《电动汽车构造、原理与检修教学课件作者吴兴敏任务6纯电动汽车整车故障诊断》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动汽车构造、原理与检修教学课件作者吴兴敏任务6纯电动汽车整车故障诊断（144页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目四 纯电动汽车整车故障诊断,项目四 电动汽车整车故障诊断,任务6 电动汽车整车故障诊断,任务6 电动汽车整车故障诊断,【学习目标】 （1）能够正确描述电动汽车变速器驱动桥结构原理。 （2）能够正确描述电动汽车自动变速系统组成与基本工作原理。 （3）能够正确描述电动汽车单、双向DC-DC转换器工作原理。 （4）能够正确描述电动汽车电动转向系统的特点及分类。 （5）能够正确描述电动汽车电动转向助力系统分类、组成及工作原理。,任务6 电动汽车整车故障诊断,【学习目标】 （6）能够正确描述电动汽车电动真空助力制动系统组成及工作原理。 （7）能够正确描述电动汽车电动机再生制动系统的组成及工作原理。
2、（8）能够正确描述电动汽车电动汽车能量回馈控制系统组成及工作原理。 （9）能够识读电动汽车燃油汽车仪表和新增仪表标志。 （10）能够正确描述电动汽车空调的制冷方式和制热方式原理。 （11）能够进行纯电动汽车常见故障的诊断与排除。 （12）能够注意培养良好的安全卫生及团队协作意识。,任务6 电动汽车整车故障诊断,【任务分析】 纯电动汽车除在动力系统与燃料汽车有明显差别外，在其他功能系统方面也有其独特之处。因而，电动汽车的常见故障也与燃料汽车有所不同。 本任务主要学习电动汽车其他功能系统的结构原理及整车常见故障的诊断与排除方法。,任务6 电动汽车整车故障诊断,相关知识 一、电动汽车变速器驱动桥 二
3、、自动变速系统 三、直流/直流转换器 四、电动汽车动力转向系统 五、制动助力和电动机再生制动 六、电动汽车仪表 七、电动汽车空调系统 八、电动汽车高压安全 九、典型电动汽车使用,任务6 电动汽车整车故障诊断,技能学习与考核 一、电动车整车和电控装置的维护 二、故障维修方法与技巧 三、电动车常见故障诊断 四、技能学习考核 思考,一、电动汽车变速器驱动桥,1.电动汽车充电方式 1）常规充电方式 该充电方式采用恒压、恒流的传统充电方式对电动车进行充电。以相当低的充电电流为蓄电池充电，电流大小约为15A，若以120Ah的蓄电池为例，充电时间要持续8个多小时。相应的充电器的工作和安装成本相对比较低，电动
4、汽车家用充电设施（车载充电机）和小型充电站多采用这种充电方式。,一、电动汽车变速器驱动桥,电动车上变速器只需要3挡、2挡或1挡，因此变速器在一定程度上被简化了，但电动车对传动系统的要求反而更高，变速器优化设计有利于提升电动车效率。 1.一挡变速器 一挡式变速器多为两级减速比,即变速器只有一个传动比,主减速器有一个传动比,总传动比为两个传动比相乘，多使用在低档小、中型面包车上。,一、电动汽车变速器驱动桥,2.一挡集成动力驱动系统 高档轿车多采用该系统。 把电动机、减速器、差速器、功率控制器集成在一起，外部只有强电、弱电线束和冷却的水管。若采用前后轴各一台这样的动力驱动系统则是很好的四轮驱动。,一
5、、电动汽车变速器驱动桥,3.多挡变速器 在电动客车上配装变速器，主要是为解决电动机驱动力不足的问题。装变速器可以改变电动机扭矩，提升电动机动力。纯电动客车配装的变速器相比燃油车型上的变速器是应有变化，突出的特点是变速器挡数由传统5挡、6挡简化成2挡、3挡。,一、电动汽车变速器驱动桥,4.多挡无同步器电控自动变速器 客车变速器为节省成本，同时又考虑无离合器的自动换档，因此电控的无同步器自动换档变速器成为首选。,二、自动变速系统,汽车变速器种类包括手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、无级自动变速器（CVT）、自动机械式变速器（AMT）、双离合器式变速器（DCT）。部分混合动力客车是在不改变原车
6、机械变速器主体结构的基础上，通过加装特殊的电控单元控制装置取代原机械变速器由人工操作完成的换挡动作，实现变速器内部换挡过程的自动化。,二、自动变速系统,多档的AMT主要是设计给发动机用，电动汽车电动机正常驱动不会设计太多档位（一般为23档），混合动力电动汽车若电动机采用变速器前部输入时，就可能使用多档的变速器，这时电动机的效率会更高。,二、自动变速系统,1. AMT系统组成 AMT系统包括：传感器、AMT ECU和执行器。,二、自动变速系统,2. AMT的基本工作原理,三、直流/直流转换器,DC/DC的主要功能是：把高压如400V直流降压为燃油汽车中发电机的直流电压如14V或28V，400V蓄
7、电池在汽车行驶中会降到电动机不能工作的电压，例如电压280V，DC/DC保证在280400V变化电压区间内输出稳定的14V电压。另外当主蓄电池完全放完电汽车已经不能行驶时，DC/DC仍能从蓄电池中吸取能量向电动汽车的基本辅助子系统提供稳定14V电力。,三、直流/直流转换器,1.电动汽车辅助子系统 1）保留铅蓄电池的必要性 电动汽车以动力蓄电池为电源，能够利用DC/DC为铅蓄电池充电。因此，混合动力车装备DC/DC之后，还可省去原车交流发电机。 混合动力车和电动汽车还是保留了铅蓄电池。这样做有两大原因。一是保留铅蓄电池更能够降低整个车辆的成本；二是确保电源的冗余度。,三、直流/直流转换器,2）低
8、压系统 汽油车通常电器采用12V供电，所以DC/DC降压输出发电机发电时的14V，对于24V电器系统的柴油车要降压为28伏。 3）次高压系统 为了节约能量，对于那些功率大的设备，如电动机控制器、动力转向系统、液压制动或气动制动、空调除霜器（加热器）等要采用较高的电压供电。因此有几个直流/直流转换器器，它们降压分别输出除了常规的14V、28V之外，还要采用48V甚至120V的次高压。这使得电动汽车的辅助蓄电池系统比燃油车的原车系统更为复杂。,三、直流/直流转换器,一般电动客车只有一个直流-直流转换器，把高压如400V直流降压为14V或28V直流，这样的空调系统直接采用蓄电池直流电压400V供电，
9、交流400V给空气压缩机电动机和转向油泵电动机供电。对于高档电动车可以有几个DC/DC，从而产生不同的直流电压，同时也有不同的DC/AC产生不同的交流电压驱动不同系统的电动机。当然也可以把低压直流如200V升为高压直流600V，不过这种升压是为动力电动机驱动汽车使用。,三、直流/直流转换器,2. 单、双向DC/DC工作原理 实现降压的DC/DC的主电路结构有很多，其中BUCK 型DC/DC以其结构简单，变换效率高的特点是首选的变换电路拓扑结构之一。,三、直流/直流转换器,在FCEV上，燃料电池只是由燃料产生电能，而不能储存电能，因此采用了单向DC/DC。FCEV采用的电源有各自的特性，燃料电池
10、只提供直流电，电压和电流随输出电流的变化而变化。燃料电池不可能接受外电源的充电，电流的方向只是单向流动。FCEV采用的辅助电源（蓄电池和超级电容器）在充电和放电时，也是以直流电的形式流动，但电流的方向是可逆性流动。,三、直流/直流转换器,1） 燃料电池用的全桥DC/DC 燃料电池发动机输出的电压一般为240450V，燃料电池的输出电压随着燃料电池输出的电流的增大而减小。另外，由于燃料电池不能充电，因此，配置单向全桥DC/DC，将燃料电池的波动电流转换为稳定、可控的直流电源。,三、直流/直流转换器,DC/DC的外特性,三、直流/直流转换器,单向DC/DC的控制,三、直流/直流转换器,2）双向DC
11、/DC 在以蓄电池和超级电容器组成的混合电源上，一般蓄电池以稳态充、放电的形式工作，而超级电容器在电动车辆启动时，能够以大电流的放电形式工作，在接受外电源或制动反馈的电能时又能以大电流的充电形式工作。蓄电池和超级电容器的电流为双向流动，因此，在蓄电池和超级电容器与电力总线之间装置双向、升降压型DC/DC，双向控制和调配所输入和输出的电流。,三、直流/直流转换器,DC/DC与动力电池、12V辅助电池、低压设备的连接关系,三、直流/直流转换器,2）双向DC/DC,四、电动汽车动力转向系统,1.电动转向系统的特点 不转向时，不消耗功率，比液压转向系统可降低燃油消耗35。 改善车辆操纵性能，助力的大小
12、，可以通过控制单元中的软件，容易实现随车速等的变化而变化。 结构紧凑、重量轻。 工作时噪音小。 比液压转向系统结构简洁，无油泵、液压油、橡胶软管、油罐等。 符合环保要求，车辆报废时，不需去处理液压油、橡胶软管等，也无液压油的泄漏问题。 安装简化（特别对于发动机后置和中置的车辆），装配时可节省时间。,四、电动汽车动力转向系统,2.电动转向系统分类 电动转向系统可分为液压电动转向系统(EHPS)，电动转向助力系统(EPAS 或EPS)，主动前轮电动转向系统(AFS)和线控电动转向系统(SBW)四大类。,四、电动汽车动力转向系统,3.电动转向助力系统分类 电动转向助力系统(EPAS 或EPS)根据电
13、动转向助力单元在电动转向系统中安装位置的不同，可分为：管柱助力式、小齿轮助力式、齿条助力式、直接驱动式、循环球助力式。,四、电动汽车动力转向系统,4）直接驱动型EPS 这种EPS转向齿条与动力辅助单元形成一个部件，该系统很紧凑，而且容易将它布置在发动机舱内，由于直接对齿条通过助力，摩擦与惯性都很小，进而打转向盘的感觉很理想。 5）循环球助力型EPS 该电动转向助力系统由一个齿轮齿条式转向器与一个齿条同心安装的电动机组成。电动机通过一个循环球驱动机构，推动齿条左右移动。转向传感器安装在输入轴齿轮壳体内。,四、电动汽车动力转向系统,4. EPS 的组成 EPS系统要正常工作时，EPS ECU先要知
14、道电动机的转动方向、电动机的电流大小，所以要知道驾驶人的转向意图和转向力矩大小。另外随车速升高为了稳定性助力作用要减小，减小的程度要通过车速传感器感知出来。 1）传感器 （1）转矩传感器。转矩传感器的作用是采集驾驶人施加在转向盘上的力矩大小，经处理后输入给ECU。该信号是EPS 的主要控制信号之一。,四、电动汽车动力转向系统,（2）转角传感器。转角传感器的作用是采集驾驶人施加在转向盘上的转向角度和角速度的信号，经处理后输入给ECU。该信号是EPS 的主要控制信号之一。当该信号失效时，应急运转模式启动，由替代值代替，电子助力转向依然起作用，只不过故障指示灯常亮。 （3）电流传感器。 位于EPS
15、ECU板上，检测电动机回路电流，可以是电感式和霍尔式。,四、电动汽车动力转向系统,2）ECU,四、电动汽车动力转向系统,3）电动机 电动机的作用是根据ECU 的控制指令输出合适的助力转矩，它是EPS 的动力源。汽车转向时的路感与电动机的性能密切相关，要求小转角时助力增加慢、大转角时助力增加快、低速时助力大高速时助力小，而且转向轮对转向盘的跟随性好。电动机是EPS 的关键技术之一. 常用的电动机有永磁同步电动机和无刷直流电动机两类.,四、电动汽车动力转向系统,5. EPS的工作原理,四、电动汽车动力转向系统,EPS ECU通常有以下三种工作模式： （1）正常控制模式。在此模式是，响应来自转向力矩
16、和旋转传感器的信号，提供左右方向转向助力； （2）返回控制模式。在完成转向后，用此模式，帮助转向回正直线行驶； （3）阻尼控制模式。随车速的变化来改善路感和对反冲的不良反应进行阻尼以保持直线行驶。,五、制动助力和电动机再生制动,1.电动真空助力制动系统 电动真空助力制动系统的控制过程： （1） 接通汽车12V 电源, 压力延时开关闭合, 真空泵大约工作30s后开关断开, 此时真空罐内压力大约为负80kPa； （2） 当真空罐内压力增加到负55kPa 时, 压力延时开关再次闭合； （3） 当真空罐内压力增加到大约负34kPa 时, 压力报警器发出信号。,五、制动助力和电动机再生制动,2.电动机再生制动,五、制动助力和电动机再生制动,五、制动助力和电动机再生制动,再生制动力矩与液压制动力矩的分配,五、制动助力和电动机再生制动,3. 电动汽车能量回馈控制 1）无刷直流电动机的基本控制方法 无刷直流电动机的驱动方式包括半桥驱动和全桥驱动。目前以三相星形全桥驱动方式最多，控制方法分为两两导通(120导通)、三三导通(180)两种。在具体控制方
