模块七、江淮纯电动汽车的工作原理与故障诊断.ppt

1、模块7:江淮纯电动汽车的工作原理及故障诊断。近年来，新能源汽车是缓解环境压力、促进节能减排的重要发展趋势之一，其中纯电动汽车是新能源汽车成熟的技术解决方案。为了促进客户和市场维护人员掌握纯电动汽车必要的故障识别和快速处理方法，本文介绍了江淮纯电动汽车iEV5的技术结构和工作原理。纯电动汽车的电池安全性是人们最关心的问题。2015年JAC iEV5的电池采用了“双电源”的设计理念。此外，车身结构专门设计了一个电池动力舱，最大的亮点是安装电池的空间不会变形，即使整车被撕裂，动力舱也不会变形挤压电池。此外，防抱死制动系统、电子制动系统、电子制动力分配系统、前安全气囊、前排座椅安全带松开提醒装置、国际

2、标准化组织标准儿童座椅固定装置等。倒车雷达和红外倒车图像也可以避免不必要的小划痕。1.江淮纯电动汽车动力系统的组成与运行。江淮纯电动汽车iEV5采用三元锂电池、电池热管理、车辆控制器、能量回收、远程监控等技术，具有智能化特点，是集电池供电、智能互联和安全电子控制于一体的智能终端。整车外观和前舱布局如图7-1和图7-2所示。介绍了江淮纯电动汽车iEV5关键电气驱动系统各组件的结构和主要功能。1.动力电池采用三元锂电池，是整车的储能单元，以直流电的形式直接供应给高压供电系统，并由DC-DC变换器转换成1315 V电压向低压系统供电。动力电池的结构如图7-3所示。2.电池切断装置(BDU)，安装在动

3、力电池组件前端的中间，如图7-4所示。包括主接触器、预充电接触器、加热接触器、加热熔断器、电流传感器、预充电电阻等。主接触器控制从动力电池组件到整车的高压电路的通断；预充电接触器在钥匙起动时防止高压电路中的大电流；加热接触器控制风扇蒸发器组件加热器的开关；电流传感器测量高压电路的电流，电池容量由VCU计算。3.电池控制器(LBC)，安装在动力电池组件内部，是电池管理系统的核心组件，如图7-5所示。LBC监控整个车辆到VCU的电池电压、电流、温度和高压绝缘，VCU根据上述信息控制动力电池组件的充电和放电。LBC的诊断信息如表7-1所示。表7-1 LBC诊断信息-动力电池系统。4。高压接线盒，内部

4、分为两层，上层为保险丝，下层为继电器。有6个高压电缆接口，通过4个安装点固定在车辆充电器上。如果需要更换易熔线，只需打开高压接线盒的上盖即可操作，如果需要更换继电器，则需要拆除易熔线绝缘板。其功能包括动力电池组件的配电、电加热器和DC充电电路的通断控制、空调系统的电路过载保护、DC充电、交流充电和电机控制。5.用永磁同步电机驱动电机。永磁体嵌在转子中，电机旋转变压器同轴安装在电机上，以检测转子的旋转角度。当三相交流电被引入定子线圈时，产生旋转磁场，该磁场将永磁体拉入转子内部，并产生与旋转磁场同步的旋转转矩。旋转变压器用于检测转子位置，电流传感器用于检测线圈电流，从而控制驱动电机的扭矩输出。示意

5、结构如图7-6所示。驱动电机和外部之间的电接口包括6.电机控制器(PCU)，将电池的DC电源转换为交流电源，采集电机位置信号和三相电流检测信号，精确驱动电机。同时，它还具有将车轮转动的动能转化为电能给动力电池充电的功能。在减速阶段，电机用作发电机。1)电动机电气状态控制在电气状态下，为了产生驱动力，VCU要求电动机控制器根据目标转矩信号向电动机传输交流电，从而驱动车辆。2)在制动能量回收阶段控制电机发电状态。根据VCU通过整车控制器发送的再生转矩请求，电机控制器控制电机作为发电机，将车轮转动产生的动能转化为电能。这种电能给电池充电。电机产生的再生扭矩用作制动力，可降低制动钳的压力。7。车辆控制

6、器(VCU)接收各部件的信息，综合判断车辆状态，实现多系统的协调控制。VCU通过CAN通信将控制信号传输至电气仪表。1)当点火钥匙打开时，VCU被唤醒，VCU控制主继电器向电机控制器和电池控制器供电，VCU通过CAN通信发送相关控制命令，完成整车系统启动。2)整车控制器接收到来自上电开关、DC充电桩、车载充电器或远程智能终端的唤醒信号后，直接控制高压继电器的接通或断开，从而完成高压系统的接通或断开。3)VCU基于油门踏板位置信号、档位信号和车速信号计算车辆的目标扭矩，并通过CAN通信向PCU发送扭矩需求指令。7。车辆控制器(VCU)，4)当车辆滑行或制动时，VCU根据防抱死制动系统状态、动力电

7、池状态和制动踏板位置信号计算能量回收扭矩，并向电机控制器发送指令以开始能量回收。5)车辆行驶时，VCU根据电机温度、PCU温度、IGBT温度、冷却液温度和车速信号，发送脉宽调制信号控制电子冷却水泵的转速。当车辆处于交流充电状态时，VCU根据冷却液温度和车载充电器温度发送脉宽调制信号来控制电子冷却水泵的速度。在车辆DC充电状态下，VCU发送脉宽调制信号，根据冷却液温度控制电子冷却水泵的速度。6)车辆碰撞或严重故障(绝缘故障、动力电池超温过压、动力电机过流超温等)时。)，VCU将切断高压电路上的继电器以确保人员安全。8。车辆仪表，显示用户最关心的车辆信息，如图7-8所示。主要与驾驶和维护技巧相关的

8、仪表故障灯指示含义示例如下。2.江淮纯电动汽车1号驱动系统故障诊断。江淮纯电动汽车故障排除。JAC HEC 7001 iev纯电动汽车iEV5的里程数为3400公里。客户反馈，组合仪表的故障灯一直亮着，电源中断，车辆无法进入可驾驶状态。故障排除。插入车辆诊断端口，打开控制器电源，读取上位机监控数据，存在DTC178，表明CAN通信故障。检查PCU低压控制连接器中的CAN-H和CAN-L针脚，并确保整车的CAN端子电阻的电阻值为60，但无法确定PCU内的CAN端子电阻是否有故障。因此，根据电动汽车维护规定，首先断开位于动力电池总成中间表面的电池维护开关，打开中央通道末端地毯罩下的维护开关罩，操作

9、维护开关，如图7-9所示。切断整车高压，然后拔下正负母线连接器，取下电机控制器PCU的接线盒盖，然后取下三相线，拔下低压连接器，取下DCDC地线，然后用水管钳取下进水管和出水管，最后取下，2。江淮纯电动汽车故障排除及故障现象。一辆HEC7001AiEV江淮纯电动汽车iEV5的里程约为12 400公里。车主的电话维修报告显示，组合仪表上有一个提示“功率限制模式”,车辆的最大速度被限制在40公里小时，这使其无法正常加速。故障排除。根据故障现象判断汽车已经进入跛行模式。查阅维修手册后得知，当电机故障灯亮并提示“功率限制模式”时，可能的故障点有：IGBT超温和电池超温。使用上位机监控、检测和诊断软件，

10、发现车辆IGBT温度高于85，故障代码为P301E。首先，检查前舱冷却水箱中的冷却液液位是否正常。进一步检查PCU控制器内部水路是否堵塞，拔出PCU上的冷却液进口管和出口管，用气枪吹气，观察另一端的出气口，也正常。最后，检查水泵，发现水泵不工作，导致冷却系统不循环，无法冷却控制器，导致PCU温度过高，车辆功率受限。根据数据，泵工作有两个条件：VCU给出的速度信号；12 V低压电源，MC继电器由VCU控制，为PCU、LBC、冷却风扇、电子冷却水泵和电池风扇供电。因此，重点检查水泵继电器和主继电器。当钥匙打开时，由于水泵继电器和日间行车灯继电器可以普遍使用，因此测量到水泵的低压连接器没有12 V电

11、源。用水泵继电器切换前舱继电器箱中的日间行车灯继电器，确认故障点是继电器烧坏。更换新继电器，测试运行和故障排除。如图7-15所示，检查并更换水泵继电器。3。江淮通用纯电动汽车行驶时突然断电。安徽江淮第二代纯电动汽车，生产于2011年11月，车辆识别号为LJ1EFKRN3B4218987，累计里程2052公里。当车主打电话给作者请求汽车救援时，反映出汽车仪表板上的动力电池报警灯在行驶时亮着，动力电池组突然断电，汽车电源消失，汽车无法行驶，如图7-12所示，仪表板上的高压电池故障灯亮着。第三，江淮纯电动汽车的真空助力器系统出现故障。由于江淮IEV纯电动汽车采用电力驱动，缺乏传统的发动机进气歧管真空

12、源，需要重新设计和配置制动助力器系统的真空输入。目前，电动真空泵控制被广泛使用。真空助力器通过真空软管与真空罐连通，真空泵控制器通过压力开关监测真空罐内的压力。当真空罐中的负压不足时，真空泵控制器控制真空泵工作并抽出真空罐，直到真空罐中的负压达到极限值。电动真空助力器的工作原理如图7-16所示。电动真空助力器的控制逻辑由建立负压、工作过程和故障诊断三部分组成。1.当真空罐内负压不足时，关闭真空罐上的压力开关，向真空泵控制器输出信号，真空泵控制器控制真空泵电源开启，真空泵开始抽气，增加真空罐内负压；当负压达到极限时，真空泵控制器延时10秒，然后关闭真空泵的电源。在工作过程中，当真空罐内真空度不足

13、时，真空罐的压力开关将关闭，当负压较高时，压力开关将关闭。当空气踩刹车后进入真空罐时，踩了三次真空罐内真空度不够，压力开关将关闭。然后，电子控制单元向真空泵供电，真空泵开始工作并抽出空气。油箱中的负压逐渐增加，当达到某一阈值时，压力开关关闭。此时，电子控制单元将继续向真空单元供电江淮通用纯电动汽车其它故障诊断1、江淮通用纯电动汽车电气系统结构及原理(HFC7000AEV)电气系统由驱动电机及减速器、电机控制器(PCU)、动力电池及管理系统、充电系统、高压接线盒(BDU)、高低压DC/DC变换器和低压电气系统组成。1.1驱动电机和减速器与悦春电动车设计为一体。采用永磁无刷DC电机和单速比减速器，

14、额定功率11千瓦，峰值功率27千瓦，减速器减速比6.37，最大输出扭矩200牛米。1.2电机控制器(PCU)PCU将电池组的DC电源转换为交流电源驱动电机，同时控制电机启动、停止和前后转动，实现车辆的前后运动。1.3动力电池和管理系统同岳纯电动汽车使用的动力电池是以磷酸铁锂为电极材料的锂离子电池组，电压为320伏，电池容量为15千瓦时。动力电池分为两部分，一部分位于后座下方，长度和宽度分别为875毫米和660毫米；分别；另一个位于行李箱内，长800毫米，宽470毫米。两个动力电池的质量为110千克，是整车储能的关键部件，主要负责向驱动电机提供电能。电池管理系统通过采集电池电压、电流、温度和绝缘

15、电阻等信号，实现电池状态估计、热管理、安全管理、电池平衡控制、自检和故障诊断等功能。1.4充电系统同岳纯电动汽车通过接入外部电网对动力电池进行充电，有快速充电和慢速充电两种充电模式。可通过标准充电桩、简易充电桩和家用电源(220伏及16安以上插座)充电。车载充电器具有反接保护、短路保护、低压保护、过压保护和过热保护功能。1.5高压接线盒(BDU)高压接线盒向所有电气部件输送高压电力，并提供高压保护功能。BDU内部配备了继电器和保险丝等电气部件。1.6高低压DC转换器(DC/DC)和低压电气系统高低压DC转换器将动力电池的高压DC转换为低压DC，并向低压电气系统电气设备(照明、仪表、音响、喇叭等

16、)提供电能。)附在车辆上，从而确保低压电气设备的正常运行；驾驶时，DC/DC还负责给12 V铅酸电池充电，其功能类似于传统汽车的交流发电机电机。2江淮同岳纯电动汽车的操作和充电方法，2.1驾驶操作方法车辆起动时，将接通电源开关(接通电源开关位于方向盘下转向柱的右侧，将钥匙插入接通电源开关后，钥匙可在四档(如锁止、加速、接通和起动)切换到“接通”位置，仪表板上的仪表背景灯亮，车辆低压系统接通。然后，打开电源开关至“开始”位置，系统将发出蜂鸣声，高压电池组将打开，仪表板上将出现绿色“就绪”显示，车辆将进入行驶状态。此时，踩下制动踏板，松开驻车制动器，将换档控制机构的手柄置于“D”位置，松开制动踏板，然后慢慢踩下加速踏板，以便车辆能够行驶。2.2车辆充电操作方法当动力电池组在行驶过程中电量不足时，仪表板上的低电量报警灯亮，如图1-15所示。车辆进入功率限制模式，表明车辆需要尽快充电。用DC快速充电和交流慢速充电充电桩给车辆充电时，先将为车辆配置的标准充电电缆插入充电桩的标准插座中，然后打开车辆充电插头的保护盖，电缆的另一端插入待充电车辆充电口的充电插