純電動汽車結構原理及檢修-課件

純電動汽車結構原理及檢修M1純電動車采納純電力驅動系統,實現零油耗、零排放及強動力的全新駕駛體驗。整車配備29/40KW永磁同步電機、336V高壓鋰電池,采納自主研發(fā)的整車控制系統、高壓電池管理系統及DSP控制技術,采納固定速比減速器,通過整車控制器與電機控制器及電池管理系統的協同控制,可實現整車較強的動力性和舒適性。整車同時配備了ABS制動防抱死系統,更好地保證了整車制動安全。整車系統各網絡節(jié)點間通過CAN總線通訊,數據通信實時性強。一、M1EV系統組成M1原車1.3L汽油發(fā)動機起動/發(fā)電機等附件發(fā)動機控制單元ECU油箱變速箱M1原車與純電動車動力系統區(qū)別M1純電動車29/40KW永磁同步電機電機管理系統MCU336V鋰電池包電池管理系統BMS整車管理系統VMS固定速比減速器一、M1EV系統組成左前輪右前輪左后輪右后輪內燃機變速箱ECU油箱ICUABS固定速比減速器電機電機管理系統MCU逆變器VMS電池系統BMS電池本體12V蓄電池車載用電器發(fā)電機DCDC高低壓轉換器CANCAN高壓連接機械連接系統結構圖解常規(guī)汽油車純電動車CLM左前輪右前輪左后輪右后輪固定速比減速器12V蓄電池車載用電器DCDC高低壓轉換器CANBMS電池電機VMSMCU系統結構圖解VMSICUMCUBMSCANCANCANMotorControlUnit電機控制單元BatteryManagementSystem電池管理系統VehicleManagementSystem整車控制系統InstrumentClusterUnit儀表顯示單元CANCAN一、M1EV系統組成電動空調M1電動車通過電動壓縮機滿足用戶制冷要求，通過PTC滿足系統取暖、除霜、除霧要求。操作方法：同常規(guī)車，操作儀表臺相關按鈕或旋鈕即可實現；說明：當動力電池電量較低時，優(yōu)先考慮車輛動力性需求，強制關閉空調系統以節(jié)約電力供車輛驅動。電動助力轉向通過電動轉向可以解決轉向困難的問題。說明：駕駛員無需手動控制，系統自動完成。電動真空助力通過電動真空泵的作用解決了由于取消發(fā)動機引起的制動踏板過硬的感覺。說明：電動真空泵位于車輛駕駛員側的前艙內部，當駕駛員踩下制動踏板時，系統根據制動壓力值自動控制泵的打開與關閉。其他部件介紹二、純電動汽車的結構原理燃油汽車主要由發(fā)動機,底盤、車身和電氣四大部分組成,純電動汽車的結構與燃油汽車相比,主要增加了電力驅動控制系統,而取消了發(fā)動機,電力驅動控制系統的組成與工作原理如圖所示,它由電力驅動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。二、純電動汽車的結構原理當汽車行駛時,由蓄電池輸出電能(電流)通過控制器驅動電動機運轉,電動機輸出的轉矩經傳動系統帶動車輪前進或后退。電動汽車續(xù)駛里程與蓄電池容量有關,蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程,必須盡估計地節(jié)約蓄電池的能量。二、純電動汽車的結構原理二、純電動汽車的結構原理1、電力驅動主模塊電力驅動主模塊主要包括中央控制單元、驅動控制器、電機、機械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉化為車輪的動能,并能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉化為電能充入蓄電池。中央控制單元依照加速踏板和制動踏板的輸入信號,向驅動控制器發(fā)出相應的控制指令,對電動機進行啟動、加速、減速、制動控制。二、純電動汽車的結構原理1、電力驅動主模塊驅動控制器是按中央控制單元的指令和電動機的速度、電流反饋信號,對電動機的速度、驅動轉矩和旋轉方向進行控制。驅動控制器必須和電動機配套使用。電機在電動汽車中被要求承擔電動和發(fā)電的雙重功能,即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機功能,將電能轉化為機械能;在減速和下坡滑行時又被要求進行發(fā)電,將車輪的慣性動能轉化為電能。機械傳動裝置是將電動機的驅動轉矩傳輸給汽車的驅動軸,從而帶動汽車車輪行駛。二、純電動汽車的結構原理2、車載電源模塊電源電源模塊主要包括蓄電池電源、能量管理系統和充電控制器等。它的功用是向電動機提供驅動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機向蓄電池充電。純電動汽車的能量管理主要是指電池管理系統,它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進行實時監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。充電控制器是把交流電轉化為相應電壓的直流電,并按要求控制其電流。二、純電動汽車的結構原理3、輔助模塊輔助系統主要包括輔助動力源、動力轉向系統、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。輔助系統除輔助動力源外,依據不同車型而不同。輔助動力源主要由輔助電源和DC/DC功率轉換器組成,其功用是供給電動汽車其它各種輔助裝置所需要的動力電源,一般為12V或24V的直流低壓電源,它主要給動力轉向、制動力調節(jié)控制、照明、空調、電動窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。二、純電動汽車的結構原理3、輔助模塊動力轉向系統為實現汽車的轉彎而設置的,它由轉向盤、轉向器、轉向機構和轉向輪等組成。作用在轉向盤上的控制力,通過轉向器和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度,實現汽車的轉向。二、純電動汽車的結構原理駕駛室顯示操縱臺類同于傳統汽車駕駛室的儀表盤,只是其功能依照電動汽車驅動的控制特點有所增減,其信息指示更多地選用數字或液晶屏幕顯示。輔助裝置主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音箱設備、空調、刮水器、風窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調節(jié)器、電動座椅調節(jié)器、車身安全防護裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒適性、安全性而設置的,依照需要進行選用。三、驅動系統布置形式電動汽車的驅動系統是電動汽車的核心部分,其性能決定著電動汽車運行性能的好壞。電動汽車的驅動系統布置取決于電機驅動系統的方式,能夠有多種多樣。常見的驅動系統布置形式如圖所示。三、驅動系統布置形式(1)傳統的驅動模式。圖(a)與傳統汽車驅動系統的布置方式一致,帶有變速器和離合器,只是將發(fā)動機換成電動機,屬于改造型電動汽車。這種布置能夠提高電動汽車的起動轉矩,增加低速時電動汽車的后備功率。三、驅動系統布置形式(2)電動機-驅動橋組合式驅動模式。圖(b)和(c)取消了離合器和變速器,但具有減速差速機構,由1臺電動機驅動兩車輪旋轉。優(yōu)點是能夠接著沿用當前發(fā)動機汽車中的動力傳動裝置,只需要一組電動機和逆變器。三、驅動系統布置形式(2)電動機-驅動橋組合式驅動模式。這種方式對電動機的要求較高,不僅要求電動機具有較高的起動轉矩,而且要求具有較大的后備功率,以保證電動汽車的起動、爬坡、加速超車等動力性。三、驅動系統布置形式(3)電動機-驅動橋整體式驅動模式。圖(d)是將電動機裝到驅動軸上,直截了當由電動機實現變速和差速轉換。這種傳動方式同樣對電動機有較高的要求,大起動轉矩和后備功率,不僅要求控制系統有較高的控制精度,而且要具備良好的可靠性,從而保證電動汽車行駛的安全、平穩(wěn)。三、驅動系統布置形式(4)輪轂電機驅動模式。圖(e)和(f)同圖(d)布置方式比較接近,將電動機直截了當裝到了驅動輪上,由電動機直截了當驅動車輪行駛。四、純電動汽車的特點(1)無污染,噪聲低純電動汽車不產生排氣污染,對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益的,有“零污染”的美稱;電動汽車無內燃機產生的噪聲,電動機噪聲小。(2)能源效率高,多樣化電動汽車的能源效率已超過汽油機汽車,特別是在城市運行。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉化為發(fā)電機,實現制動減速時能量的再利用。四、純電動汽車的特點另一方面,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力能夠由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外,假如夜間向蓄電池充電,還能夠避開用電高峰,有利于電網均衡負荷,減少費用。當儀表顯示電量較低時,及時給電池充電以防使用過程中動力電池虧電;清洗車輛時請勿對準車身后部和前艙部分直噴,最好直截了當用毛巾擦拭。禁止私自拆卸車身零部件;車輛長期不使用時,建議把前艙12V蓄電池的負極拔掉。定期對電池充放電一次。及時充電,幸免電池過放。日常維護第二節(jié)M1EV故障診斷車輛運輸過程中保證電量SOC在40%左右;電池的最高溫度不能超過60度。電池在任何時候不能出現短路,重物和尖的物品不能跌落到電池上電池不能在潮濕的環(huán)境內存放,不能濺水在上面。存儲與運輸第二節(jié)M1EV故障診斷假如發(fā)現整車異常,在未得到專業(yè)維修人員的許可下,不允許對車輛進行使用,不允許擅自修理。禁止隨便觸摸或者拆卸高壓部件:高壓電池、電機控制器、高壓線束(高壓電纜的顏色為橙黃和粗細明顯區(qū)別于傳統的低壓線束)。維修人員對車輛進行維修時,必須正確的依照維護說明操作,不正當的操作會對車輛及人身安全造成特別危險的后果。當電池著火時不能用水去熄滅和磷酸銨鹽滅火器,著火時應用干沙,氮氣和氬氣滅火器。高壓安全注意事項第二節(jié)M1EV故障診斷動力電池過熱：動力電池溫度過高時，LED常亮M1電動車相關報警、指示信號動力電池切斷：動力蓄電池處于切斷狀態(tài)時，LED常亮低電量提示：當動力電池的SOC低時LED常亮，提示駕駛員需充電動力電池故障：當動力電池發(fā)生故障時，LED常亮注意:當鑰匙打到ON的時候,相關報警燈會進行自檢,自檢完成以后,假如系統正常,故障燈為熄滅狀態(tài)。第二節(jié)M1EV故障診斷M1電動車相關報警、指示信號系統故障：當系統出現故障，不能正常工作時，LED常亮或閃爍車輛準備就緒指示：只有該燈亮時，車輛才可以正常行駛，且駕駛過程中常亮外接充電指示燈：當車輛外接充電手柄連接或者正在充電時，LED常亮電機及控制器過熱報警：當驅動電機或電機控制器過熱時，LED常亮注意:當鑰匙打到ON的時候,相關報警燈會進行自檢,自檢完成以后,假如系統正常,故障燈為熄滅狀態(tài)。第二節(jié)M1EV故障診斷LCD狀態(tài)顯示解析輔助儀表顯示:收音機頻道、時間;檔位、車速、里程;電池電壓、電流、溫度等車速顯示電機轉速動力電池SOC車輛準備就緒指示動力電池斷開系統故障動力電池故障動力電池過溫電量低提示第二節(jié)M1EV故障診斷故障排查與處理1鑰匙打到ON檔后,儀表所有燈不亮或閃爍或比較暗;1、請檢查前艙12V電池的端子是否被拔掉,若被拔掉,請連接后再試。2、在蓄電池連接儀表燈不亮,說明12V蓄電池嚴重虧電,需更換電池;3、儀表燈閃爍或變暗,說明12V蓄電池虧電,需要及時對12V電池充電或者更換。1、儀表燈不亮:12V電池的端子被拔掉或者蓄電池嚴重虧電。2、儀表燈閃爍或者比較暗:蓄電池虧電。第二節(jié)M1EV故障診斷故障排查與處理1鑰匙打到ON檔后,儀表所有燈不亮或閃爍或比較暗;不更換電池的方法:在高壓電池電量良好同時充電線斷開的情況下,能夠通過搭鐵線將蓄電池與有電的12V蓄電池連接,鑰匙擰至ON位置使高壓繼電器吸合,DCDC開始工作以后即可斷開搭鐵線連接,在操作過程中請注意安全,正負極不要反接或短接。判斷DCDC工作的方法:1、儀表LED指示電池電流為負值;2、通過電壓表測試蓄電池兩端的電壓大于13V。1、儀表燈不亮:12V電池的端子被拔掉或者蓄電池嚴重虧電。2、儀表燈閃爍或者比較暗:蓄電池虧電。第二節(jié)M1EV故障診斷蓄電池故障燈常亮;1、首先嘗試通過鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈,如不能請參照下述方法;2、更換蓄電池或者給蓄電池補充電。操作方法可參照上一問題第三條方法;3、若為DCDC不能給小電池充電原因,需要維修人員對故障進行排查;估計原因包括下述一個或多個:線束問題,DCDC保險燒斷,DCDC本體損壞。上述問題需要維修人員依照整車維修手冊進行維修。1、由于存放時間過長或者使用不當導致12V蓄電池電壓較低;2、高低壓轉換器DCDC故障,不能給小電池充電。第二節(jié)M1EV故障診斷高壓電池故障燈常亮,整車不能Ready;1、首先嘗試通過鑰匙重復上電、斷電操作能否清除故障燈,如不能清除故障燈,請執(zhí)行下述方法;2、維修人員通過診斷儀讀取故障,依照具體故障參照整車維修手冊進行維修。注意:檢測高壓部件請專業(yè)人員進行,禁止用戶私自操作。必須注意高壓安全事項,依照手冊中要求進行維修。3、假如是高壓環(huán)路絕緣故障,請?zhí)貏e注意不要觸碰高壓部分部件,高壓線束有特別顏色標注。1、高壓電池系統(BMS或電池本體)故障;2、高壓環(huán)路絕緣故障;第二節(jié)M1EV故障診斷系統故障燈常亮或者閃爍,整車不能Ready;1、首先嘗試通過鑰匙重復上電、斷電操作能否清除