新能源汽车保养与故障诊断技术【课件】4-4诊断与排除电机控制系统故障.pptx

任务四诊断与排除电机控制系统故障

CONTENTS目录前驱电动总成认识前驱电动总成故障前驱电动总成的工作原理

情境导入一辆行驶60000公里的秦EV汽车，车主小李启动车辆，车辆无法行驶，仪表显示“请检查动力系统”，小李将车辆送至售后维修，经技术人员诊断发现属于P1B0100旋变故障，请问，技术人员接下来如何完成故障排除与修复呢?

01前驱电动总成认识

前驱电动总成由驱动电机控制器、驱动电机、单档变速器组成。驱动电机及控制器采用直连的方式，减少电机的三相电缆，驱动电机和控制器共用冷却系统，成本降低了33%，体积减少了30%，重量也减轻了25%，功率密度增加20%，NEDC效率提升1%，扭矩密度增加17%。电机转速在0~4775rpm转速下的额定扭矩70N.m电机30秒内，电机的转速在0~3714rpm输出的扭矩为180N.m。电机的转速在4775~12000rpm下持续额定功率35Kw。当电机的转速在5305~6000rpm时持续5秒可获得输入的最大功率为100Kw。一、前驱电动总成认识

一、前驱电动总成认识（一）电机控制器比亚迪前驱电动总成控制器采用了三组分立的IGBT模块，夹在冷却水道与驱动板之间，依靠上方的驱动板来驱动。如图所示为比亚迪秦EV前驱电动总成IGBT模块，驱动板通过一个变压器来实现高压侧和低压侧的隔离，采用六片独立的驱动芯片，对每一个IGBT的上管和下管进行驱动。

一、前驱电动总成认识（一）电机控制器下图为比亚迪秦EV前驱电动总成中的电机控制器中的驱动板和IGBT模块，电机控制器将动力电池输出的高压直流电通过3组IGBT后逆变成三相可调电压、可变频率的交流电供驱动电机使用。

一、前驱电动总成认识（一）电机控制器驱动电机的旋变线圈的信号直接通过硬线信号传输到电机控制器，电机控制器通过转码后输出电机转速。前驱电动总成中的电机控制器上有一块主控制板，如图所示。主控板的电路架构上使用了一片DSP控制芯片以及一片FPGA芯片。FPGA芯片，反应速度快，在车辆发生故障时，比如：电机出现绝缘不良导致电流过大，电机控制器能够及时切断高压，对驱动电机和控制器进行保护。

一、前驱电动总成认识（二）驱动电机驱动电机采用额定35Kw的永磁同步电机。永磁是指在制造电机转子时加入永磁体，使电机的性能得到进一步的提升。同步指的是转子的转速与定子绕组的电流频率始终保持一致。因此通过控制电机的定子绕组输入电流频率来控制电动汽车的车速。温度在25°C时，使用毫欧表分别测量电机三相绕组U/V/W之间的阻值，将毫欧表两端子分别接在电控端U相、V相，可测得UV间的阻值；同理，可测量UW相电阻值、VW相电阻值，看毫欧表显示电阻值是否在29.4±2.5mΩ范围内，且三相偏差不超过1mΩ。室温下使用兆欧表分别测量电机三相U/V/W端对壳体之间的阻值。测量阻值20MΩ即为电机绝缘良好。

旋转变压器(简称旋变)是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系，这种旋转变压器又称为正余弦旋转变压器；旋变信号通过硬线信号到电机控制后解码转换成车速。如图所示：一、前驱电动总成认识（三）旋转变压器

旋转变压器的作用：一、前驱电动总成认识（三）旋转变压器检测电机的转速、旋转方向(正转或反转)、电机位置(旋转角度)，如果旋变信号失效或丢失，车辆将无法启动，相当于发动机上的曲轴位置传感器。旋转变压器由旋变线圈、信号盘组成。使用万用表测试sin+与sin-的电阻值60±5Ω、cos+与cos-的电阻值60±5Ω、励磁+与励磁-的电阻值20±5Ω。

02前驱电动总成的工作原理

前驱电动总成通过动力CAN传输过来的档位信号、油门踏板、制动踏板信号，电机控制器采集驱动电机的旋变信号，控制电机正向、反向驱动，正、反转发电功能。具有高压输出电压和电流控制限制功能；具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能；同时具备电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制。可以实现高压保护，当出现碰撞断高压电、漏电断高压电、高压互锁等情况时，高压电路能够自动断开，起到保护作用。二、前驱电动总成的工作原理

二、前驱电动总成的工作原理（一）碰撞断高压电保护如果车辆发生碰撞，电池管理器接收到安全气囊展开信号后，电池管理器控制电池包内部的正、负极接触器断开，通过动力CAN向电机控制器发送断高压的控制策略，电机控制器通过FPGA芯片控制电容器进行主动泄放策略，5秒内迅速将电容端的电压释放到60V以下。当主动泄放失效的情况下，电机控制器会做出被