比亞迪新能源汽車電機控制系統(tǒng)原理及檢測培訓手冊

電機控制系統(tǒng)原理及檢測

1—1????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

課程安排...................................................................3

1.教學課時...........................................................3

2.課程目標.............................................................3

3.講課要點...........................................................3

4.實操練習.............................................................3

第一章電機控制率充蝴....................................................4

第二章E6電機控制系統(tǒng)....................................................5

21VTOG電機控制功能.....................................................5

22VTOG電機控制系統(tǒng)零部件介紹..........................................9

23VTOG電機控制系統(tǒng)檢修...............................................19

3.1前驅(qū)動電機控制器和空調(diào)配電箱總成...................................26

3.2后驅(qū)動電機控制器和DC總成..........................................30

第四章秦電機控制系統(tǒng).....................................................34

4.1整車系統(tǒng)圖.........................................................34

4.2.驅(qū)動電機控制器....................................................34

4.3高壓部分檢測與診斷.................................................44

第五章唐電機控制系統(tǒng)....................................................47

51前電機控制的DC總成...............................................47

1

52后電機控制器總成.68

2

課程安排

L教學課時

本課程采用一體化教學，總共28課時。根據(jù)課程進度適當安排。

2.課程目標

通過本課程的學習，學員應(yīng)該能夠：

■了解并掌握比亞迪常見車型的電機控制系統(tǒng)。

■了解并掌握比亞迪常見車型電機控制系統(tǒng)的功能

■了解并掌握匕彼迪車型的車輛的配置不同，導致的控?」系統(tǒng)之間的控制功能的差

O

■了解并掌握比亞迪電機控制系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)和作用

■了解并掌握比亞迪電機控制系統(tǒng)的原理和系統(tǒng)常規(guī)的檢測和故障分析

3.講課要點

以課獻課為主。結(jié)合課野習和實際操作，讓學生完期悻間安全的殿

達到掌握和運用所學到的知識。

■講課中發(fā)現(xiàn)的問題,可以結(jié)合實際操作練習，讓學員討論分析。

■實操練習的部件可以從培訓車輛上直接測量，具體拆裝方法參見維修手冊。

4.實操練習

通過練習，學員能夠：

■了解并掌握比亞油電機控制系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)

■了解并掌握比亞迪電機控制系統(tǒng)的拆卸和安裝注意事項

■了解并掌握比亞迪電機控制系統(tǒng)的檢演妹口故障分析

3

第一章電機控制系統(tǒng)概述

電機控制系統(tǒng)概述

■電機控制系統(tǒng)是電動汽車控制系統(tǒng)中重要的組成部分。

■控制器主要電壓型酶器，將直流電轉(zhuǎn)｝媯交流電，控制電動機和發(fā)電機等,根據(jù)

不同工況控制電機的正反轉(zhuǎn)、功率、曲巨、轉(zhuǎn)速等。

■車型的車輛的配置不同，結(jié)構(gòu)上存在不同，控制功能存在不同。

■在比亞迪車型中，主要分為純電動(EV)電機控制系統(tǒng)，雙模式(DM)電機控制系

統(tǒng)。

■按照驅(qū)動方式，分為前部^動電機控制和后部電機控制。

■針對部分工作功鐫大的控制器，采用水冷卻方式。功率較小的控制器，用

自然風冷卻。

■本章介紹比亞迪迪新能源］氣車中具有代表性的部分，主要以E6、秦、唐、宋為

主。

?電機控制系統(tǒng)功能介紹

?電機控制系統(tǒng)部件介紹

?電機控制系統(tǒng)檢修

授課要點:

課堂練習：

簡述新能源汽車電機控制系統(tǒng)應(yīng)該包含哪些控制功能？(從實際需要考慮此問題)

4

第二章E6電機控制系統(tǒng)

21VTM電機控制功能

2.1.1雙向逆變充放電式電機控制器6VT0G)

控制器類型為電壓型逆變器，利用IGBT將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,額定電壓為330V,

主要功能是控制電動機和發(fā)電機等根據(jù)不同工況控制電機的正反轉(zhuǎn)、功率、扭矩、轉(zhuǎn)

速等。即控制電機的前進、倒退、維持電動車的正常運轉(zhuǎn)，關(guān)鍵零部件為IGBT,IGBT

實際為大電容，目的是為了控制電流的工作，保證能夠按照我們的意愿輸出、輸入合適的

電參數(shù)。

控制器總成包含上中下三層，上下層為電動機、充電控制單元,中層為水道冷卻單元，

總成還包括信號接插件包含12V電源/CAN線/檔位油門剎車/旋變/電機過溫信號線,預

充滿信號線等等)。

主要功能:

■控制電機正向驅(qū)動、反向驅(qū)動、正轉(zhuǎn)發(fā)電、反轉(zhuǎn)發(fā)電；

■控制電機的動力輸出，同時對電機進行保護；

■通過CAN與其他控制膜塊通訊，接收并發(fā)送相關(guān)的信號，間接地控制車上相關(guān)

系統(tǒng)正常運行。

■制動能量回饋控制。

■自身內(nèi)部故障的檢測和處理。

■可以通過電機控制器直接從充電網(wǎng)上對車輛進行交流充電，也可以通過電機控制

器把車輛電池包的高壓直流電通達空制器的逆變放到充電網(wǎng)上。

2.1.2VTOG也野

5

電池等事方文潴充電口

6

交流交流高壓高壓充電

充電充電直流直流正極~

N相，A相"正極「負極“

本電機控制管理系統(tǒng)由高壓配電、控制器、驅(qū)動電機與發(fā)電機及相關(guān)的傳感器組成。

1.具有最高輸出電壓、電流限制功能：限制交流側(cè)的最高輸出電流，限制直流側(cè)的

最高輸出電壓。

2.具有控制電機正向驅(qū)動、反向驅(qū)動、正轉(zhuǎn)發(fā)電、反轉(zhuǎn)發(fā)電的功能。

3.具有根據(jù)目標扭矩進行運轉(zhuǎn)功能，對接收到的目標扭矩具有限幅和平滑處理功能.

轉(zhuǎn)矩的整率在±5%。

4.CAN通信：通過CAN總線能接收控制指令和發(fā)送電機參數(shù)，及時把電極髓、

電機電流、旋轉(zhuǎn)方向傳給相關(guān)ECU,并接受其他ECU傳遞的信息。

5.能夠根據(jù)不同轉(zhuǎn)速和目標轉(zhuǎn)矩進行最優(yōu)控制功能

6.電壓跌落、過溫保護:當電機過溫、散熱器過溫、功率器IPM過溫、電壓跌落時

發(fā)出保護信號，停止控制器運行。

7.防止電機飛車、防止IPM保護

8.具有動力電池充電保護信號應(yīng)急處理功能。

9.半坡起步功能、能量回饋功能

7

10.可以通過電機控制器直接從充電網(wǎng)上對車輛進行交流充電，也可以通過電機控制

器把車輛電池包的高壓直流電通過控制器的逆變放到充電網(wǎng)上。

車輛之間相互充電（裝備有時）

比亞迪e6同種配置車輛之間可以進行相互充電電量S0C從10虹100%充電所需時間

約為2小時。

授課要點;

課堂練習:

簡述新能源汽車電機控制系統(tǒng)應(yīng)該和哪些控制部件存在聯(lián)系（從實際使用角度考

慮）?

8

22VTOG電機控制系統(tǒng)零部件介紹

2.2.1組件位置

2.2.2系統(tǒng)框圖

9

2.2.3油門深度傳感器

調(diào)不條件正前值

不鰥油門幡

rjO66V

B3—4T+身地債

斗”?口田的445V

不踩油門造

B31約434V

B3-6T率身地臨

油門跟到底約0.55V

B31-2T車身地□M*電約5V

B31T一車身地0?1檔電約”

B31-5一車身地0K檔電小于IV

B317T本身地ON科電小于IV

端子正常值

B31-2-*B32-29小于10

B31-WB32-27小于10

B31-4-*B32-3O小于10

B31-6-*B32-43小于10

B31-5—B3273小于10

B31-3-*B32-15小于1Q

B31B31-2-*車身地大于10K。

B317T車身地大于10K。

B31-4-＞車身地大于10KO

B31-6T車身地大于10KO

B31-5-*車身地大于10KQ

B317T車身地大于10K。

10

使用萬用表分別測量傳感器和各條線路的正常狀態(tài)下的電壓和電阻值,對比上面的

圖表,并說明每條線路的作用。

2.2.4制動燈開關(guān)回路

11

制動燈開關(guān)檢修

B44

胸「條件正常值

B44-1-B44-2不踩制動踏板大T10KQ

B44-1-B44-2踩卜一制動跣板小J-10

B44-3-B44-4不踩制動踏板小丁1。

B44-3—B44-4踩卜制動踏板AT10KQ

檢查線束

麻,LU于—T?線色.條件，正常值一

B44-2f車身地~R-始終，1174V.

B44-iB32-53,LR始終小于

B44?4一車身地一Be始終「小于1Q.

B44?3fG2P-15~YG始終「小于1Q.

課堂練習：

使用萬用表分別測量傳感器和各條線路的正常狀態(tài)下的電壓和電阻值,對比上面的

圖表,并說明每條線路的作用。

2.2.5駐車開關(guān)回路

關(guān)VTOG

（同仇技

助

測量線束端連接器各端子間電阻。

B35

麻XlU子-7正常值

、J—L，

1—1

_r1B35-B32-39小于10

\_t=y

使用萬用表分別測量傳感器和各條線路的正常狀態(tài)下的電壓和電阻值,對比上面的

圖表,并說明每條線路的作用？

13

2.2.6檔磁制器電源電路

TG1電源

使用萬用表分別測重傳感器和各條線路的正常狀態(tài)下的電壓和電阻值,對比上面的

圖表,并說明每條線路的作用？

14

1

《

VCC

Y

豌4

r7

修W/Rz-P檔按遵

坐)—TT7一

-木集

起GG56G61

算P

3檔

r3

'x____wrP檔指示開

q

J燈信號關(guān)

她檔位G56G61

也控制

-113Q

J、_BYJ檔位控常

2r器地

泄器G56G61

*

S3

顯、地

J

4

KC

端子「線色。條件。正常值。

G54?3一車身地『Gi>始終■、小于1/

換檔手柄

G54?4一車身地.，WL約5V，

打到N檔，

換擋手柄

G54-2一車身地「R/L約5V，

打到P檔。

電源打到

G54-1一車身地.Y.，約5V.

ON檔.，

端于“線色條件.，正常值.，

換檔手柄

G55-1一車身地.，Y/R.約5V-

打至UR檔“

換擋手柄

G55-2一車身地.O.”J5VP

打至UD檔“

G55-3-*車身地『Bm始終?、小于1Qp

電源打到

G33-4-*車身地。5名勺3V。

ON檔"

GMG55

:W-:

,iiLITiin,,iiLiTi-jn*

c，”

存F^n

；.|HHIHfHHH+H:;

15

麻手3線色一正常值一

G54-3-G56-17PGr.小于1。/

G54-4fG56-1%W/L.小于I。-

G54?lfG56-LR/I^小于IQ-

G55-1-G56-10，Y.小于IQc

G55-2-G56-12PYR<小于1。~

G55?3-G56?18。OQ小于IQ-

G55-4—G562Bn小于1。3

使用萬用表分別測量傳感器和各條線路的正常狀態(tài)下的電壓和電阻值,對比上面的

圖表,并說明每條線路的作用？

2.2.8儀表檔位顯示

檔

組

位

合

控V

T儀

制0

表

器G

16

2.2.9方向盤巡航控制開關(guān)回路

L

3

S7

■自檔位

o@OoNo

Q0OO

—

2I—

—3V

-控制

RS587QR320DQR11000器

方向盤巡航控制開關(guān)

端子/條件。正常值」

X993-1-X993-3P按下一RES.約887

X993-1-X993-3^按下?SE「約300。一

X993-1-X993-3P按下ON/OFF,小于1Qc

X993-1-X993-3P按下CANCEL約100。-

課堂練習:

使用萬用表分別巡航開關(guān)各條線路的正常狀態(tài)下的電壓值,并觀察電壓發(fā)生變化時,

檔位控制發(fā)生的狀況

2.2.10MG2電機回路

MG2電機6毆線路檢修

B22

端子，線色，正常值，

B32-19-B23-1.-o.小于IQ，

\2AxAlAZAXAlAxA2A2AIAXA2XlAlAi/

P小于

V/jwJAJIYAJ1AYIfAwXa//VJiwAiJAwXMA^wAlhI/.WMAPB32-3-*B23-4Lg.IC"

B32-l-*B22-bYL小于1。,

@??????????????

B32-16—B22-2.、Y/O.小于1Q，

B32-32-B223Y/G.小于1Qa

B32煙式境號不創(chuàng)收

18

2.2.11VTOG高壓電源電路

2m

言o

2.3.1檢查交流充電口總成高低壓線束

充電+

19

（左為充電口）K正常值可就依wan件

CC、車身電OFF約5V線未VTOG

?'車身地OFF小于1。畿*

NX(VTOG高壓》OFF小于1。線索

L*L1(VTOQ^S)OFF小于1。線柬

L'L2(VTOGttft)OFF小于1。㈱束

L'L3(VTOGAS)OFF小于1。線索

oTs2(VKMU)OFF小于1。線東

CP、23(VTOOfiH)OFF小T1C

?e?e0解?陽陽

插孔編號示意圖

課堂練習:

正確識別充電口各條線束的名稱和作用

2.3.2VTOG高壓電源電路檢修

■將電源檔位上到0K檔（若無法上0K,進入下一步）。

■讀取VTOG超流，看電池高壓是否供給VT&控制器。

動力電機母線電壓

數(shù)據(jù)流

與電池管理器總電壓相

與電池管理器總電壓相差小于20V

差大于20V

電壓值

0~199200-400>400V<20其他

（V）

20

無局

壓，檢

檢查VTOG控

查高壓

制器或者電

線束連

可能電壓過低，跳到下一回檢查電池

池管理器的

接，若

故障電池包路包

采觸路（可

正常，

更換嘗試）

進入第

3步

2.3.3檢查整車啟動流程

i.踩剎車上電，讀取電池管理器數(shù)據(jù)流中預充狀態(tài)

2.檢查上電過程環(huán)節(jié)

預充狀態(tài)

數(shù)據(jù)流

未預充預充完成預充失敗

檢查配電箱高低壓

檢查配電箱^氐壓線

處理進入2.2線束，若正常，更

束，進入第3步

換VTOG

步驟檢有項是否

踩剎車，觀察制動

12檢查制動信號

燈是否點亮

踩剎車，觀察啟動

2按鈕綠色等是否點3檢直BCM

亮

21

讀取VTOG數(shù)據(jù)流，

檢查管理器CAN線和

3踩剎車上電，是否4

管理器

發(fā)送上電請求

檢直BCM是否發(fā)送

45更換BCM

啟動請求報文

重新匹配電機防盜

5后,重新嘗武上電，完成更換VTOG控制器

重是否能上0K電

課堂練習：

器,讀取VTM數(shù)據(jù)流,看電池高壓是否供給VT怏控制器,并按反噩作

翊檢查整車起動過程

2.3.4檢直高壓配電箱低壓控制端

22

ifHAUf偏干相述tie條憐正常值

132-rssm12WCIB電301皚充電11-14V

■327?皋身地常電12YHCftI常電11-14V

■32-4、塞身電直流先電小應(yīng)3號（知耨）P充電小刊Y

?32?5’奉身堆車身地8始終小于1Y

■32-6,王身地字身地8怡詫小于1Y

也71車身地充電阻CANNP電源（M科25-35V

■3275.串身姓tttCAMHB電調(diào)SHI25-35V

■3276、車身雄◎車CA”帚薇愎L始培1.5-2.5￥

■W77.隼身?快允電儀表值號（Mtt）a充電小于1Y

皿78車身惟女王充電更應(yīng)信號cr充電?fiv

■3279軍身也堆修開關(guān)信號（侵留）G電源偵將小于1Y

■32?20率耳堆充電柜CAN1（他國）aB充電15-25y

叨?21左身堆充電粘CAN星?地（預留）始終小于1V始終

132-22.箏身姓tttCAMLV電源0M415-25V

23

一觸濯電信另&Y一般二電小于IV

四-9、車身地通電主檜”,荔Bt啟注Tv.

身雄pia???BY產(chǎn)重工電小于1Y

*3371、車身地M電白松也號隈siR啟4小于竹

4377、車身地主俺充播姓器R啟才?T1V

用78,東身!t源電傳感后“5丫電源R啟Q的15V

犯3?19、車身坨漏電508始終小WY

m3-20、車身培源電傳昌易7”8后◎的75Y

*3-24.串身地DC頂充檢Y自動克電W-15V

町3?25?車身施臺流充電放修疆K諫留）R充電?T1V

???26、率身施電澧4爾信號G電流信號——

時3?27-庫身?電天店爾75Y電及R啟武性H5V

?J3-2B.車身地接觸為GM08始終小于1丫

23-29,軍身培電工彼爾75Y電》L啟Qn-isv

1?3?30~車身it格觸看GMOB怡仔小于IV

儂?33、軍身檢交流充電接帔dG8充電小于1V

KJ3-34'車身堆DC招驗我V/BC9小于IV

電機控制系統(tǒng)檢修

75KW&63A雙向逆變充放電式電機控制器外圍6股心接插件引腳定義

41腳媼，△號標號低」定義初I

1EXCOUT助祐*

2/Excour

3GNO1電機盤度開關(guān)地

11GND油門屏看地

13GND油門濘皮電算惶2

15GND曲門漏度電。也1

16SIN*正弦?

17SIN-正核一

19EMACHINE?TEMP電ULA值開關(guān)?電聿有處：1v

22DSP-ECOSPO-OVT反施走動模式01此虱電平為敬＜jv

23MET-CP充電電流儲認伍號;E電Pl噂號峻星9

255V油門口皮電數(shù)2

27_§y，由口*度電源1

28DC-GAIN1E：：＞*,

29余拔?

32GNO-電機嗯擬；1度他

33GNDCAMi討屏依地

24

36?f$XW購電成管學指血電平有效，11

37趾S1ETER儀*愷號給儀襄16.電季有效CV

西EXTY8SK皿JA動慎K?A低電平有皿V

410C-0AIN2油n津廈2

43GN0上那提曾的電的地（常火?）12V業(yè)海地

44GND

45GMD電機渥一陽/地

46STATOBT-li電川—▲震

47CAULCAN?

48CAMH31.

51MES-BCM80」號錯80愎電已有效＜1V

52Nlr-cc/芯克電4（8）

S3IM-FEET-BRAKE腳到信號高電半南》口川

若g-MAKC到寄春度.

5812V1外部提供的電算;”火電）12VM電

59GNDA電源堆

60GMO外部電一跑12V電」地

6112Vo◎甘虬雙路電

外卸撞供商電源0H檔電.

1____________________________

授課要點；

25

第三章朱DM電機控制系統(tǒng)

3.1前驅(qū)動電機控制器和空調(diào)配電箱總成

3.1.1前驅(qū)動電機控制器

■控制動力電池與前驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置。主要功能為控制前驅(qū)動電機.

使其與發(fā)動機、后驅(qū)動電機共同驅(qū)動車輛行駛，同時包括CAN通訊故障處理、談CAK

燒寫、與其他模塊配合完成整車工況要求以及自檢等功能。

空調(diào)配電模塊:

■主要對空調(diào)系統(tǒng)配電，并為空調(diào)系統(tǒng)提供高壓電保護。

授課要點:

3.1.2模塊參數(shù)

項目技術(shù)孥數(shù)

盟動電機控制牌模塊

電機最大功率110KW

電也融定功平lOkw

也機類型水破同步電機

版定T作點效率三97%

高Hi輸入電壓190VDC(3OOV-57OV)

被動放電斷電扇2分便之內(nèi)降到60VDC

主動放心6s之內(nèi)降到60V(DC>/30V(AC)以卜

少卻力大水少

工作電壓9VDC-16VDC(額定12VDC)

工作電流<3A

沖擊也流H電瞬向沖擊電濟tV35A.大于16A1.y續(xù)時間V2ms

酎正值22OOVAC

26

標注下表內(nèi)空缺的模塊參數(shù)值？

電機最大功率

電機額定功率

電機類型

額定工作點效率

高壓輸入電壓

被動放電

主動放電

冷卻方式

工作電壓

工作電流

/中擊電流

耐壓值

3.1.3外圍結(jié)構(gòu)

名教猿號rifi"

1要動電機：幅輸出按陋件5出水管

?,理級11沌輸入W極接質(zhì)件6FTC輸出接楠件

■

3用線H沌輸入他極技怖件々調(diào)壓縮機輸出接插件

4迸水管8前控制時模塊低K侑弓接版件

27

3.1.4總成接頭

用￡直通觸入

輸出W*@電M

3.1.5針腳定義

?力罰”,<4線一捱法匕奇工作電通

1SIN-接今小網(wǎng)電機小弦-20mA

4bOOS-按依副動電機正弦?20mA

4電機徒檢溫度接前更明電機20mAmMfn號

6廟川九特嫁入?「?電冷01?”PWZ

7CAN-H植ECMM

812V電湃15AONB

9SIN*按前張切電M上就+20mA

10COS*情前郛動電機出弦上20mA

II電機段ffl*魔魅低前快動電機

28

IIHMM卷由KiJr.fl電談

INM樂不而歸入,情q1UMirwxi

14CAN-L接ECMM

1512V電選15AONPi

16M偎,接曲壑動電孔附上，ItOmA

17助孫艘觸復動電帆助??ia)mA

18或殳“倏地

21CAN^iK

■，A加電源觸15AON料

，部二M地15ACZ'i

3.1.6電路原理圖

?臂中干甲午平軍卒中早軍平

29

3.2后驅(qū)動電機控制器和DC總成

后驅(qū)動電機控制器：控制動力電池與后驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置。主要功能為控

制后驅(qū)動電機，使其與發(fā)動機、前驅(qū)動電機共同驅(qū)動車輛行駛，同時包括CAN通訊、故

障處理、在線CAN燒寫、與其他模塊配合完成整車工況要求以及自檢等功能。

DC-DC速器（縮寫為DC）：將電池包高壓直流轉(zhuǎn)換為低壓直流供整車低壓用電器

使用的裝置。

3.2.1安裝位置

■后備箱右側(cè)

3.2.2外圍結(jié)構(gòu)

編號部件

1低壓信號接插件

2OBC充電接插

3直流母線負極接插件

4直流母線正極接插件

5出水管

6也機二相|按插件

一

DC輸出接插件

8進水管

9銘牌粘貼處

10搭鐵點

11安裝腳

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UOHC^/KH流

3.2.3OBC充放電連接框圖

M力電池包卜-----1高K收電用卜------1片要動電機長二器和DC總成

3.2.4DC-DC輸出連接

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引腳號