【習(xí)題】3-3 電機(jī)控制器檢測(cè)與更換

《新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修》習(xí)題（教師版）項(xiàng)目三新能源汽車電機(jī)控制器檢修任務(wù)三電機(jī)控制器檢測(cè)與更換一、填空題（2分/空，共36分）1.前驅(qū)總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主要組成包括IPM模塊、IGBT模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)電路等硬件，以及電機(jī)控制算法與邏輯保護(hù)等軟件部分。2.IPM是指智能功率模塊，把功率開關(guān)器件（IGBT）和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而且內(nèi)有過電壓、過電流和過溫等故障檢測(cè)電路，并可將檢測(cè)信號(hào)送到CPU。。3.IPM包含有數(shù)字接口電路、驅(qū)動(dòng)電路、功率器件IGBT、保護(hù)電路、內(nèi)部DC-AC/AC-DC變換器等部分,是數(shù)?；旌鲜酱笠?guī)模集成電路。4.IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以分為UV為欠壓保護(hù)單元、OC為過電流保護(hù)單元、SC為短路保護(hù)單元、OT為過熱保護(hù)單元四個(gè)單元。5.電動(dòng)汽車的制動(dòng)方式應(yīng)考慮機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種類型的結(jié)合，盡可能多地用回饋發(fā)電方式取代機(jī)械式制動(dòng)。6.IPM內(nèi)部絕緣基板上設(shè)有溫度傳感器，當(dāng)IPM的溫度達(dá)到53℃～64℃，電機(jī)控制器通過動(dòng)力CAN在網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)與整車控制器進(jìn)行通訊。7.IPM內(nèi)部的IGBT導(dǎo)通壓降低,開關(guān)速度快,故IPM功耗小。8.如果IPM中任意一IGBT的C極電流大于過電流動(dòng)作電流10μs時(shí)，IPM將軟關(guān)斷，并且輸出過電流報(bào)警信號(hào)。9.當(dāng)車輛在減速或滑行的時(shí)候，VCU接收到油門踏板的開度為0%時(shí)，VCU在網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)通過動(dòng)力CAN與電機(jī)控制器進(jìn)行通訊。10.IPM采用陶瓷絕緣結(jié)構(gòu)，直接安裝在絕緣板上。直流輸入（P、N）、制動(dòng)單元輸出（B）和變頻器輸出端子直接用螺釘連接。二、單選題（4分/題，共20分）1.當(dāng)電機(jī)控制器檢測(cè)到母線電壓低于電池包標(biāo)稱電壓多少時(shí)，電機(jī)控制器通過動(dòng)力CAN在網(wǎng)關(guān)控制器與電池管理器進(jìn)行信息交互。（C）A.5VB.10VC.15VD.25V2.若電機(jī)控制器的主動(dòng)泄放失效，電機(jī)控制器會(huì)啟動(dòng)被動(dòng)泄放程序，在2min內(nèi)迅速將電容端的電壓釋放到（C）。A.30V以下B.45V以下C.60V以下D.90V以下3.當(dāng)車輛在行駛過程中，由于動(dòng)力電池的某個(gè)模組或單體蓄電池下降過快，電機(jī)控制器檢測(cè)到母線端的電壓下降超過多少時(shí)，電機(jī)控制器通過動(dòng)力CAN在網(wǎng)關(guān)控制器與電池管理器進(jìn)行信息交互，電池管理器控制電池包正、負(fù)極接觸器斷開。(A)A.30VB.45VC.60VD.90V4.在IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，OT為(C)。A.欠壓保護(hù)單元B.過電流保護(hù)單元C.過熱保護(hù)單元D.短路保護(hù)單元5.定義為“制動(dòng)控制信號(hào)輸入端”的IPM引腳是(D)。A.UinUB.UinWC.UinXD.UinDB三、判斷題（4分/題，共24分）1.四種保護(hù)單元中只有一種保護(hù)單元發(fā)生故障，IPM不會(huì)輸出故障信號(hào)。（×）2.OC為過電流保護(hù)單元、SC為過熱保護(hù)單元。（×）3.理想制動(dòng)力分配控制策略對(duì)并聯(lián)式的混合制動(dòng)系統(tǒng)與全可控的混合制動(dòng)系統(tǒng)均適用。（×）4.定義為“保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)的輸出端”的IPM引腳是UinDB。（×）5.IPM采用陶瓷絕緣結(jié)構(gòu)，直接安裝在絕緣板上。（√）6.當(dāng)車輛在減速或滑行的時(shí)候，VCU接收到油門踏板的開度為0%時(shí)，VCU在網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)通過動(dòng)力CAN與電機(jī)控制器進(jìn)行通訊。（√）四、簡(jiǎn)答題（4分/題，共20分）1.您對(duì)智能功率模塊IPM了解嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述智能功率模塊IPM的概念與組成。參考答案：前驅(qū)總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主要組成包括IPM模塊、IGBT模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)電路等硬件，以及電機(jī)控制算法與邏輯保護(hù)等軟件部分。其中IPM（Intelligent

Power

Module）是指智能功率模塊，把功率開關(guān)器件（IGBT）和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而且內(nèi)有過電壓、過電流和過溫等故障檢測(cè)電路，并可將檢測(cè)信號(hào)送到CPU。它由高速低工耗的管芯和優(yōu)化的門級(jí)驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路構(gòu)成。即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng),IPM自身也不受損壞。2.想一想，IPM的主要特征有哪些呢？請(qǐng)簡(jiǎn)要列舉出來。參考答案：一般說來,智能功率模塊(IPM)包含有數(shù)字接口電路、驅(qū)動(dòng)電路、功率器件IGBT、保護(hù)電路、內(nèi)部DC-AC/AC-DC變換器等部分,是數(shù)?；旌鲜酱笠?guī)模集成電路。具備的特點(diǎn)主要有：（1）開關(guān)速度快。（2）低功耗。（3）過電流、短路保護(hù)。（4）過熱保護(hù)。（5）制動(dòng)能量回收功能。（6）驅(qū)動(dòng)電源欠壓保護(hù)。（7）主動(dòng)/被動(dòng)泄放保護(hù)功能。（8）電機(jī)控制器電壓跌落保護(hù)。（9）安裝方便。3.您對(duì)IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成與特點(diǎn)。參考答案：IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為UV為欠壓保護(hù)單元、OC為過電流保護(hù)單元、SC為短路保護(hù)單元、OT為過熱保護(hù)單元四個(gè)單元。這些保護(hù)單元的輸出信號(hào)作為或門輸入信號(hào)。四種保護(hù)單元中只要有一種保護(hù)單元發(fā)生故障，IPM就會(huì)輸出故障信號(hào)。圖中Drive為驅(qū)動(dòng)放大單元，從圖中可以看出驅(qū)動(dòng)放大單元一方面將接收到的控制信號(hào)進(jìn)行放大輸出，驅(qū)動(dòng)IGBT控制極；同時(shí)，可以接收任一故障保護(hù)電路的信號(hào)，一旦接收到故障保護(hù)電路的信號(hào)，便輸出軟關(guān)斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)去軟關(guān)斷IGBT，使IGBT受到保護(hù)。4.根據(jù)您對(duì)IPM的認(rèn)知，請(qǐng)將以下IPM引腳定義表的空白部分補(bǔ)充完整。引腳名稱定義UinUUccUGNDUUinDBALMP、NBU、V、W參考答案：引腳名稱定義UinU上橋臂U相控制信號(hào)輸入端。UccU上橋臂U相驅(qū)動(dòng)電源輸入端，UccU為“+”端。GNDU為“-”端。UinDB制動(dòng)控制信號(hào)輸入端。ALM保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)的輸出端。P、N變頻裝置整流、平波后主電源（Ud）輸入端，P為“+”端，N為“-”端。B制動(dòng)輸出端子，減速時(shí)可以釋放再生電能的端子。U、V、W變頻器三相輸出端。5.根據(jù)您對(duì)IPM的認(rèn)知，請(qǐng)簡(jiǎn)述IPM制動(dòng)能量回收功能的概念。參考答案：當(dāng)車輛在減速或滑行的時(shí)候，VCU接收到油門踏板的開度為0%時(shí)，VCU在網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)通過動(dòng)力CAN與電機(jī)控制器進(jìn)行通訊。電機(jī)根據(jù)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方法切割導(dǎo)線，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)子，被切割的導(dǎo)線是定子繞組。轉(zhuǎn)子旋