驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)培訓(xùn)資料操作版201703 現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)

電機(jī)及電機(jī)控制器

培訓(xùn)材料

一、純電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖二、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)描述

1.新能源汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特性要求主要由以下三個(gè)方面決定：駕駛性能要求、車輛的性能約束以及車載能源系統(tǒng)的性能。

駕駛性能的要求是由包括汽車動(dòng)力性、制動(dòng)性能以及續(xù)駛里程等性能在內(nèi)的駕駛模式?jīng)Q定的；車輛的性能約束主要是指車型、車重和載重等等；能量系統(tǒng)的性能與蓄電池、燃料電池、超級(jí)電容、飛輪及各種混合型能源有關(guān)。三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)描述2.新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)用于新能源汽車的各種驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常要求能夠頻繁啟停、加減速，在低速或爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)要求低轉(zhuǎn)矩，并要求變速范圍大；

新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通常需要有強(qiáng)的過載能力以滿足短時(shí)加速行駛與最大爬坡度時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)功率的要求；其工作制為S9.

新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速要求達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的2～5倍.新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)要求有高比功率和優(yōu)良的效率，從而能夠降低車輛自重和延長(zhǎng)續(xù)駛里程；當(dāng)有多電動(dòng)機(jī)協(xié)同工作時(shí)，要求新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)性能好；新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)往往被裝在機(jī)動(dòng)車上，受限于汽車的容積效率，工作在高溫、惡劣天氣及本底振動(dòng)等工作條件.三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)描述⒉新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)⑴單電動(dòng)機(jī)或多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。單個(gè)電動(dòng)機(jī)通過變速器和差速器驅(qū)動(dòng)車輪，多電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)是每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。由于這兩種結(jié)構(gòu)各有其優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代新能源汽車上都有應(yīng)用，但是現(xiàn)在單電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用占主流。

⑵固定速比或可變速比齒輪減速。

通常也分為單速傳動(dòng)和多速傳動(dòng)。

前者采用固定速比齒輪變速傳動(dòng)，而后者采用帶離合器和變速器的多級(jí)齒輪變速傳動(dòng)。

可變速比齒輪變速傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用常規(guī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可在低擋位得到較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在高擋位得到較高的行駛速度，但其缺點(diǎn)是質(zhì)量及體積大在，成本高，可靠性低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)描述2.新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)⑶系統(tǒng)電壓所選的新能源汽車系統(tǒng)電壓等級(jí)將大大影響驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用合理的高電壓電動(dòng)機(jī)可減小逆變器的成本和體積。如果所需電壓過高，則需要串聯(lián)許多電池，這會(huì)引起車內(nèi)及行李艙空間的減小，車輛的質(zhì)量及成本的增加，以及車輛性能的下降。大體上，系統(tǒng)電壓受蓄電池質(zhì)量的限制，電池質(zhì)量約占整車質(zhì)量的30%。實(shí)際上，電動(dòng)機(jī)的功率越大，所采用的電壓等級(jí)越高。⑷系統(tǒng)匹配。電動(dòng)機(jī)與變換器（也稱變頻器）、控制器、變速裝置、能源等的匹配是非常重要的。新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)者應(yīng)充分了解這些部件的特性，然后在給定的條件下設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)，應(yīng)區(qū)別工業(yè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)描述純電動(dòng)輕卡電機(jī)系統(tǒng)為永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM），并且該電機(jī)由MCU進(jìn)行控制，能在四象限運(yùn)行。要求在一、四象限保證電機(jī)系統(tǒng)的輸出性能，在二、三象限保證系統(tǒng)的輸出功能。電機(jī)系統(tǒng)與MCU須能在整車的控制下安全、可靠地工作。

純電動(dòng)直驅(qū)系統(tǒng)基本工作原理：

純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的工作狀態(tài)不同分為以下兩種工作模式：(1)驅(qū)動(dòng)模式：

車輛起步時(shí)或加速，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，能量傳遞方式如下圖中

動(dòng)能傳遞。(2)制動(dòng)回饋模式：車輛制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)回收制動(dòng)能量，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中。能量傳遞方式如下圖中電能傳遞。三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量流傳遞四、驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)爆炸圖四、驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)1驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)2額定功率（kW）/3峰值功率@持續(xù)時(shí)間（kW@s）≥@304額定轉(zhuǎn)矩（Nm）/5峰值轉(zhuǎn)矩@持續(xù)時(shí)間（Nm@s）/@306電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）/7電機(jī)最高轉(zhuǎn)速（r/min）/8電機(jī)最高效率（%）/9額定輸入電壓（電池電壓）（V）/10轉(zhuǎn)向（面對(duì)軸伸端）逆時(shí)針11水嘴外徑/12軸伸連接方式法蘭連接13低壓信號(hào)線接插件型號(hào)見圖紙14工作制S9S9說明：負(fù)載和轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)作非周期變化的工作制，這種工作制包括經(jīng)常過載，其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過基準(zhǔn)負(fù)載。五、電機(jī)控制器參數(shù)項(xiàng)目單位值重量kg/尺寸（包括接口位置）mm/輸入電壓V300~700峰值容量kVA/峰值電流Arms/額定電流Arms/峰值效率

/防護(hù)等級(jí)

IP67冷卻方式

水冷（水50%乙二醇50%）入水口溫度℃/工作環(huán)境溫度℃-30~85儲(chǔ)存環(huán)境溫度℃-40~105水流量L/min8-12弱電電壓V/通訊方式

CAN-2.0-B電機(jī)位置傳感器

旋轉(zhuǎn)變壓器五、電機(jī)控制器爆炸圖五、電機(jī)控制器功能具有完善欠壓、過壓、過流、過溫、超速等保護(hù)

精準(zhǔn)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制，低速防抖動(dòng)處理

駐坡功能，坡上起步時(shí)無需拉手剎可順利啟動(dòng)，溜車距離短于20公分。

高效能量回收控制策略

智能變載波控制，進(jìn)一步提升控制器低速運(yùn)行可靠性

高壓接插件互鎖

自動(dòng)識(shí)別電機(jī)參數(shù)

支持電子油門，故障顯示，檔位控制等功能

支持CAN2.0協(xié)議，可通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控及參數(shù)修改

六、安裝使用要求請(qǐng)嚴(yán)格遵守以下安全注意事項(xiàng)，否則可能造成人身傷害及設(shè)備損害！1.嚴(yán)禁在爆炸性、易燃性、腐蝕性氣體、蒸汽等的環(huán)境中使用，否則，可能引起火災(zāi)、爆炸；2.電機(jī)控制器維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，必須停止運(yùn)行，切斷電源，等待電機(jī)控制器正負(fù)電源間的電容放電結(jié)束，否則可能對(duì)人員造成傷害；3.安裝螺栓、引線連接螺栓等須用適當(dāng)?shù)牧鼐o固，否則電機(jī)控制器在使用過程中可能出現(xiàn)異常情況，對(duì)人員、設(shè)備造成傷害；4.有異常情況發(fā)生時(shí)請(qǐng)及時(shí)停止運(yùn)行，并檢查設(shè)備，否則有造成人員、設(shè)備損害的危險(xiǎn)；5.不得擅自拆除、改造、維修電機(jī)控制器。如需維修，須由廠家進(jìn)行。否則，可能導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生；七、產(chǎn)品維護(hù)及保養(yǎng)1、日常維護(hù)保養(yǎng)每天車輛行駛前檢查冷卻液水位是否保持在指定范圍內(nèi)，若不在指定范圍內(nèi)及時(shí)添加冷卻液至適當(dāng)位置；每天車輛行駛前檢查控制器冷卻水路是否存在漏水現(xiàn)象，若存在漏水現(xiàn)象及時(shí)維修；每天車輛行駛前檢查控制器各緊固件是否松動(dòng)，若出現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)擰緊松動(dòng)器件；每天車輛行駛運(yùn)行前檢查線路是否存在磨損，若存在磨損，及時(shí)更換相應(yīng)線材；七、產(chǎn)品維護(hù)及保養(yǎng)2、周期維護(hù)保養(yǎng)每周定時(shí)清潔電機(jī)控制器表面積灰，重點(diǎn)清理接插件附近積灰，防止灰塵滲人接插件導(dǎo)致接觸不良；每周檢查電氣插口連接是否松動(dòng)，有脫落，如有松動(dòng)，需及時(shí)緊固；每周測(cè)量電機(jī)機(jī)殼與車殼間電阻阻值，接地電阻應(yīng)小于0.1Ω；若電阻大于0.1Ω及時(shí)更換接地屏蔽線材，保證接地可靠；每周測(cè)量冷卻水路冷卻液流量大小，若低于設(shè)計(jì)要求8L/min，及時(shí)檢查水路是否堵塞，抽水泵是否運(yùn)行正常；每周檢查放電電阻是否正常工作，控制器斷電后測(cè)量電機(jī)控制器放電時(shí)間是否超過五分鐘（如有故障，VCU會(huì)反饋），若超過5分鐘及時(shí)通知售后維修。七、產(chǎn)品維護(hù)及保養(yǎng)3、月度維護(hù)保養(yǎng)每月更換一次冷卻液，冷卻液必須采用50%乙二醇+50%純凈水；嚴(yán)禁使用純水冷卻液；每月匯總該車輛在該月出現(xiàn)的故障類型以及維修維護(hù)情況，及時(shí)總結(jié)故障發(fā)生原因。八、維修要求電機(jī)控制器為高壓運(yùn)行電器。發(fā)生故障后，檢測(cè)時(shí)一定要注意電氣安全。1.進(jìn)行檢測(cè)維修前，應(yīng)仔細(xì)檢查所用工具是否符合安全用電標(biāo)準(zhǔn)，了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，設(shè)備事先要查明是否帶電，不允許帶電作業(yè)；2.在電源線路安裝、維修時(shí)，要先切斷電池電源，并掛上警告牌，驗(yàn)明控制器正負(fù)電源間電容放電結(jié)束時(shí)，方能進(jìn)行工作；3.若需帶電操作時(shí)，工作人員不準(zhǔn)使用金屬物，所有工具均有絕緣把手，同時(shí)佩戴絕緣手套；4.線路、機(jī)電設(shè)備安裝或修理完之后，在正式送電之前，必須仔細(xì)檢查絕緣電阻，接地裝置，當(dāng)達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)后，方能送電；九、常見故障分析要點(diǎn)1、通信故障電機(jī)控制器與整車間的通信通過CAN線路進(jìn)行通信，在出廠時(shí)，車輛是通信正常的，在使用中出現(xiàn)電機(jī)控制器與整車控制器無法通信可能原因有：a）電機(jī)控制器無運(yùn)行。措施：檢查電機(jī)控制器信號(hào)接插件處12V是否正常；若不正常檢查供電線路，若電源12V正常檢查CAN總線線路是否異常；b）電機(jī)控制器CAN總線線路異常，CAN總線線路出現(xiàn)短路或短路現(xiàn)象。措施：采用CAN總線分析儀測(cè)試整車控制器端的報(bào)文與電機(jī)控制器端報(bào)文是否一致；若無法采集報(bào)文則CAN總線線路短路；若電機(jī)控制器端缺失整車控制器報(bào)文則CAN總線線路斷路；c）若無上述現(xiàn)象，電機(jī)控制器端CAN總線線路報(bào)文只有整車控制器報(bào)文，則控制器嚴(yán)重?fù)p壞，請(qǐng)聯(lián)系電機(jī)控制器廠家售后解決。九、常見故障分析要點(diǎn)2、電機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器故障電機(jī)控制器通過旋轉(zhuǎn)變壓器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速以及控制電機(jī)運(yùn)行，出廠時(shí)正常運(yùn)行，出廠后旋變異常，車輛無法運(yùn)行，其主要現(xiàn)象有：a) 電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)檢測(cè)到電機(jī)轉(zhuǎn)速上下波動(dòng)，波動(dòng)范圍為數(shù)十轉(zhuǎn)。此時(shí)可判定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)線受到了電磁干擾，需要檢測(cè)旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)線的屏蔽措施以及電機(jī)控制器的屏蔽措施是否完善；b) 電機(jī)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)態(tài)檢測(cè)到電機(jī)轉(zhuǎn)速為零。此時(shí)使用萬用表分別測(cè)量腳位2，3之間（勵(lì)磁繞組，正常阻值為10Ω左右）、腳位4，5之間（正弦信號(hào)繞組，正常阻值為20Ω左右）以及腳位6，7之間（余弦信號(hào)繞組，正常阻值為20Ω左右）的電阻阻值，觀察阻值是否正常。若電阻阻值檢測(cè)正常，請(qǐng)聯(lián)系電機(jī)控制器廠家的售后解決；若電阻值異常，檢測(cè)到短路（0Ω）或斷路（大于1kΩ）；則檢查旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)線是否存在磨損導(dǎo)致短路或斷路；若線束無異常聯(lián)系電機(jī)廠家的售后解決。九、常見故障分析要點(diǎn)3、電機(jī)控制器自檢報(bào)其他類型故障電機(jī)控制器通過自檢顯示故障，主要故障可根據(jù)故障概況分類為：a)供電系統(tǒng)故障。檢測(cè)到欠壓或過壓故障時(shí)，檢查供電回路是否正常，若供電正常依舊報(bào)故障，請(qǐng)聯(lián)系電機(jī)控制器廠家的售后解決；b)過溫故障。檢測(cè)到電機(jī)控制器或者電機(jī)過溫時(shí)，檢查冷卻系統(tǒng)是否正常，若冷卻系統(tǒng)正常依舊報(bào)故障，請(qǐng)聯(lián)系電機(jī)控制器廠家的售后解決；c)過流以及硬件故障。電機(jī)未運(yùn)行檢測(cè)過流故障或硬件故障請(qǐng)直接聯(lián)系電機(jī)控制器廠家的售后解決；高壓安全部件自檢結(jié)果-驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器

自檢項(xiàng)目

技術(shù)要求實(shí)際值符合性備注耐壓1500≤U≤2U+1000VAC下，≤25mA滿足滿足絕緣電阻

≥20MΩ冷態(tài)絕緣電阻均大于20MΩ滿足參考純電動(dòng)車輕卡電位均衡≤0.1Ω滿足安全接地檢查滿足爬電距離額定電流小于或等于63A≥10mm

額定電流超過63A≥12mm40滿足要求電氣間隙電控部分與不帶電部件之間的電氣間隙>8mm//防護(hù)等級(jí)

IP67IP67滿足塑料件阻燃等級(jí)UL-V0電器的塑料零件的水平燃燒和垂直燃燒特性

UL-V0滿足十、高壓安全-電機(jī)及控制器高壓安全部件自檢結(jié)果-驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器

自檢項(xiàng)目

要求要求實(shí)際值符合性備注驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器保護(hù)功能過電流、過電壓、