌技术参数的读取方法。任务分组按4～6人为一组进行分组，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别名单任务分工（如工具准备、数据采集和记录、安全监督、组织讨论、成果展示等）第（）组任务准备1.查阅比亚迪秦EV维修手册，收集有关驱动电机的信息。2.分析任务实施过程中可能遇到的问题和难点。收集信息1.查阅相关资料，简述典型的新能源汽车驱动电机有哪些，并说出四种常用驱动电机基本结构和性能，以及目前国内新能源汽车普遍采用哪一类驱动电机。2.简述三相同步永磁电机的内部结构和工作原理，以及旋转变压器的功用。3.驱动电机铭牌包括哪些信息和主要参数？制订计划根据任务分工、任务准备、信息收集问题，制订任务实施计划，明确各项具体任务的内容及负责人。步骤具体任务内容（如收集信息、具体实施要点、协助支持、抄录数据等）负责人123456准确地说，电机是电动机和发电机的总称；习惯上讲，电机就是电动机的简称。电机（俗称“马达”）是指根据电磁感应定律和电磁力定律实现电能与机械能转换的装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为电器或各种机械的动力源。一驱动电机简介驱动电机是新能源汽车动力系统的核心部件，是体现整车性能的关键。所谓驱动电机，就是能通过传动机构或直接驱动车轮，从而驱使车辆行走的电机。纯电动汽车的驱动电机还具备将机械能转换为电能的功能，从而实现能量回收和减速的功能。驱动电机性能的好坏将直接影响新能源汽车的动力性能。驱动电机在性能上需要满足结构紧凑、尺寸小、功率密度高、调速范围宽、起动转矩大、高效区间广、散热需求强等要求。二驱动电机的分类和应用直流电机按有无电刷结构可以划分为有刷直流电机和无刷直流电机。1.直流电机（1）有刷直流电机平常所说的直流电机指的都是有刷直流电机，其结构由定子和转子两大部分组成。①有刷直流电机的组成静止不动的部分称为定子，一般由机座、主磁极、换向器、端盖、轴承和电刷装置等组成。定子的主要作用是产生磁场（磁场的产生方式有励磁式和永磁式两种。可以转动的部分称为转子，由转轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器和风扇等组成。其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢。▲永磁式有刷直流电机的内部结构图▲励磁式有刷直流电机平常所说的直流电机指的都是有刷直流电机，其结构由定子和转子两大部分组成。②有刷直流电机的优缺点有刷直流电机主要应用在手持电动工具方面和车辆控制方面，前者如手持电钻、电锤、电吹风等，后者如车辆起动电机、散热风扇电机、雨刮器电机等。③应用范围优点缺点成本低、易控制、扭矩大、调速性能好。能量转换效率低、维护频繁（电刷易磨损）、运行时换向器和碳刷产生电火花。（2）无刷直流电机无刷直流电机是通过驱动电路将直流电转换成脉冲电流，并按顺序通断各组线圈的电流形成旋转磁场，驱动永磁转子旋转，因此它也属于永磁同步电机。无刷直流电机是由电机本体（定子和转子）、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成的“电机系统”。▲无刷直流电机结构图交流电机也是由定子和转子组成的，根据输入电流的相数不同划分为单相交流电机和三相交流电机（包括三相交流异步电机和三相交流同步电机）。2.交流电机（1）单相交流电机单相交流电机的定子只有一个绕组，转子是鼠笼式的。接通单相正弦电流后，定子绕组会产生一个交变磁场（又称交变脉动磁场），其大小和方向只随时间变化，但在空间上是固定的。由于交变磁场大小和方向是按正弦规律变化的，所以在转子上会感应出两个相反的旋转力矩，这两个力矩大小相等、方向相反，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。若用外力使电机向某一方向旋转，转子就会顺着推动方向持续地旋转起来。①单相交流电机的工作原理163要使单相电机能自动旋转起来，可在定子中增加一个副绕组（或叫起动绕组），副绕组与主绕组在空间上相差90°，副绕组串接了一个电容，由于电容具有延迟电流相位的作用，使得与主绕组的电流在相位上延后约90°。这样，两个在时间（相位角）上相差90°的电流通入两个在空间上相差90°的绕组，将会在空间上产生旋转磁场，在这个旋转磁场的作用下，转子就能自动起动，并持续不断地旋转。▲单相交流电机接线图▲单相交流电机实物图②单相交流电机的优缺点单相交流电机由于价格便宜、结构简单、使用方便，所以在日常的生活和生产中都有大量应用，如洗衣机、风扇、小型搅拌机、小型提升机等。③单相交流电机的应用优点缺点结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。转换效率低、调速性能较差，会导致电力系统的功率因数变坏。（2）三相交流异步电机三相交流异步电机主要由定子和转子两大部分组成。定子主要由铁芯、机座和定子线圈组成，有些机型的机座和定子铁芯合为一体。①三相交流异步电机的组成▲三相交流异步电机结构图转子由铁芯和转子绕组组成，转子绕组有鼠笼式和绕线式两种，鼠笼式有导体端环焊接式和整体铸铝式。绕线式转子与定子相似，在槽内嵌放绕组。转子铁芯中间有转轴，轴上套有转子压板和转子冲片。三相交流异步电机定子的三组绕组是按间隔120°角对称地布置，当三相绕组接通三相交流电源后，各相的电流大小和方向都是按正弦规律变化，而且各相的电流变化时间不是同时的，是按先后顺序变化的（各相先后变化的时间差叫作相位差，即任意两相的相位差均为120°），各相绕组的电流（磁场）按顺时针变化完成一个循环刚好是一个圆圈，因此，从整体来看就像是定子各相绕组的交变磁场在定子中间合成一个旋转磁场。②三相交流异步电机的基本工作原理鼠笼式转子表面上镶嵌的各个铜条与转子两端的导体形成闭合回路（类似于绕线式转子的线圈），其在旋转磁场的作用下产生感应电流，由于定子的感应电流总是滞后于定子线圈的电流，感应电流形成的磁场与旋转磁场发生作用，因此，转子就在旋转磁场的牵引下持续地旋转起来。转子能旋转起来的根本原因是转子的感应电流总是滞后于定子的电流，因此，电机转子的转速总会慢于定子旋转磁场的转速，这也是异步电机名称的由来。由于异步电机是通过感应电流来实现旋转的，所以异步电机也称作感应电机。▲定子产生旋转磁场示意图③三相交流异步电机（鼠笼式）的优缺点三相异步鼠笼式电机的应用非常广泛，不管是在化工、冶金、建筑、纺织等工业领域，还是在农业机械化方面的动力驱动都有应用。根据目前的趋势，三相异步电机在未来相当长的一段时间内仍占据着重要的地位。④三相交流异步电机的应用优点缺点结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜。起动转矩小、调速性能差、效率相对同步电机低。（3）三相交流同步电机三相交流同步电机也是由定子和转子两大部分组成，其通过三相交流电源提供的电流产生旋转磁场，从而驱动转子运动。三相交流同步电机主要有永磁同步电机、开关磁阻同步电机、磁滞同步电机三种类型。按驱动电流的波形不同，永磁同步电机又分为正弦波驱动电流的永磁同步电机（PMSM）和方波驱动电流的永磁同步电机（BLDC）。①三相交流同步电机的分类▲永磁同步电机▲开关磁阻同步电机▲磁滞同步电机三相交流同步电机的定子与异步电机的定子一样，转子则主要由永磁体、转子铁芯和转轴等构成。按照永磁体在转子上位置的不同，磁极结构可分为表面式和内置式两种。在定子的绕组上施加一个三相电流产生相应的旋转磁场，转子的磁极随着该旋转磁场的方向进行相应的转动，转子转动的速度与旋转磁场的转速相同。②三相交流同步电机的工作原理③三相交流同步电机的优缺点优点缺点高效率、高功率密度、精准控制和高可靠性等。成本高、适应性差和需要高精度控制器等。三相交流同步电机在国内绝大多数品牌的新能源汽车上被广泛采用，如比亚迪秦EV、吉利帝豪EV450、北汽EV160、荣威E50、腾势500、柳汽风行S50等品牌车型。④三相交流同步电机的应用（4）开关磁阻电机开关磁阻电机由电机实体、功率变换器、控制器与位置检测器等部分组成。▲开关磁阻电机原理图开关磁阻电机的定子、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为“一相”。开关磁阻电机的运行原理遵循“磁阻最小原理”（即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。小提示开关磁阻电机是一种调速电机，它具有构造简单及坚固、调速范围宽、系统可靠性高、控制灵活、成本低等优点，但也具有转矩波动大、噪声较大等缺点，目前主要应用在大型新能源客车上。磁滞同步电机由于在技术上还存在着局限性，因此它很少被应用在新能源汽车领域。若以原理图中定子、转子所处的相对位置作为起始位置，则依次给D→A→B→C相绕组通电，转子即会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转；反之，若依次给B→A→D→C相通电，则电机即会沿顺时针方向转动。电机的转向与相绕组的电流方向无关，而是取决于相绕组通电的顺序。开关磁阻电机的特点是具有能量再生作用，从而提高系统效率。3.常用驱动电机的主要性能比较性能类型直流电机三相交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机转速范围/（r/min）4000～600012000～200004000～10000＞15000功率密度低中高较高过载能力/%200300～500300300～500峰值效率/%85～8994～9595～9790负荷功率/%80～8790～9285～8778～86功率因数/%—82～8590～9360～65恒功率区—1∶51∶2.251∶3功率范围小宽小很宽过载能力较好好较好好效率高较高高中转矩电流比高一般高高控制器成本低低高高一般目前，我国绝大多数新能源汽车的驱动电机基本上都是采用正弦波驱动电流的永磁同步电机（PMSM）。三新能源汽车驱动电机的结构及工作原理新能源汽车的三相交流（正弦波）永磁同步电机主要由电机外壳（包含端盖和接线盒）、定子（定子铁芯和绕组）、转子（包括转轴和永磁体）、轴承、旋转变压器和温度传感器（在外壳上）、电机散热系统等部分组成。1.三相交流永磁同步电机的结构组成▲三相永磁同步电机的结构组成（1）外壳电机外壳起到防尘和支撑整个电机系统的作用，同时起到散热的作用。水冷的电机外壳做有冷却水套，风冷的电机外壳外表面做有散热片。▲内部设有冷却水套的电机外壳▲风冷电机外壳（2）定子电机的定子主要由定子铁芯、定子绕组、机座等组成。定子的作用就是产生旋转磁场、固定整个电机。▲电机定子结构图（3）转子电机的转子由转子轴、轴承、转子铁芯和永磁体组成。整个转子是通过转子轴前后轴承支撑在外壳前后端盖的中心。同时，转子轴要保证转子与定子之间形成的气隙均匀、宽度符合要求，并确保转子和定子两者之间互不干扰地做相对运动。根据永磁体在转子铁芯中的位置，转子可以分为表面式和内置式两种。表面式分为表贴式（凸出式）和内置式（嵌入式）两种。被广泛应用在小型方波永磁电机中。①表面式▲磁极凸出式转子▲磁极结构形式示意图内置式就是永磁体埋于转子铁芯内部，其表面与气隙之间有铁磁物质的极靴，永磁体受极靴的保护。内置式转子磁路结构有径向式、切向式、U形混合式和V形径向式。目前大多数新能源汽车驱动电机的转子都是采用内置式。②内置式▲内置式转子磁路结构示意图（4）散热系统电机及控制系统主要采用风冷和液冷两种冷却方式。一般小功率的驱动电机采用风冷方式，如果有节约空间、提高功率等要求，则采用液冷方式。电机冷却系统用于电机与电机控制器的冷却，是通过单独的电动水泵驱动冷却液实现的独立循环系统。系统冷却液温度一般在50～60℃。▲电机冷却系统示意图（5）旋转变压器旋转变压器简称旋变，一般安装在电机轴的尾端，与电机轴同轴。其功用是获取电机转子的转速和位置的信号反馈给电机控制器，从而控制旋转磁场的磁极与转子永磁磁极的角度，确保输出所需的力矩和转速，提高电机的效率。永磁同步电机的定子与三相交流异步电机的定子一样，其旋转磁场都是通过三相交流电流经三相定子绕组产生的。但永磁同步电机的转子旋转原理与三相交流异步电机不同。2.驱动电机的工作原理简化的转子就像一根具有南北极的永磁铁，其整体置于具有南北极的旋转磁场中，根据磁铁的同性相斥、异性相吸的原理，转子的S极就会向定子的N极移动，转子的N极就会向定子的S极移动，由于定子的磁场是旋转的，所以，转子受定子磁场的牵引也跟着旋转起来。▲永磁同步电机转子旋转原理图新能源汽车的驱动电机不仅可以输出动力驱动车辆行走，还可以实现制动能量的回收。在车辆制动减速时，控制器停止向驱动电机输出电压，由于车辆仍然在运行，驱动电机的转子也在转动，转子上的永恒磁场切割定子的三相绕组，致使三相线圈产生感应电动势，其输出的三相交流电经驱动电机控制器（MCU）的DC/AC逆变器模块整流、稳压和控制之后，向动力电池充电，实现能量回收。3.驱动电机的能量回收▲驱动电机转化为发电机发电▲能量回收控制系统依据《电动汽车用驱动电机系统》（GB/T18488—2024），驱动电机铭牌上的内容包括厂名、型号、编号、名称，以及主要参数（工作电压范围、持续功率、峰值转矩及持续时间、峰值功率及持续时间、最高工作转速、绝缘等级、防护等级）等信息。四驱动电机铭牌识读1.铭牌样式▲比亚迪秦EV的驱动电机铭牌贴于机壳上▲比亚迪秦EV的驱动电机铭牌2.铭牌项目项目说明型号用以表明电机的系列、几何尺寸和极数。由汉语拼音字母、国际通用符号和阿拉伯数字组成额定功率指电机在额定状态下运行时，电机轴端输出的机械功率，单位为W或kW额定电压指电机在额定状态下运行时，加在定子绕组上的线电压，单位为V额定转速指对应于额定电压、额定电流，电机运行于额定功率时的转速，单位为r/min峰值功率指电机在峰值转矩状态下运行时，电机轴端输出的机械功率，单位为W或kW最大转速指电机正常运行所能达到的最大速度，体现了永磁同步电机调速能力的大小，单位为r/min最高效率指电机在整个运行区间内所能达到的最大效率功率因数指电机有效功率与视在功率的比值，它表征着电机运行时从电网吸收的无功功率的大小。一般来说，对于相同转速的电机，容量越大，功率因数越大；相同容量的电机，转速越高，功率因数越大联结方式永磁同步电机常用的定子绕组接法主要有星形联结和三角形联结绝缘等级指直流电机制造时所用绝缘材料的耐热品级，一般有B级、F级、H级、C级冷却方式为防止电机在工作过程中产生的铜耗和铁耗使电机温升过高，一般需要采取冷却措施。永磁同步电机常用的冷却方式一般有水冷和风冷定额（工作制）即电机的工作方式，是指电机在正常使用时的延续时间，一般分为连续制（S1）和断续制（S2—S10）驱动电机型号由驱动电机类型代号、尺寸规格代号、信号反馈元件代号、冷却方式代号、预留代号五部分组成。3.驱动电机型号的命名▼驱动电机型号各组成部分代号的说明名称代号说明备注驱动电机类型代号KC开关磁阻电机其他类型驱动电机的类型代号由制造商参照GB/T4831进行规定TF方波控制型永磁同步电机TZ正弦波控制型永磁同步电机YR异步电机（绕线式）YS异步电机（鼠笼式）ZL直流电机尺寸规格代号阿拉伯数字一般采用定子铁芯的外径来表示；对于外转子电机，采用外转子铁芯外径来表示—信号反馈元件代号M光电编码器无传感器不必标注X旋转变压器H霍尔元件冷却方式代号S水冷方式非强迫冷却方式（自然冷却）不必标注Y油冷方式F强迫风冷方式预留代号英文大写字母或阿拉伯数字组合其含义由制造商自行确定—五三相交流永磁同步电机的检修检修项目具体步骤外观检查检查外壳观察电机外壳是否有裂纹、变形或腐蚀现象检查接线检查电机接线盒内的接线是否松动、老化或破损，确保接线牢固可靠检查冷却系统对于需要冷却的电机，检查冷却风扇、散热器等是否正常工作，确保电机散热良好电气性能测试定子绕组的测试测量电机接线盒U、V、W三相绕组端子对其部件接地之间的绝缘电阻值。绝缘电阻值必须大于或等于20MΩ,否则电机的绝缘性能差或失效，必须更换定子绕组测量电机接线盒U、V、W三相绕组端子之间的电阻值，阻值应小于1Ω，否则说明电机可能有匝间断路故障，需更换定子绕组旋转变压器的测试施加激励信号使用信号发生器向旋转变压器的激励绕组施加规定频率和幅值的正弦波信号测量响应信号使用示波器或旋转变压器测试仪测量正弦波和余弦波输出绕组的响应信号机械性能测试轴承检查检查轴承是否磨损、松动或过热，必要时更换新的轴承转子与定子间隙检查使用专业工具测量转子与定子之间的间隙，确保间隙在规定范围内振动与噪音测试在电机运行时，使用振动测试仪和噪音计测量电机的振动和噪音水平，确保它们符合规定标准清理与润滑清理电机使用吹风机或压缩空气清理电机内部的灰尘和杂物，保持电机内部清洁润滑轴承对于需要润滑的轴承，添加适量的润滑油或润滑脂，确保轴承润滑良好目前，我国新能源汽车快速发展，作为新能源汽车核心部件的驱动电机，随着其性能的高速提升，技术水平基本成熟，部分品牌的驱动电机已达到国际先进水平，如比亚迪新推出的驱动电机可以实现更高的能量回收效率。同时，各种新型的驱动电机技术也层出不穷，如磁悬浮电机、电磁缓冲器、电子差速器等新型驱动电机技术。新型的驱动电机技术的应用大大提升了新能源汽车的运行性能和安全性能。六驱动电机的现状和发展趋势新能源汽车驱动电机的发展已经进入了一个高速发展的阶段，其发展的趋势将体现在高效化、轻量化、智能化和多元化等方面。随着技术的不断创新和发展，驱动电机的性能也将得到更进一步提高。▲举升车辆▲拆下前机舱底部护板将车辆开上举升机，对准固定点，升起车辆。完成情况：□完成□未完成，原因：拆下前机舱底部护板。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤1步骤2步骤3步骤4▲找到铭牌▲读取性能信息找到新能源汽车铭牌，清洁表面灰尘和污垢。完成情况：□完成□未完成，原因：读取性能信息。类型

，型号

，特点

，额定功率

，额定转矩

，额定电压

，峰值转速

，峰值功能

，峰值转矩

，绝缘等级

，防护等级

，其他

。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤5▲安装前机仓底部护板安装前机仓底部护板。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤6将举升机上面的车辆放回地面，进行7S管理。完成情况：□完成□未完成，原因：▲将车辆放回地面，进行7S管理任务评价表项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能概述驱动电机的构造及工作原理202.能准确找到驱动电机铭牌的位置，记录驱动电机参数303.能就车阐明各种类型驱动电机的特点及区别30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）班级小组姓名学号项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能概述驱动电机的构造及工作原理202.能准确找到驱动电机铭牌的位置，记录驱动电机参数303.能就车阐明各种类型驱动电机的特点及区别30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）教师签字/日期：任务2认知驱动电机控制系统一辆进厂维修的新能源汽车（车型为2019款比亚迪秦EV），车主介绍其电机异常。问题：若你接到该派工，会如何分析故障的原因？如何实施维护作业？任务书熟悉驱动电机控制系统的组成；了解驱动电机控制器的基本功能及其工作原理；识读驱动电机控制器和驱动电机控制系统的铭牌；正确识别驱动电机控制器内部结构的各功能区。任务分组按4～6人为一组进行分组，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别名单任务分工（如工具准备、数据采集和记录、安全监督、组织讨论、成果展示等）第（）组任务准备1.查阅2019款比亚迪秦EV维修手册，收集有关驱动电机控制系统的信息。2.分析任务实施过程中可能遇到的问题和难点。收集信息1.电机驱动系统由

、

及

组成。2.电机控制系统的控制中心又称

，以

为核心，辅以

、

，对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统的运行状态信息通过CAN网络发送给整车控制器，同时储存故障码和数据流。3.描述常见车型驱动电机控制器的安装位置、结构组成和特点。4.查阅相关资料，简述比亚迪秦EV驱动电机控制系统的组成，并找出各组成部件的位置。5.未来驱动电机系统的技术发展趋势主要有哪些？制订计划根据任务分工、任务准备、信息收集问题，制订任务实施计划，明确各项具体任务的内容及负责人。步骤具体任务内容（如收集信息、具体实施要点、协助支持、抄录数据等）负责人123456新能源汽车的电机驱动系统也称电驱动系统，它是由动力电池、驱动电机控制器、驱动电机、减速器等部分组成，对应传统燃油汽车车来讲就是燃油箱、发动机和变速箱等。一电驱动系统电池组提供直流电能，电机控制器/逆变器将电池的直流电转换为交流电以驱动电动机。电动机将电能转换为机械能，再通过减速器/（变速箱）驱动车轮运转。电驱动系统的工作原理：电驱动系统可以分成两个部分，即驱动电机控制系统和动力传动系统。驱动电机控制系统主要对应的是驱动电机控制器、驱动电机、传感器（包括温度传感器和旋转变压器）以及动力电池等部件，动力传动系统对应的则主要是减速器、差速器、传动轴和车轮等部件。驱动电机控制系统的组成形式有两类。一类是自成独立模块，另一类则是将控制模块高度集成化。二驱动电机控制系统自成独立模块即驱动电机控制系统的各组成部分独立设置成模块，如北汽的EV160电机控制器，此类型结构简单，维修方便。还有些厂商只将电机和减速器进行一体化设计，而控制器独立设计成一个盒，如精进电机。▲电机与减速器一体化设计▲2019款比亚迪秦EV的“三合一”驱动总成将控制模块高度集成化采用集成化设计的厂商有比亚迪、特斯拉、日本电产、蔚来等。以比亚迪汽车为例，2017款比亚迪e5采用了“四合一”高压电控总成，比亚迪2019款秦EV采用了“三合一”驱动总成等。集成化程度越高，越有利于合理利用车辆内部空间、节约成本及优化系统控制逻辑等。2019款比亚迪秦EV的驱动三合一总成安装在前机舱内，控制器在上方（即在充配电总成的下方），电机和减速器在下方，减速器的差速器连接左右两根半轴通过万向节与驱动轮连接，形成结构紧凑的组合式驱动电机控制系统。▲2019款比亚迪秦EV驱动电机控制系统的安装位置驱动电机控制器（MotorControlUnit，MCU）是新能源汽车驱动电机控制系统的核心部件，相当于燃油车的发动机控制单元。三驱动电机控制系统的主要部件1.驱动电机控制器将旋变反馈回来的信号进行分析和处理，并控制绝缘栅双极型晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT），将高压直流电转换成UVW三相交流电，向驱动电机提供三相交流电源；将驱动电机发出的三相交流电转换成直流电，向动力电池包进行充电，实现能量的回收控制；与外部系统〔电池管理系统（BatteryManagementSystem，BMS）、整车控制器（VehicleControlUnit，VCU）等〕相互通信，实时反馈和控制驱动电机控制系统的工作状态等。驱动电机控制器的主要功能：驱动电机控制器的内部结构分为低压、高压两部分，低压部分包括输入／输出接口电路、控制主板、运算器、存储器、传感器等；高压部分包括绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块、驱动主板、超级电容、放电电阻、直流高压插接器、UVW插接器等。小提示驱动电机控制器的检修要点：首先要检查功率模块的外观是否有损坏、烧焦等迹象，测试其电气性能是否正常。对于控制电路，要检查电路板上的焊点是否牢固，电子元件是否有损坏，可通过检测设备读取控制电路的运行参数，判断其工作状态。对于散热系统，要检查冷却液（水冷方式）的液位和质量，或者检查散热风扇（风冷方式）的运转情况。驱动电机是在正常行驶时将电能转换成机械能和在制动滑行时将机械能转换成电能的部件，其结构组成和工作原理在项目1任务1的“知识链接”中已经进行过讲述。2.驱动电机传感器在驱动电机控制系统中起着信息采集和反馈的重要作用，能够实时监测电机的运行状态，并将这些信息反馈给电机控制器，以便控制器做出准确的决策。传感器主要包括电流传感器、温度传感器和旋转变压器。3.传感器小提示传感器的检修要点：检查传感器的安装是否牢固，连接线路是否有松动、破损等情况。使用专业的检测设备对传感器进行校准和测试，检查其测量精度和输出信号是否正常。若传感器出现故障，一般需要进行更换。整车控制器（VCU）会接收来自加速踏板、制动踏板、挡位等传感器的信号，并通过CAN网络向驱动电机控制器（MCU）发送指令。这些指令决定了驱动电机的实时扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收（制动）等功能。四驱动电机控制系统的工作原理1.接收指令▲电机控制系统工作原理图电机控制器内部以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为核心，辅以相应的信息处理和控制电路，并根据整车控制器（VCU）的指令及电机当前的状态（如转子位置、转速、绕组温度等），通过控制IGBT模块的导通和截止，来调整电机的运行状态。2.电机控制驱动电机控制器（MCU）向驱动电机（三相交流永磁同步电机）的定子线圈导通三相交流电后，定子线圈产生连续的旋转磁场，旋转磁场牵引永磁转子旋转，同时驱动电机控制器（MCU）根据电机载荷的变化（旋变传感器的转子位置和转速信号）和整车控制器（VCU）的指令信息，实时对驱动电机的运行状态（转子的转矩、转速和转向）进行控制。转子转矩和转速的大小取决于转子磁极方向与定子磁极方向的夹角和定子磁场的大小。3.电机运转电机内置有旋变传感器（旋转变压器）和温度传感器，用于检测电机的工作状态，如转子位置、转速和绕组温度。这些信息被实时反馈给电机控制器，以便进行精确的控制和调整。4.传感器监测与反馈在车辆进行制动减速或无动力滑行时，驱动电机转变为发电模式，将机械能转化为三相交流电，经过驱动电机控制器（MCU）的IGBT进行整流后为动力电池充电，实现能量回收。同时，驱动电机控制器（MCU）要对能量回收进行管理，确保不会影响防抱死制动系统（Anti-LockBrakeSystem，ABS）的正确工作。5.能量回收管理驱动电机控制器内含故障诊断电路。当电机或控制系统出现异常时，会激活错误代码并发送给整车控制器（VCU），同时，也会储存该故障码和相关数据，以便进行后续维修和分析。6.故障诊断与保护驱动电机控制器型号由驱动电机控制器类型代号、工作电压规格代号、信号反馈元件代号、工作电流规格代号、冷却方式代号、预留代号六部分组成。五集成式驱动电机控制系统型号的命名1.驱动电机控制器型号▲驱动电机控制器型号组成●用电机类型代号前加字母“K”来表示。驱动电机控制器类型代号●用驱动电机控制器的标称直流电压除以10再圆整后的数值来表示。最少以两位数字表示，不足两位的，在十位上冠以0。若为交流供电，电压值均需折算至直流有效值。输入电压的单位为伏特（V）。工作电压规格代号●M—光电编码器；X—旋转变压器；H—霍尔元件；W—无传感器。信号反馈元件代号●用驱动电机控制器最大工作电流的有效值除以10再圆整后的数值来表示，最少以两位数字表示。工作电流规格代号●S—水冷方式；Y—油冷方式；F—强迫风冷方式；Q—其他强迫冷却方式；Z—非强迫冷却方式（自然冷却）。冷却方式代号●用大写字母或阿拉伯数字组合表示，其含义由厂商自定。预留代号集成式驱动电机系统型号由集成型式代号、工作电压规格代号、驱动电机类型代号、尺寸规格代号和预留代号五部分组成。2.集成式驱动电机系统型号组成▲集成式驱动电机系统型号组成集成式驱动电机系统型号中的集成型式代号用两位字母表示。符号构成类型符号构成类型YY单电机单挡DD双电机多挡YD单电机多挡DC双电机独立电子差速DY双电机单挡QT其他（集成高压部件、断开装置等）集成式驱动电机系统型号中的工作电压规格代号、驱动电机类型代号、尺寸规格代号、预留代号与驱动电机控制器型号命名方法一致。六新能源汽车对驱动电机控制系统性能的基本要求●在低速行驶过程中，其转矩能随坡度的增大而变大，并能适应复杂的工况，如爬坡、频繁起停、急速加速等工况。具有低速高扭的特性●以基速以上的速度运行时，具有较宽的恒功率区，其恒功率区范围通常为恒转矩区的3～10倍。具有较宽的恒功率区●确保新能源汽车在全工况范围内具有高效率，以便保障车辆的续航里程。具有高效率●新能源汽车对于整车空间与高效节能的要求需要电机驱动系统具有高功率密度。具有高功率密度●电机驱动系统的工作环境温度为-40～105℃，寿命应达到20万km以上，结构坚固、体积小、重量轻，有良好的环境适应性和高可靠性。环境适应度高七驱动电机控制系统的检修步骤检修项目具体步骤外观检查外壳检查查看控制器外壳有无裂纹、变形、损坏等情况，若有则可能影响内部元件的正常工作，需进一步检查内部元件是否受损散热情况检查散热片是否有积尘、堵塞现象，散热风扇是否能正常运转。若散热不良，会导致控制器温度过高，影响其性能和寿命连接线路检查控制器与电机、传感器、电源等之间的连接线路是否松动、破损、烧焦，接线端子是否牢固，有无氧化、腐蚀电气性能测试绝缘电阻测试用绝缘电阻表测量控制器各电路与外壳之间的绝缘电阻，其值应符合规定标准（一般不低于20MΩ）。若绝缘电阻过低，可能存在漏电问题，需检查电路板是否受潮、元件是否损坏电源电压测试接通电源，用万用表测量控制器的输入电源电压是否在额定范围内。若电压异常，可能是电源供应问题或控制器内部电源电路故障信号测量对于控制器的输入输出信号，如传感器信号、控制信号等，使用示波器或万用表测量其波形、幅值、频率等参数是否正常。若信号异常，需检查传感器、信号传输线路或控制器内部的信号处理电路功能测试空载测试在确保电气连接正常和电源电压稳定的情况下，进行空载测试。观察控制器是否能正常启动，显示信息是否准确，如是否有错误代码提示等模拟负载测试通过模拟电机的负载情况，测试控制器的输出性能，如输出电压、电流、频率等是否能根据负载变化进行相应调整故障排查与修复根据测试结果定位故障如果在外观检查、电气性能测试或功能测试中发现异常，根据测试结果逐步排查故障原因。例如，若控制器无输出，可能是功率模块损坏、驱动电路故障或控制芯片异常；若输出不稳定，可能是反馈电路故障或参数设置不当更换损坏元件对于确定损坏的元件，如电阻、电容、二极管、三极管、功率模块等，使用电烙铁等工具进行更换。更换元件时要注意元件的型号、规格和参数应与原元件一致软件故障排查有些控制器可能存在软件故障，可尝试对控制器进行复位操作，或更新其控制软件。在进行软件操作前，要备份好原有的参数设置检修后调试与验证参数设置根据电机的型号和实际工作要求，对控制器的参数进行重新设置和调整，确保控制器与电机的匹配性运行测试进行空载和负载运行测试，观察电机的运行状态，如转速、转矩、振动等是否正常，控制器的各项性能指标是否符合要求检修项目具体步骤外观检查外壳检查查看控制器外壳有无裂纹、变形、损坏等情况，若有则可能影响内部元件的正常工作，需进一步检查内部元件是否受损散热情况检查散热片是否有积尘、堵塞现象，散热风扇是否能正常运转。若散热不良，会导致控制器温度过高，影响其性能和寿命连接线路检查控制器与电机、传感器、电源等之间的连接线路是否松动、破损、烧焦，接线端子是否牢固，有无氧化、腐蚀电气性能测试绝缘电阻测试用绝缘电阻表测量控制器各电路与外壳之间的绝缘电阻，其值应符合规定标准（一般不低于20MΩ）。若绝缘电阻过低，可能存在漏电问题，需检查电路板是否受潮、元件是否损坏电源电压测试接通电源，用万用表测量控制器的输入电源电压是否在额定范围内。若电压异常，可能是电源供应问题或控制器内部电源电路故障信号测量对于控制器的输入输出信号，如传感器信号、控制信号等，使用示波器或万用表测量其波形、幅值、频率等参数是否正常。若信号异常，需检查传感器、信号传输线路或控制器内部的信号处理电路功能测试空载测试在确保电气连接正常和电源电压稳定的情况下，进行空载测试。观察控制器是否能正常启动，显示信息是否准确，如是否有错误代码提示等模拟负载测试通过模拟电机的负载情况，测试控制器的输出性能，如输出电压、电流、频率等是否能根据负载变化进行相应调整故障排查与修复根据测试结果定位故障如果在外观检查、电气性能测试或功能测试中发现异常，根据测试结果逐步排查故障原因。例如，若控制器无输出，可能是功率模块损坏、驱动电路故障或控制芯片异常；若输出不稳定，可能是反馈电路故障或参数设置不当更换损坏元件对于确定损坏的元件，如电阻、电容、二极管、三极管、功率模块等，使用电烙铁等工具进行更换。更换元件时要注意元件的型号、规格和参数应与原元件一致软件故障排查有些控制器可能存在软件故障，可尝试对控制器进行复位操作，或更新其控制软件。在进行软件操作前，要备份好原有的参数设置检修后调试与验证参数设置根据电机的型号和实际工作要求，对控制器的参数进行重新设置和调整，确保控制器与电机的匹配性运行测试进行空载和负载运行测试，观察电机的运行状态，如转速、转矩、振动等是否正常，控制器的各项性能指标是否符合要求驱动电机系统为新能源汽车的关键部件，将直接影响整车的性能和可靠性。伴随着新能源汽车的快速发展，我国驱动电机控制系统技术及其产业化得到了长足的进步。八驱动电机控制系统的发展趋势目前，国内的新能源汽车产业已形成较为完善的永磁同步驱动电机控制系统和异步驱动电机控制系统开发平台和产业链。功率等级为10kW～250kW的风冷和水冷用异步驱动电机系统和永磁同步驱动电机控制系统，已批量应用于纯电动及混合动力的各类车型。1.驱动电机控制系统技术的现状电机和控制器的制造工艺水平和批量制造能力已达到国际先进水平。电机的功率密度、最高效率和最高转速等主要性能指标已有很大的提高。电机和控制器主要材料及零部件实现国产化。虽然驱动电机系统技术取得了很大的进步，也基本满足了目前新能源汽车的应用需求，但距用户对未来零部件性能的要求仍有较大的差距。驱动电机控制系统技术的发展趋势可以归纳为以下六点。2.驱动电机控制系统技术的发展趋势高效化与节能化高性能与高精度集成化与模块化智能化与自动化网络化与信息化安全性与可靠性提升在市场更新迭代极为迅速的年代，想要自身产品形成差异化优势，突破技术壁垒，改革创新是必经之路。总体来看，比亚迪汽车成绩斐然主要是技术厚积薄发的结果，是超级产品力赋能的体现。思政园地技术为王，创新为本：比亚迪“八合一”高效电驱总成技术比亚迪“八合一”电驱总成集成度高，系统软硬深度融合，核心在于其对功率模块、芯片的产业链掌控。毫无疑问，汽车行业是真正以技术说话的产业，更是奉行长期主义的产业，如果没有真正的核心技术实力，很难在汽车行业立足，更不必说奢望市场表现了。如图所示，比亚迪研发的“八合一”高效电驱总成，是集成了驱动电机、减速器、驱动电机控制器、高低压直流转换器、双向车载充电器、高压配电箱、电池管理器、整车控制器八大模块，其整体性能较上一代功率密度提升20%，整机重量和体积分别降低15%、20%，系统综合效率达到89%。其最大功率270kW，具备前驱、后驱、双电机四驱三种驱动形式，能够满足A0级到C/D级车型动力搭载需求。▲比亚迪“八合一”高效电驱总成技术示意图▲找出前驱电动总成▲找出永磁同步电机在2019款比亚迪秦EV实车上准确找出前驱电动总成，列出其结构组成。完成情况：□完成□未完成，原因：找出永磁同步电机的安装位置，并进行描述。完成情况：□完成□未完成，原因：一、识别驱动电机控制系统各部件的位置步骤1步骤2二、检查驱动电机控制系统性能步骤3步骤4▲找出电机控制器▲找出减速器找出电机控制器的安装位置，并进行描述。完成情况：□完成□未完成，原因：找出减速器的安装位置，并进行描述。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤1▲连接数据采集器连接数据采集器。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤2在故障诊断仪上读取电机控制系统的各个参数，并记录。完成情况：□完成□未完成，原因：▲读取参数任务评价表项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能列举驱动电机控制系统的组成、主要部件202.能就车介绍驱动电机控制系统的工作原理及发展趋势303.能检查驱动电机控制系统的性能及工作情况30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）班级小组姓名学号项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能概述驱动电机的构造及工作原理202.能准确找到驱动电机铭牌的位置，记录驱动电机参数303.能就车阐明各种类型驱动电机的特点及区别30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）教师签字/日期：任务3认知制动能量回收系统某4S店销售实习生小王接待了一名驾车到店咨询的客户，客户说：“近期开车时只要一松开加速踏板，车辆就一顿一顿的。”经检查，小王发现，是因为客户将制动能量回收强度设置为了“较大”级别。问题解决之后，客户想了解一下制动能量回收方面的相关功能。问题：如果你是小王，你该如何向客户介绍呢？任务书了解制动能量回收系统的定义、作用和控制策略，理解制动能量回收系统的工作原理，掌握制动能量回收系统的优缺点，准确识别比亚迪秦EV制动能量回收系统的工作状况。任务分组按4～6人为一组进行分组，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别名单任务分工（如工具准备、数据采集和记录、安全监督、组织讨论、成果展示等）第（）组任务准备1.查阅比亚迪秦EV维修手册，收集有关制动能量回收系统的信息。2.分析任务实施过程中可能遇到的问题和难点。收集信息1.新能源汽车制动能量回收系统主要由

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及传动装置等部分组成。2.能量回收所具备的条件有（）。A.满足制动安全的要求B.电机系统的回馈能力C.电池组的充电安全D.新能源汽车的车身造型3.制动能量回收的影响因素有（）。A.电机B.储能装置C.行驶工况D.控制策略制订计划根据任务分工、任务准备、信息收集问题，制订任务实施计划，明确各项具体任务的内容及负责人。步骤具体任务内容（如收集信息、具体实施要点、协助支持、抄录数据等）负责人123456制动能量回收系统也称为能量回收系统或再生制动系统，即将制动时产生的能量转化为电能并储存进行二次利用的系统。一新能源汽车制动能量回收系统的工作过程与作用1.制动能量回收系统的工作过程制动能量回收的工作过程主要是指在特定的条件下，新能源汽车在减速滑行或制动过程中，车辆产生的动能通过车轮作用于电机，电机由驱动状态转变为发电状态，通过电能转换装置（逆变器）给储能装置（如动力电池组、超级电容器）充电，从而将部分制动能量转化为电能储存起来，实现能源的回收再利用，增加续航里程。同时，电机在发电过程中加载了较大阻力矩，产生的反向转矩施加给传动轴，进而作用于车轮，产生电机制动力矩，从而对车辆进行制动，起到减速的作用。续航里程是制约新能源汽车发展的主要因素之一。在复杂的城市工况下，有30%～50%的车辆运行能量被消耗在制动过程中，而采用了制动能量回收系统的新能源汽车续航里程可延长10%～30%。因此，对新能源汽车的制动能量进行回收的意义主要体现在以下三个方面。2.制动能量回收系统的作用增加新能源汽车续航里程制动能量回收过程中的辅助制动力矩可以减轻常规制动系统的磨损及热负荷，延长制动系统的使用寿命，提高车辆安全性和可靠性改善整车动力学的控制性能新能源汽车的制动系统包括传统液压制动系统和电机制动系统两部分，制动过程一般是电机制动和液压制动相结合。对于前轮驱动的纯电动汽车，前轮制动力来源于电机制动和液压制动，后轮一般仅采用液压制动。制动能量回收系统的控制就是合理地分配电机制动力矩和液压制动力矩的大小，尽可能地回收制动能量。然而，能量的回收受到很多因素的影响，如制动稳定性、能量回收率、制动踏板平稳性及复合制动协调性等问题，故在整个回收控制的过程中需要满足一些约束条件。同时，新能源汽车的能量回收功能存在一些限制条件，目的是保护电池的健康状态，确保制动能量回收系统在各种驾驶条件下都能安全、有效地工作。二影响新能源汽车制动能量回收的约束和限制条件1.制动能量回收的约束条件（1）车辆行驶工况车辆制动系统要适应不同的道路工作环境，在不同条件下，其制动力大小和频率不一样，从而使制动能量回收程度不同。一般车辆减速制动分为紧急制动、常规制动、滑行制动三种形式，制动能量回收系统根据不同的情况制订回收方案。●在车辆实施紧急制动过程中，考虑到制动安全性及制动时间很短，所以应当以液压制动为主，同时辅助电机制动。在此过程中能量回收量较少。针对紧急制动的回收方案●车辆正常行驶过程当中的减速制动频率较高，应当尽可能地在这个阶段让制动能量回收系统发挥最大效能。再生能量回收系统应当协调好电机制动和液压制动分配的关系，使得能量回收最大化。针对常规制动的回收方案●车辆处于长距离滑行状态时，制动力需求较小，该阶段可由电机制动提供。针对滑行制动的回收方案（2）储能装置新能源汽车储能装置一般为动力电池组，电池的充电过程受到荷电状态（StateofCharge，SOC）、电池温度及充电电流大小等因素的限制，故制动能量回收系统需要兼顾电池特性。（3）电机因素电机制动强度的大小受限于电机发电的功率和转速，因此，电机发电的功率和转速也限制了车辆最大能量回收利用率。（4）驱动形式及制动力分配电机制动力矩只作用于与驱动电机有机械联系的驱动轮，故在能量回收过程中，前轮驱动的车辆具有明显的优势，这是因为车辆在制动过程中前轴负荷较后轴大。此外，制动能量回收系统需要调节好前后轮制动力的分配关系，以便更好地发挥能量回收效能。所谓能量回收的功能限制区间，就是整车状态〔不仅包括电池管理系统（BMS）输出的电池管理数据，还包括挡位、防抱死制动系统（ABS）、系统故障等〕处于某个设定的参数值或范围时，能量回收系统不被激活。2.能量回收的功能限制区间①动力电池组温度低于5℃。②动力电池单体电压在4.05～4.12V之间时，能量回收6.1kW，单体电压值超过4.12V。③动力电池单体电压＜4.05V，荷电状态（SOC）＞95%，车速＜30km/h。④挡位处于R或N。⑤车辆出现绝缘故障。⑥当防抱死制动系统（ABS）被激活。⑦驱动电机控制器（MCU）出现故障。以比亚迪E5为例，具体的限制区间参数：新能源汽车制动能量回收系统主要由整车控制器（VCU）、储能系统〔电池管理系统（BMS）动力电池组〕、电机控制器、驱动电机、液压系统及传动装置等部分组成。三新能源汽车制动能量回收系统的组成及工作原理1.新能源汽车制动能量回收系统的组成能量回收首先要满足电池管理系统（BMS）对动力电池包充电的控制条件，电池管理系统（BMS）根据动力电池包当前的单体电压、温度及荷电状态（SOC）等计算允许输入的最大充电电流大小，通过CAN总线与驱动电机控制器（MCU）通信。2.新能源汽车制动能量回收系统的工作原理当整车控制器（VCU）检测到驾驶员松开加速踏板，在车辆处于滑行状态且不处于能量回收功能限制区间时，整车控制器（VCU）激活能量回收功能。整车控制器（VCU）根据目前车辆行驶情况，计算出最大能量回收量，通过CAN总线将计算结果传递至驱动电机控制器（MCU），驱动电机控制器（MCU）通过控制驱动电机工作状态控制能量回收。最大能量回收所产生的电机制动转矩以1.6m/s2的减速度对车辆进行电机制动减速。（1）制动踏板未踩下的滑行状态当驾驶员踩下制动踏板，整车控制器（VCU）接收到制动信号，车辆不处于能量回收功能限制区间时，整车控制器（VCU）激活制动能量回收功能。此时，整车控制器（VCU）通过车辆减速状态计算最大能量回收量，同时通过CAN总线接收来自车身电子稳定控制系统（ElectronicStabilityProgram，ESP）的通信信号，及时调整驱动电机制动力矩与液压制动力矩之间的比例分配关系，确保在制动安全的前提条件下，实现能量回收最大化，这部分功能也叫作电机阻力矩控制。与传统燃油车一样，当踩下制动踏板，新能源汽车通过双回路液压制动系统实现车辆机械制动减速功能。车身电子稳定控制系统（ESP）根据车辆减速状态，确定车辆总体制动力矩大小，及时调整前后桥制动力矩分配以保证制动时车辆的稳定性。故驱动电机能量回收系统需要和车身电子稳定控制系统（ESP）相互协调，在保证车辆安全、舒适的前提下实现能量回收。（2）踩下制动踏板的制动状态使用诊断仪连接车辆的车载自动诊断系统（On-BoardDiagnostics，OBD）接口，读取能量回收系统的故障码。故障码能够提供有关系统故障的具体信息，如某个传感器故障、电机控制器故障等。四新能源汽车能量回收系统的故障诊断项目诊断步骤传感器检查检查车速传感器、电机转速传感器、电池电量传感器等与能量回收系统相关的传感器可以通过测量传感器的电阻、电压等参数，与维修手册中的标准值进行对比，来判断传感器是否正常。也可以使用示波器等设备检查传感器的信号输出是否正常电机及控制器检查检查电机的外观是否有过热、变色或异味等异常情况。电机是能量回收系统的核心部件之一，若电机出现故障，如绕组短路、断路等，会直接影响能量回收效果检测电机控制器的工作状态，检查是否有故障报警提示，测量控制器的输入输出电压、电流等参数是否正常电池系统检查测量电池组的电压、内阻等参数，评估电池组的健康状态。通过电池管理系统（BMS）查看电池组的单体电压、温度等信息，判断是否存在单体电池不均衡等问题线路检查检查连接电机、电池组、传感器和控制器等部件的线路接头是否松动、氧化，确保线路连接牢固可靠。可以使用万用表等工具进行线路导通性测试，以确定线路是否正常设置能量回收模式。一、通过仪表判断制动能量回收系统工作状况步骤1完成情况：□完成□未完成，原因：▲设置能量回收模式二、通过解码仪判断制动能量回收系统工作状况步骤2步骤3▲将车速提至最高并观察指针将车速提至最高。完成情况：□完成□未完成，原因：观察功率指针现象。完成情况：□完成□未完成，原因：步骤1步骤2▲连接数据线连接数据线。完成情况：□完成□未完成，原因：读取数据流。完成情况：□完成□未完成，原因：▲读取数据流步骤3设置车辆较大回馈。完成情况：□完成□未完成，原因：▲设置较大回馈步骤4记录电池组当前总电流数据流变化。完成情况：□完成□未完成，原因：▲记录数据流变化步骤5得出结论。①电流示数

为动力电池放电。②电流示数

为动力电池充电。完成情况：□完成□未完成，原因：任务评价表项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能阐明制动能量回收系统的工作过程和作用202.能列举新能源汽车制动能量回收的影响因素303.能解析制动能量回收系统的组成、工作原理及优缺点30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）班级小组姓名学号项目主要测评内容分值个人评分小组评分教师评分课堂表现1.遵守纪律，遵守学习场所管理规定，服从安排52.具有安全意识、责任意识、7S管理意识，注重节能与环保53.学习态度积极主动，操作规范，符合任务实施要求54.具有团队合作意识，注重沟通，能自主学习及相互协作5专业能力1.能概述驱动电机的构造及工作原理202.能准确找到驱动电机铭牌的位置，记录驱动电机参数303.能就车阐明各种类型驱动电机的特点及区别30个人总结（如学习过程中遇到了哪些问题，如何解决的或解决不了的原因）小组评价（如存在哪些问题及改进建议）教师评价（如存在哪些问题及改进建议）教师签字/日期：项目2检修驱动电机故障任务1更换驱动电机任务2检测驱动电机性能任务3检修驱动电机温度过高故障任务4检修驱动电机绝缘故障任务5检修驱动电机异响故障1.了解新能源汽车驱动电机的位置、组成、性能参数。2.熟悉新能源汽车驱动电机的工作原理和速度转矩特性。3.掌握新能源汽车驱动电机的常见故障及处理方法。知识目标1.能对新能源汽车驱动电机进行拆装。2.能检修新能源汽车驱动电机的相关故障。能力目标1.树立团队合作意识，锻炼沟通能力。2.培养7S现场管理意识。3.养成服从管理、规范作业的良好工作习惯。素质目标新能源实训车（2019款比亚迪秦EV）、驱动电机教学设备、新能源汽车驱动电机及控制技术实训台。实训设备高压电维修警示牌和设备、绝缘地胶、二氧化碳类型灭火器、清洁剂；新能源汽车维修手册、教学软件、教学微课等。其他材料防护用品（工作服、绝缘劳保鞋、护目镜、绝缘头盔、绝缘手套）、绝缘工具、棘轮扳手、扭力扳手、套筒、长接杆、风炮等。常用工具任务1更换驱动电机刘先生的2019款比亚迪秦EV轿车无法行驶，经过专业技师检查，确定是驱动电机故障，需要对驱动电机进行更换。问题：如果你是维修人员，应该如何操作呢？任务书掌握驱动电机的基本理论知识和正确拆装流程，正确使用常规维修工具拆装驱动电机。任务分组按4～6人为一组进行分组，明确每位组员的任务分工，并填写任务分组表。组别名单任务分工（如工具准备、数据采集和记录、安全监督、组织讨论、成果展示等）第（）组任务准备1.查阅维修手册，收集有关新能源汽车驱动电机拆装的信息。2.分析任务实施过程中可能出现的难点问题。收集信息1.前驱总成驱动电机控制器主要包括

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、关联电路等硬件，以及电机控制算法与逻辑保护等软件。2.关于新能源汽车驱动电机的拆卸，第一步要做（）。A.冷却液的排放B.拆卸轮胎C.齿轮油的排放D.拆卸蓄电池负极端子3.查阅相关资料，简述新能源汽车驱动电机的拆装流程。制订计划根据任务分工、任务准备、信息收集问题，制订任务实施计划，明确各项具体任务的内容及负责人。步骤具体任务内容（如收集信息、具体实施要点、协助支持、抄录数据等）负责人123456新能源汽车的驱动电机通常由电机、冷却系统、位置传感器（旋转变压器）、温度传感器四个主要部分组成。一新能源汽车驱动电机的结构●通常是永磁同步电机，它由外圈的定子与内圈的转子组成，是车辆的动力源之一，向外输出扭矩，驱动汽车前进或后退。电机●冷却系统由转子、定子、冷却液管道、温度传感器等组成，确保电机在工作时能保持适宜的温度。冷却系统●用于检测电机的转速和位置，以便精确控制电机的运行。位置传感器（旋转变压器）●监测电机的温度，防止过热。温度传感器1.定子和转子（1）定子驱动电机定子组件会产生磁场，从而在驱动过程中旋转转子线圈。定子组件由定子铁芯和定子线圈组成。定子组件采用矩形导线分布绕组。采用矩形导线分布绕组可以流过大量电流，从而可以实现高转矩。▲定子线圈横截面定子组件在再生制动期间通过旋转转子线圈来产生电流。在驱动过程中，电流流过定子线圈，从而产生旋转磁场。在再生制动期间，随着磁通量在转子线圈周围的变化，因电磁感应作用产生电流。定子线圈具有U相、V相和W相的三相构造，并且采用星形连接来连接线圈。▲定子的三相构造及星形连接驱动电机旋转时，由于转矩波动而产生噪声和振动。为了减小转矩波动范围，定子采用了纹波减小结构。（2）转子转子组件由转子芯、转子线圈、转子轴和其他零件组成。永磁同步电机的转子上装有永磁体，通常为磁钢，具有高磁密度和稳定的磁性能，能提供强磁场，可以实现高扭矩和高转速。▲转子结构图车辆行驶时，定子线圈产生的旋转磁场使转子线圈的永磁体吸引／排斥，从而使转子组件旋转。旋转的转子组件将旋转力传递到花键啮合的驱动桥，以旋转驱动轮。再生制动时，来自驱动轮的驱动力传递到驱动电机，并使转子组件旋转。当永磁体改变转子线圈周围的磁通量时，会发生电磁感应作用，从而在定子线圈中产生电流。车辆前进时，通过输入到各相的电流，转子旋转使车辆向前行驶。倒车时，当通过对调三相中任意两相的电流，将电流输入到驱动电机定子线圈时，转子反向旋转使车辆反向行驶。传感器是电机控制器用于采集驱动电机自身运行状态信息的工具，包括温度传感器和旋转变压器，两者均安装在驱动电机内部。2.传感器（1）温度传感器温度传感器作用是检测驱动电机定子绕组的温度。它通过监控和调节水泵和散热器风扇的运作避免电机过热。▲温度传感器一般情况下，驱动电机温度传感器在0℃时电阻为100Ω，40℃时电阻为420Ω，60℃时电阻为20kΩ。早期车辆的驱动电机只有一个温度传感器，后期车辆的驱动电机最少在两个位置各装有一个温度传感器，用于测量定子绕组和定子铁芯温度，从而避免绕组因温度过高导致绝缘损坏，同时避免永磁体因温度过高而退磁。（2）旋转变压器旋转变压器简称旋变，是一种电磁式传感器，又称同步分解器，其功用是测量电机转子位置，经控制单元解码后可以获知电机转速。旋变具有高可靠性和高精度的特点，是交流永磁同步电机的首选，也有一些新能源汽车采用霍尔式传感器进行测量。①功用普通变压器的一次绕组、二次绕组相对固定，变压比是常数；而旋转变压器的一次绕组固定，二次绕组旋转，变压比不是常数。②特点旋变有电磁式（绕线转子）和磁阻式（齿圈转子）两种。③工作原理旋变插头有6个端子，分别是：励磁绕组R1、励磁绕组R2；正弦绕组S2、正弦绕组S4；余弦绕组S1、余弦绕组S3。某车型正弦绕组、余弦绕组的电阻为（60±10）Ω，励磁绕组的电阻为（30±10）Ω。旋变传感器的定子安装在驱动电机后端盖上，转子安装在电机轴上，由外壳、定子（线圈）、转子（信号齿圈）、插座组成，绕在定子上的二次绕组实际并不做机械旋转。信号齿圈是导磁体，有5个齿，随电机轴转动。二驱动电机的常见故障及处理方法故障现象故障原因处理方法电机振动①

轴承磨损，间隙不合格①

检查轴承间隙，应符合设计要求②

气隙不均匀②

调整气隙③

转子不平衡③

重新校对平衡④

笼形转子导条断条④

更换转子⑤

定子绕组故障（短路、断路、接地和连接错误等）⑤

查出绕组故障点进行处理⑥

转轴弯曲⑥

检查转轴⑦

铁芯变形或松动⑦

校正铁芯，或重新叠装铁芯电机空载运行时空载电流不平衡①

绕组首端接错①