新能源汽車故障診斷與排除課件：08項(xiàng)目八 冷卻風(fēng)扇不工作故障診斷與排除

冷卻風(fēng)扇不工作故障診斷與排除項(xiàng)目八2一、情境導(dǎo)入目錄二、項(xiàng)目布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識五、項(xiàng)目實(shí)施六、項(xiàng)目考核七、項(xiàng)目總結(jié)3一、情境導(dǎo)入吉利帝豪EV450純電動汽車，踩踏油門踏板無動力，組合儀表電機(jī)及電機(jī)控制器故障警告燈與功率限制指示燈亮起。4一、情境導(dǎo)入故障現(xiàn)象分析5一、情境導(dǎo)入故障現(xiàn)象分析6二、項(xiàng)目布置任務(wù)一：

闡述熱管理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理。7二、項(xiàng)目布置任務(wù)二：掌握熱管理系統(tǒng)的控制策略？8二、項(xiàng)目布置任務(wù)三：吉利帝豪EV450純電動汽車，踩踏油門踏板無動力，組合儀表電機(jī)及電機(jī)控制器故障警告燈與功率限制指示燈亮起。9知識目標(biāo)熟悉熱管理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)；掌握熱管理系統(tǒng)的控制策略；掌握冷卻風(fēng)扇工作條件；能力目標(biāo)掌握冷卻風(fēng)扇不工作故障現(xiàn)象分析；制定冷卻風(fēng)扇不工作故障診斷流程；掌握冷卻風(fēng)扇不工作故障診斷與排除；素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行高壓下電標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范；養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練成果，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；嚴(yán)格執(zhí)行5S標(biāo)準(zhǔn)。三、教學(xué)目標(biāo)10四、背景知識1、熱管理系統(tǒng)功能介紹4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知整車熱管理系統(tǒng)分為三個部分：分為乘員艙回路的熱管理，電池系統(tǒng)回路的熱管理以及控制動力系統(tǒng)回路熱管理。11四、背景知識1、熱管理系統(tǒng)功能介紹4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知動力冷卻系統(tǒng)的作用是對電池、電機(jī)、控制器及充電機(jī)等車輛關(guān)鍵部件進(jìn)行冷卻或加熱，使其保持在適當(dāng)工作溫度范圍內(nèi)。12四、背景知識1、熱管理系統(tǒng)功能介紹4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知整車熱管理系統(tǒng)包括一個空調(diào)制冷回路（R-134a）和兩個冷卻液回路（水和乙二醇）。制冷回路有兩個蒸發(fā)器，乘員艙制冷，一個在Chiller中給動力電池降溫。兩個冷卻液回路分別是動力電池、電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液回路和PTC加熱器制熱回路。13四、背景知識2、乘員艙熱管理4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知乘員艙熱管理和傳統(tǒng)車一樣，包括空調(diào)制冷與制熱。不同的是，由于沒有發(fā)動機(jī)，制冷系統(tǒng)電動空調(diào)壓縮機(jī)制冷，制熱系統(tǒng)采用PTC電加熱實(shí)現(xiàn)。14四、背景知識2、乘員艙熱管理4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知乘員艙制冷與采暖系統(tǒng)部件位置。15四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知1）制冷系統(tǒng)工作原理2、乘員艙熱管理16四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知2）制熱系統(tǒng)工作原理2、乘員艙熱管理17四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知

3）冷卻風(fēng)扇控制策略空調(diào)系統(tǒng)控制電子風(fēng)扇分為中速和高速兩種狀態(tài);①當(dāng)壓縮機(jī)工作時，AC給整車控制器發(fā)風(fēng)扇中速請求信號，電子風(fēng)扇中速轉(zhuǎn);②當(dāng)壓力開關(guān)的中壓接通時，AC給整車控制器發(fā)送風(fēng)扇高速請求信號，電子風(fēng)扇高速轉(zhuǎn);③整車充電OFF狀態(tài)時，當(dāng)壓力開關(guān)的中壓接通，電子風(fēng)扇高速請求后，系統(tǒng)壓力降低，中壓未接通開始計(jì)時，延時3分鐘再發(fā)送電子風(fēng)扇中速請求。(延時過程如中壓再次接通，則保持高速請求，待中壓未接通后再重新計(jì)時)2、乘員艙熱管理18四、背景知識3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理組成結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)控制器、車載充電機(jī)(如配備)、驅(qū)動電機(jī)、冷卻水泵、膨脹罐、散熱器、散熱器風(fēng)扇、整車控制器組成。19四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理作用就是通過冷卻液循環(huán)散熱為驅(qū)動電機(jī)、車載充電機(jī)(如配備)、電機(jī)控制器這三大部件進(jìn)行散熱。3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理20四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知電驅(qū)系統(tǒng)熱管理散熱部件的進(jìn)水順序?yàn)樯崞鞒鏊?電機(jī)控制器/DCDC-充電機(jī)--電機(jī)，電機(jī)流出的較高溫度冷卻液通過散熱器與空氣的熱交換降溫，經(jīng)過降溫的冷卻液再流經(jīng)散熱部件，達(dá)到冷卻的目的。3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理21四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)控制電氣原理圖22四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)控制電氣原理圖23四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇（與冷凝器共用）控制電路圖。24四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)冷卻水泵電路圖3、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理25四、背景知識4、動力電池系統(tǒng)熱管理4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知

動力電池系統(tǒng)熱管理是負(fù)責(zé)對動力電池進(jìn)行冷卻和加熱，確保動力電池在最佳的溫度范圍內(nèi)工作。26四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知動力電池組采用熱管理的作用是：通過對動力電池組冷卻或加熱，保持動力電池組較佳的工作溫度，以改善其運(yùn)行效率并提高電池組的壽命。4、動力電池系統(tǒng)熱管理27四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知動力電池管理系統(tǒng)冷卻回路動力電池?zé)峁芾砝鋮s回路如圖所示，包括電動壓縮機(jī)、冷凝器、Chiller、電子膨脹閥、冷卻電磁閥、電池水泵Pump2、三通電磁閥WV3等。4、動力電池系統(tǒng)熱管理28四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知動力電池管理系統(tǒng)冷卻回路4、動力電池系統(tǒng)熱管理29四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知動力電池管理系統(tǒng)冷卻回路當(dāng)動力電池管理系統(tǒng)監(jiān)測單體電池超過限值，需要啟動制冷系統(tǒng)對動力電池進(jìn)行降溫時，熱管理控制器控制冷卻電磁閥打開，啟動電動空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行制冷。隨時根據(jù)動力電池溫度狀態(tài)的變化調(diào)節(jié)制冷量和水泵的轉(zhuǎn)速，精確控制動力電池的溫度。4、動力電池系統(tǒng)熱管理30四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)電池有加熱需求時(電池最低溫度低于-10°C，且暖風(fēng)開啟)，PTC啟動，同樣電池回路通過Chiller集成在一起的換熱器與PTC回路進(jìn)行換熱。4、動力電池系統(tǒng)熱管理31四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)動力電池加熱回路中冷卻液溫度高膨脹時，可通過一個單向閥由1號管路流進(jìn)電驅(qū)動回路膨脹罐。當(dāng)溫度低時，由電驅(qū)動回路經(jīng)三通電磁閥流回動力電池回路，確保動力電池回路中的冷卻液穩(wěn)定流動。4、動力電池系統(tǒng)熱管理32四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知4、動力電池系統(tǒng)熱管理33四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知為了降低動力電池加熱的電耗，EV450將電驅(qū)動冷卻系統(tǒng)與動力電池加熱回路結(jié)合，充分利用電驅(qū)動的熱量給動力電池加熱，4、動力電池系統(tǒng)熱管理34四、背景知識4、動力電池系統(tǒng)熱管理4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)電池有加熱需求時（電池最低溫度高于-10℃），熱管理控制器控制PTC不啟動，三通電磁閥WV2的1、3管路接通、WV3的5、6管路接通，動力電池回路與電驅(qū)動冷卻回路相通，啟動電驅(qū)水泵Pump3和電池水泵Pump3，促使電驅(qū)動回路的高溫冷動液流向動力電池，對動力電池進(jìn)行加熱，同時利用電池回路的低溫冷卻液對電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻。35四、背景知識4.1熱管理系統(tǒng)認(rèn)知4、動力電池系統(tǒng)熱管理36四、背景知識1、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯37四、背景知識1、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯1）車輛在行駛工況的冷卻充電機(jī):充電機(jī)不工作，VCU通過從CAN上接受電機(jī)控制器進(jìn)水溫度模擬值，判斷系統(tǒng)熱負(fù)荷情況。電機(jī)控制器和電機(jī):根據(jù)不同溫度點(diǎn)，調(diào)節(jié)水泵開閉、風(fēng)扇檔位。這兩個冷卻部件工作狀態(tài)，以保證電機(jī)和電機(jī)控制器工作在適合的溫度下。水泵控制:當(dāng)整車Ready后,VCU判斷電機(jī)控制器和OBC上報(bào)溫度值，取高者對應(yīng)的占空比，開啟對水泵控制的需求信號。風(fēng)扇控制:當(dāng)整車Ready后，VCU判斷電機(jī)控制器和OBC上報(bào)溫度值，取高者按下表執(zhí)行風(fēng)扇控制。當(dāng)整車Ready后,VCU同時監(jiān)控車速信號,按下表執(zhí)行風(fēng)扇控制。38四、背景知識1、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯2）充電工況的冷卻充電機(jī):根據(jù)不同溫度點(diǎn)，調(diào)節(jié)水泵開閉、風(fēng)扇檔位這兩個冷卻部件工作狀態(tài)，以保證充電機(jī)工作在適合的溫度下。PEU和電機(jī):充電機(jī)不工作，VCU通過從CAN上接受充電機(jī)液路溫度信號，判斷系統(tǒng)熱負(fù)荷情況。水泵控制:當(dāng)VCU采集到充電機(jī)處于工作狀態(tài)信號后，VCU接收OBC溫度信息，對應(yīng)的占空比開啟對水泵控制的需求信號。風(fēng)扇控制:.當(dāng)VCU采集到充電機(jī)處于工作狀態(tài)信號后，VCU接收OBC溫度信息控制風(fēng)扇的檔位，具體如下表:39四、背景知識1、電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯3）其他工況的冷卻:整車行駛或充電結(jié)束后，VCU需要對水泵、冷卻風(fēng)扇延遲工作狀態(tài)進(jìn)行控制，避免短時間內(nèi)系統(tǒng)某個區(qū)域有較大溫升出現(xiàn)。當(dāng)VCU判斷充電機(jī)進(jìn)水溫度和電機(jī)控制器虛擬溫度出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)進(jìn)入故障模式，VCU限制整車功率，并保持上一個工況水泵和風(fēng)扇狀態(tài)。當(dāng)VCU采集到行駛工況結(jié)束后，PEU入水口溫度超過60°C,水泵延遲10S,風(fēng)扇延遲10S。行駛模式下:VCU采集到OBC和PEU任一模塊報(bào)高溫故障，則切換到故障模式。充電模式下:VCU采集到OBC高溫故障,則切換至故障模式。40四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略總體要求1)車輛在交流充電，直流充電，智能充電，行車過程中（包括車速為0）都可以啟動熱管理對動力電池加熱或冷卻。2)進(jìn)行動力電池冷卻時，BMS根據(jù)單節(jié)電池最高溫度（下面簡稱電池最高溫度）發(fā)送熱管理控制信號，包括“冷卻”、“勻熱”和“關(guān)閉”三種模式。3)對動力電池進(jìn)行加熱時，BMS根據(jù)單節(jié)電池最低溫度（下面簡稱電池最高溫度）發(fā)送熱管理控制信號，包括“加熱”、“勻熱”和“關(guān)閉”三種模式。4)動力電池進(jìn)行快充及慢充時，VCU直接轉(zhuǎn)發(fā)BMS的熱管理請求。5)行車狀態(tài)下，VCU接收到BMS發(fā)送的加熱需求后，需要根據(jù)當(dāng)前電池溫度、暖風(fēng)狀態(tài)、車速等條件進(jìn)行再次邏輯判斷，從而發(fā)送不同熱管理請求至AC控制器（熱管理控制器）41四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略總體要求6)車輛處于ON檔非充電狀態(tài)下時，當(dāng)動力電池單體溫度超過上限值55度，車輛不進(jìn)行動力電池冷卻。7)動力電池溫度監(jiān)測由BMS完成，BMS根據(jù)動力電池單體溫度判定動力電池是否啟動冷卻，并發(fā)送冷卻請求給VCU，VCU轉(zhuǎn)發(fā)BMS上述信號至AC控制器（熱管理控制器）。8)一般情況下，壓縮機(jī)和動力電池水泵、PTC加熱水泵由AC控制器（熱管理控制器），冷卻風(fēng)扇、電驅(qū)水泵由VCU控制。但是，當(dāng)空調(diào)面板有給VCU發(fā)送壓縮機(jī)開機(jī)請求和功率請求時，風(fēng)扇做低速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)空調(diào)面板給VCU發(fā)送風(fēng)扇高速請求，VCU控制風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)。42四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池冷卻系統(tǒng)控制策略43四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池冷卻系統(tǒng)控制策略當(dāng)BMS輸入電池冷卻請求時，管理控制器控制電池冷卻工作,各部件工作狀態(tài)如下:電池冷卻水泵(WP2)，接收到的電池?zé)峁芾韺α髁康男枨笮盘杹砜刂葡鄳?yīng)流量，控制信號通過PWM線到水泵，如流量信號丟失，進(jìn)入固定75%轉(zhuǎn)速狀態(tài);集成模塊.上的電池冷卻電磁閥打開，壓縮機(jī)開啟，轉(zhuǎn)速根據(jù)電池進(jìn)水口溫度計(jì)算并進(jìn)行控制;備注:電池進(jìn)水口溫度不能<7°C,當(dāng)出現(xiàn)此情況時,調(diào)節(jié)WV2水閥的位置狀態(tài)，保證進(jìn)水口溫度27°C，電池冷卻結(jié)束,水泵需延時3min關(guān)閉。44四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯空調(diào)系統(tǒng)控制電子風(fēng)扇分為中速和高速兩種狀態(tài);當(dāng)壓縮機(jī)工作時，AC給GW發(fā)風(fēng)扇中速請求信號，50即代表電子風(fēng)扇中速轉(zhuǎn);②當(dāng)壓力開關(guān)的中壓接通時，AC給GW發(fā)送風(fēng)扇高速請求信號，100即電子風(fēng)扇高速轉(zhuǎn);③整車充電OFF狀態(tài)時，以上①②信息通過LIN網(wǎng)發(fā)送。當(dāng)壓力開關(guān)的中壓接通，電子風(fēng)扇高速請求后，系統(tǒng)壓力降低，中壓未接通開始計(jì)時，延時3分鐘再發(fā)送電子風(fēng)扇中速請求。(延時過程如中壓再次接通，則保持高速請求，待中壓未接通后再重新計(jì)時)45四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池加熱系統(tǒng)控制策略當(dāng)動力電池單體溫度過低，可以啟動PTC給動力電池加熱的功能。46四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池加熱系統(tǒng)控制策略行車過程電機(jī)加熱功能:車輛在行車過程中檢測電池最低點(diǎn)溫度低于電機(jī)回路水溫，此時將電機(jī)回路熱水引入到電池回路，給電池加熱。47四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池加熱系統(tǒng)控制策略前提條件:電池本體溫度達(dá)到低溫”下線值，BMS處于工作狀態(tài)且高壓系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)正常。參數(shù)PTC電池加熱?加熱水溫要求(40+3)°C?水泵流量要求:占空比90%(TBD)?電池溫度測量誤差+1°C,水溫測量誤差+1°C?開啟加熱條件:檢測電池最低點(diǎn)溫度Tcells-18°C(標(biāo)定值)?關(guān)閉加熱條件:檢測電池最低點(diǎn)溫度Tcell2-8°C(標(biāo)定值)48四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池加熱系統(tǒng)控制策略參數(shù)行車電機(jī)回路加熱給電池加熱?加熱水溫要求:≤60°C.?水泵流量要求:占空比90%(TBD)?開啟加熱條件:檢測電池最低點(diǎn)溫度-10°C<Tcells15°C。(標(biāo)定值)?關(guān)閉加熱條件:檢測電池最低點(diǎn)溫度Tell220C。(標(biāo)定值)●電磁閥默認(rèn)狀態(tài)?三通電磁閥①⑥處于開啟狀態(tài)，②關(guān)閉;?三通電磁閥①②處于開啟狀態(tài)，③關(guān)閉:?三通電磁閥⑤⑦處于開啟狀態(tài)，⑥關(guān)閉;49四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池冷卻系統(tǒng)控制策略BMS:前提條件:BMS判斷車輛處于行車狀態(tài)。BMS判斷電池電芯單體最低溫度TcellMin:當(dāng)BMS無加熱請求時，TcellMin≤kToff5(15°C)，BMS發(fā)送加熱請求,當(dāng)BMS有加熱請求時,TcellMin≥kTon5(18°C)，BMS停止發(fā)送加熱請求。50四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池冷卻系統(tǒng)控制策略ATC:ATC接收到加熱請求后,做如下判斷:如果接收到VCU加熱信號是采用電機(jī)回路給電池加熱信號，開啟電池回路水泵,水泵占空比90%，同時ATC控制電機(jī)回路3通閥(WV2)①③閥門開啟、關(guān)閉②閥門,控制(WV3)三通閥①③接通、關(guān)閉②閥門，接通后把電機(jī)回路熱水接入電池回路給電池加熱。51四、背景知識2、動力電池系統(tǒng)熱管理控制策略4.2熱管理系統(tǒng)控制邏輯動力電池冷卻系統(tǒng)控制策略無熱管理需求時，AC控制三通閥恢復(fù)為默認(rèn)狀態(tài)，將電池回路從電機(jī)回路分開。如果接收到VCU加熱信號是采用PTC給電池加熱信號，優(yōu)先保證駕駛室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值20C(標(biāo)定值)后，開啟電池回路水泵，水泵占空比90%(標(biāo)定值)，同時ATC控制三通電磁閥WV1①⑩回路開度為5%-20%(標(biāo)定值，WV2和WV3處于默認(rèn)狀態(tài)。注:ATC接收到BMS發(fā)送的熱管理請求信號不做處理，只響應(yīng)VCU轉(zhuǎn)發(fā)信號。52EV450電驅(qū)動系統(tǒng)散熱器與空調(diào)制冷系統(tǒng)冷凝器依靠兩個冷卻風(fēng)扇強(qiáng)制散熱。兩個風(fēng)扇分別由VCU通過一個低速檔繼電器和一個高速檔繼電器控制高低速控制，若冷卻風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致電機(jī)、充電機(jī)溫度過高，制冷壓力偏高、制冷效果變差等故障。四、背景知識4.2冷卻風(fēng)扇不工作檢修1、冷卻風(fēng)扇低速檔不運(yùn)轉(zhuǎn)的故障檢修53四、背景知識4.2冷卻風(fēng)扇不工作檢修1、冷卻風(fēng)扇低速檔不運(yùn)轉(zhuǎn)的故障檢修54四、背景知識4.2冷卻風(fēng)扇不工作檢修1、冷卻風(fēng)扇低速檔不運(yùn)轉(zhuǎn)的故障檢修55四、背景知識4.2冷卻風(fēng)扇不工作檢修1、冷卻風(fēng)扇低速檔不運(yùn)轉(zhuǎn)的故障檢修56五、項(xiàng)目實(shí)施5.1記錄車輛信息整車型號

VIN

電機(jī)型號

電池容量

工作電壓

里程表讀數(shù)57五、項(xiàng)目實(shí)施5.2本故障現(xiàn)象確認(rèn)作業(yè)項(xiàng)目作業(yè)內(nèi)容故障現(xiàn)象

讀取故障代碼故障代碼故障含義

記錄主要數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流內(nèi)容

分析故障范圍58五、項(xiàng)目實(shí)施5.3制訂故障檢測計(jì)劃檢測計(jì)劃步驟檢測內(nèi)容1234