芝麻E30学习资料-动力教材

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1、BISENSE1 学习内容 第一篇： 动力 BISENSE 课题 -1EV电池系统 -2电机控制系统 -3EV控制系统 -4EV充电系统 -5电源系统 学习内容 2 BISENSE 学习目标 完成本篇的学习后，我们能够： 了解动力电池电源管理系统(BMS)的工作原理 了解电机控制系统的工作原理 掌握电动车车辆控制系统的工作原理 掌握电动车充电系统的工作原理 3 BISENSE EV电池系统1 6 BISENSE EV电池系统 动力 EV电池系统 EV电池系统主要由电池管理系统（Battery Management System，BMS）、 维修开关及动力电池组组成。芝麻E30电动汽车将电池管理

2、系统控制单元与动力 电池统一集成安装在动力电池包中。 芝麻E30动力电池为三元锂电 池。 动力电池由单体电池、单体 电池连接线等组成，每块电池 有编号。单体电池标称电压 3.6V，标称总电压144V。 动力电池 BISENSE BMS系统框图 EV-BMS 由1 个电池管理主 控单元BCU和1 个电池管理从 控单元BMU构 成，每个BCU 检测24 节串联 电池电压以及6 个温度点的温 度，每个BMU 能检测24 节串 联电池电压以 及8 个温度点的 温度。 动力 EV电池系统 BISENSE BMS主要功能 1、电池单体电压及电池组总电压检测；（40个单体电压及总电压） 2、电池组温度检测及

3、热管理；（10 个外部温度点检测及2 路内部温度检测， 加热控制电路） 3、电池组充放电电流的检测； （分流器） 4、 3路CAN通讯；（整车CAN，内部CAN，预留快充CAN） 5、管理系统供电电源检测，系统上电控制（ACC&ON &慢充），延 时掉电等功能； 6、电池组高压模块的管理；（总正&慢充，总负，预充，加热） 7、电池组故障诊断；（包含但不限于过压，欠压，过流，过温，绝缘，SOC 过低，CAN通讯，预充电失败，继电器故障等） 8 、电池组SOC估算； 9 、在线软件升级功能； 10、外部控制信号的检测；（高压接插件状态，唤醒信号等） 11、电池组漏电检测； 12、慢充及快充检测接口

4、；（国标） 13、BMS数据存储功能； 14、单体电芯均衡功能； 15、充电管理；（交流充电和直流充电） 16、实时最大允许充放电功率或电流估算。 动力 EV电池系统 BISENSE 高压动力接线图 动力 EV电池系统 BISENSE BMS接线图 动力 EV电池系统 BISENSE 高压系统预充电 电动汽车启动前，需对电机控制系统进行预充电。预充电可减小高电压对电机控制系统 的冲击。 点火开关旋到“ON”挡，BMS接收到“ON”信号，开始自检。BMS自检无故障后， 预充电接触器闭合，电机控制器高压直流端得电。若在3s内，电机控制器内部高压直流端 电压与高压直流母线电压压差小于8V，则判断预充

5、电完成。组合仪表上的“READY”指 示灯点亮。否则，预充电失败。预充电失败，无法启动车辆，整车故障报警灯点亮。 电池管理系统判断预充电成功后，控制主正极接触器与负主极接触器闭合，电机控制 器、分线盒输入端得电。 动力 EV电池系统 BISENSE 动力电池充电控制 动力电池充电过程中，电池管理系统通过检测CC 点电阻判断充电枪是否连接（ 充电枪内CC点与PE线之间的电阻为680）。 动力电池充电过程中，电池管理系统通过检测充电唤醒电压决定是否导通充 电回路。 动力电池充电过程中，电池管理系统通过CAN 线与车载充电机通信，监测充 电过程（充电 电流、充电电压及电池温度的检测调控）。 车辆行驶

6、过程中电池检测 车辆行驶过程中，电池管理系统通过电压检测电路检测动力电池单体电压及总电 压。 车辆行驶过程中，电池管理系统通过分流器检测放电电流。 车辆行驶过程中，电池管理系统通过温度传感器检测电池温度，当温度过高 时，限制输出工作电流，保证车辆的安全行驶。 动力 EV电池系统 BISENSE 动力电池高压控制盒常见故障 动力 电机控制系统 故障现现象故障原因解决措施 无总电压总电流 1.BMS插接件虚接 2.CAN通讯故障 3.电池包内主板（BMU)问题 1.检查BMS插件 2.更换电池包 绝缘故障1.电池正电池负二根动力线未 插或者接触不良 2.电池包维修开关未插 3.整车中有高压线路与地

7、短路 1.检查维修开关或动力电池正负 极 2.检查高压线路绝缘电阻，确定 绝缘不好部位。 BISENSE BMS系统故障码及故障设定条件 故障定义诊断故障码故障条件持续时间 充电电流过大3级告警P1E1D00Ic + 20 A5s 充电电流过大2级告警P1E1C00Ic + 30 A5s 充电电流过大1级告警P1E1B00Ic + 50 A5s 放电电流过大3级告警P1E1700Id + 20 A5s 放电电流过大2级告警P1E1600Id + 30 A5s 放电电流过大1级告警P1E1500300A5s 单体电压过高3级告警P1E69004.21V5s Ic:最大允许充电电流，根据SOF表查

8、表得到 Id:最大允许放电电流，根据SOF表查表得到 动力 EV电池系统 BISENSE 故障定义诊断故障码故障条件持续时间 单体电压过低3级告警P1E6F00U35s 单体电压过低2级告警P1E6E00U23s 单体电压过低1级告警P1E6D00U12s 温度过高3级告警P1E7D004810s 温度过高2级告警P1E7C005210s 温度过高1级告警P1E7B005510s 温差过大3级告警P1E0F001510s U3:欠压压3级级告警点，根据电电池单单体欠压压表查查表得到 U2:欠压2级告警点，根据电池单体欠压表查表得到 U1:欠压1级告警点，根据电池单体欠压表查表得到 动力 EV电

9、池系统 BISENSE 故障定义诊断故障码故障条件持续时间 单体压差过大3级告警P1E0C00300mV5s 单体压差过大2级告警P1E0B00400mV5s 绝缘故障2级告警P1E0500300/V10s 绝缘故障1级告警P1E0400100/V10s 总电压过高3级告警P1EFC00168.4V5s 动力 EV电池系统 BISENSE 故障定义诊断故障码故障条件持续时间 总电压过高2级告警P1EFB00168.8V3s 总电压过高1级告警P1EFA00170.0V2s 温度过低3级告警P1E7700-2510s 温度过低2级告警P1E7600-3010s BMS外部(与车载充电机)通 信故

10、障 U117300 充电模式未收到ONC 报文 5s BMS内部(针对分布式的 BCU/BMU间通信)通讯故障 U111300主板未收到从板报文5s 加热回路故障P1E5800 开启加热功能后回路 无加热电流 - 动力 EV电池系统 BISENSE 故障定义诊断故障码故障条件持续时间 高压主接触器故障P1E5700 继电器状态检测结果 异常（粘连或无法闭 合） - 系统硬件故障P1E5600 总电压检测与单体电 压累加差异大于5V - 预充电失败故障P1E5500 开始预充后，电机母 线电压与电池端电压 压差未在3s内达到小 于8V 3s 绝缘过低3级告警P1E0600500/V10s 高压互

11、锁异常一级告警P1E5400 高压互锁信号检测异 常 - 电池总电压过低3级告警P1EF600120V5s 动力 EV电池系统 BISENSE 电机控制系统2 6 BISENSE 电机控制系统 动力 电机控制系统 电机控制系统主要由电机控制器及驱动电机组成。 电机控制系统，是车辆控制的直接参与机构，其实现了电能到机械能的转换。其 主要功能如下 扭矩解析，实现整车驱动 对自身进行故障诊断和标定的功能 电机转速及工作温度的测量 BISENSE 电机控制器 由驱动电路、功率电路、诊断电路、 电源电路等组成。 电机控制器采用脉宽调制技术，根据 车辆控制器的扭矩命令，控制功率电 路中电力电子元 器件的关

12、断，将动力 电池的高压直流电转换为交流电，从 而驱使驱动电机工作。 在能量回收时和发电机工况时，会将 三相交流电转换成直流电，用于给高 压蓄电池充电。 电机控制器采集驱动电机中旋转变压 器的信号，计算出电机的转速，通过 CAN 传递给车辆控制器。 电机控制器通过温度传感器采集驱动 电机及自身的工作温度，通过CAN 传 递给车辆控制器。 驻坡辅助功能 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机 本车采用三相交流异步电机，其分定子、 转子两部分，当三相交流电流流入异步电 机定子 绕组中，产生交流旋转磁场，旋 转磁场切割转子导条，从而在转子导条中 产生感应电流，载流的转子导条在定子旋 转磁场中受洛

13、伦兹力作用，从而形成电磁 转矩，驱动电机转子 旋转。电机端部安 装有旋转变压器，通过磁场变化产生信号 电压，经编码器解码后得到电机转速。 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机参数 类别 项目 数值单位 直流母线电压144V 连接方式Y 冷却方式自然冷却 额定性能 额定输出功率 13.5(KW) 额定转矩 43(N.m) 额定电流 140（A） 效率 87% 功率因数 0.92 额定转速 3000(r/ min) 过载性能 最大转矩 150(N.m) 最大转速6000 (r/ min) 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机性能 转速 (rpm)扭矩（N.m）输出功率电机效率(%)

14、控制器效率(%)系统效率(%) 500151.417.92722513158.63789.66552.577 1000150.4515.753926770.36793.04965.476 1500151.5823.8083769676.97394.94873.084 2000151.831.7905759280.50795.91877.221 2500148.238.7958115283.23896.73880.523 3000125.9739.5717277585.06197.27682.744 350096.6235.410471286.2797.65384.245 400073.6430

15、.8439790687.63497.87485.771 450057.9927.3251308988.61998.17286.999 500046.4124.2984293289.2498.19887.632 550038.0221.8963350889.55698.388.033 600026.9316.9193717389.56598.08587.85 动力 电机控制系统 BISENSE 电机控制接线图 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机转速、温度 电机控制器检测电机的温度、磁极位置及转速，并将电机与自身运行状态通 过CAN线传递给车辆控制器，车辆控制器综合车辆各种信号通过CAN

16、线控制 电机控制器工作，将动力电池的高压直流电转换为三相交流电控制车辆的运 行。 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机端子定义 动力 电机控制系统 BISENSE 驱动电机转速检测(旋转变压器) 旋转变压器( Resolver)是一种电磁式传感器，用来测量旋转物体的转轴角位移 和角速度，由定子和转子组成。 其自身的定子绕组作为变压器的一次侧(R1、R2)接受励磁电压。转子绕组作 为变压器的二次侧，通过电磁耦合得到感应电压。转子两绕组 (S1/S3、S2/S4) ，在空间上呈90分布。感应的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系。 交流异步电机上的旋转变压器主要起速度传感作用。 动力 电机控制系统 BISENSE 启动预充电及电机控制器电压转换控制 启动时采用预充电，可减小或消除电机启动时的大电流冲击。 动力 电机控制系统 BISENSE 电机控制器检查 低压信号端子是否插紧 检查各低压信号端子是否插紧，