新能源汽車(chē)保養(yǎng)與故障診斷技術(shù)課件：診斷與排除驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)熱故障

診斷與排除驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)熱故障《新能源汽車(chē)保養(yǎng)與故障診斷技術(shù)》

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的保養(yǎng)與故障診斷方法CONTENTS目錄電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成電機(jī)控制器故障碼電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理電機(jī)溫度過(guò)高檢查步驟情境導(dǎo)入某汽車(chē)4S店的服務(wù)顧問(wèn)接待客戶王先生，王先生去年購(gòu)置了一輛秦EV作為代步工具，啟動(dòng)車(chē)輛時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表“OK”燈不亮，顯示“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為電機(jī)溫度系統(tǒng)故障，你會(huì)診斷這種故障嗎?01電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（一）旋變溫度傳感器電機(jī)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，用于實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器(逆變器)構(gòu)成。工作原理如下圖所示。旋變溫度傳感器埋在電機(jī)線圈(定子)里，用以檢測(cè)電機(jī)線圈溫度，防止電機(jī)在工作的過(guò)程中溫度上升過(guò)快導(dǎo)致過(guò)熱。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到繞組溫度高于160°C時(shí)，電機(jī)控制器通過(guò)動(dòng)力CAN與網(wǎng)關(guān)控制器進(jìn)行信息交互，儀表模塊顯示“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”，同時(shí)顯示功率限制指示燈亮起。若電機(jī)繞組溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)160°C，永磁體會(huì)產(chǎn)生磁退現(xiàn)象，車(chē)輛表現(xiàn)為加速無(wú)力。一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（一）旋變溫度傳感器溫度傳感器在不同溫度下對(duì)應(yīng)的阻值如下表：一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（一）旋變溫度傳感器序號(hào)溫度阻值10℃364.9kΩ210℃212.5kΩ320℃127.7kΩ430℃78.88kΩ540℃50.04kΩ為保障車(chē)輛在-20°C到50°C之間實(shí)現(xiàn)正常、高效地充電行駛，秦EV采用電池智能熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前電驅(qū)動(dòng)總成、充配電總成、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水泵、動(dòng)力電池冷卻水泵、膨脹閥、板式交換器、PTC、散熱器、散熱器風(fēng)扇、整車(chē)控制器模塊和空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)高低壓管路等部件組成，主要集中在引擎蓋下方機(jī)艙內(nèi)，如圖所示。一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（二）秦EV整車(chē)熱管理系統(tǒng)一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（二）秦EV整車(chē)熱管理系統(tǒng)其中電池散熱系統(tǒng)采用制冷劑進(jìn)行降溫。電池加熱系統(tǒng)由PTC進(jìn)行加熱，電機(jī)和控制器散熱系統(tǒng)由冷卻風(fēng)扇及散熱水箱進(jìn)行散熱，如圖所示。動(dòng)力電池和前電驅(qū)動(dòng)總成、充配電總成有對(duì)應(yīng)加熱和冷卻兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，因此溫度控制效率更高，效果也更好。冷卻系統(tǒng)有兩個(gè)電動(dòng)水泵，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和充配電總成共用一個(gè)水泵，而動(dòng)力電池有單獨(dú)的水泵，冷卻系統(tǒng)水泵由低壓電路驅(qū)動(dòng)，為冷卻液的循環(huán)提供壓力。在電動(dòng)水泵的驅(qū)動(dòng)下，冷卻液在管路中實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)。一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（二）秦EV整車(chē)熱管理系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇總成安裝在機(jī)艙內(nèi)散熱器的后部，它可增加散熱器和空調(diào)冷凝器的通風(fēng)量，從而有助于加快車(chē)輛低速行駛時(shí)的冷卻速度。風(fēng)扇采用單風(fēng)扇設(shè)計(jì)，由整車(chē)控制器控制風(fēng)扇高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)。注意：即使在車(chē)輛不運(yùn)行時(shí)，機(jī)艙下的冷卻風(fēng)扇也會(huì)啟動(dòng)而傷人，因此任何時(shí)候請(qǐng)保持手衣服和工具遠(yuǎn)離機(jī)艙下的散熱風(fēng)扇以免誤傷。如果風(fēng)扇葉片有任何程度的彎曲和損壞，不要修理或重復(fù)使用損壞的部件，必須更換彎曲或損壞的風(fēng)扇葉片。損壞的風(fēng)扇葉片不能保證正常的平衡且在連續(xù)使用中可能出現(xiàn)故障和飛脫，這種情況非常危險(xiǎn)。一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（三）冷卻風(fēng)扇相比風(fēng)冷，乙二醇型防凍液具有更高的比熱，且可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，故而液冷具有更好的穩(wěn)定性，如圖所示。對(duì)于新能源汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制器等元件，采用液冷可以迅速帶走熱量，實(shí)現(xiàn)溫度的快速降低，提高電機(jī)和控制器的效率和壽命。一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（四）液冷乙二醇型防凍液常溫性:冰點(diǎn)-25C，適用于南方全年及北方夏季。耐寒性:冰點(diǎn)-40C，適用于北方冬季。嚴(yán)禁直接添加自來(lái)水作為冷卻液。防凍液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分不同一般可分為乙醇型、甘油型、乙二醇型這三種冷卻液?，F(xiàn)在市面上應(yīng)用比較多的是乙二醇防凍液，乙二醇是一種無(wú)色微粘的液體，沸點(diǎn)是197.4°C，冰點(diǎn)是-11.5°C，能與水任意比例混合。混合后由于改變了冷卻水的蒸氣壓，冰點(diǎn)顯著降低。其降低的程度在一定范圍內(nèi)隨乙二醇的含量增加而下降。目前常用的乙二醇型防凍液的物理性質(zhì)有:一、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)組成（四）液冷乙二醇型防凍液02電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理電機(jī)控制器通過(guò)電機(jī)內(nèi)部的溫度傳感器監(jiān)測(cè)電機(jī)三相繞組的溫度,并通過(guò)動(dòng)力CAN網(wǎng)絡(luò)傳送給網(wǎng)關(guān)控制器。網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)舒適網(wǎng)與空調(diào)控制器進(jìn)行通訊，空調(diào)控制器控制電子膨脹閥開(kāi)啟，同時(shí)網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)動(dòng)力CAN與整車(chē)控制器通訊。整車(chē)控制器控制風(fēng)扇低速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)以保持前電驅(qū)動(dòng)總成、充配電總成以及動(dòng)力電池始終維持在最佳工作溫度。二、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理秦EV冷卻系統(tǒng)整車(chē)控制電路，如下圖所示。二、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工作的過(guò)程中：三相線圈溫度升高比較快，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，電動(dòng)水泵帶動(dòng)冷卻液在前電驅(qū)動(dòng)總成和充配電總成中循環(huán)，將熱量帶到散熱器從而散發(fā)到空氣中。溫度傳感器埋在電機(jī)線圈(定子)里，用以檢測(cè)電機(jī)線圈溫度，防止電機(jī)在工作的過(guò)程中溫升過(guò)快導(dǎo)致過(guò)熱。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到繞組溫度高于160°C時(shí)，電機(jī)控制器通過(guò)動(dòng)力CAN與網(wǎng)關(guān)控制器進(jìn)行信息交互，空調(diào)控制器控制壓縮機(jī)工作，將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的溫度降低。若電機(jī)控制器的溫度持續(xù)上升到100°C時(shí)，電控控制器會(huì)停機(jī)。二、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理為了使電機(jī)始終維持在最佳工作溫度，前電驅(qū)動(dòng)總成的冷卻系統(tǒng)主要依靠冷卻水泵帶動(dòng)冷卻液在冷卻管道中循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)在散熱器的熱交換等物理過(guò)程，冷卻液帶走前電驅(qū)動(dòng)總成、充配電總成以及動(dòng)力電池產(chǎn)生的熱量。秦EV冷卻循環(huán)如圖所示。二、電機(jī)工作溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理03電機(jī)控制器故障碼三、電機(jī)控制器故障碼電機(jī)控制器故障碼如下表所示。序號(hào)故障碼（ISO15031-6）故障定義1P1BB000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)流2P1BB200前驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般過(guò)溫告警3P1BB298前驅(qū)動(dòng)電機(jī)嚴(yán)重過(guò)溫告警4P1BB300前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT-NTC一般過(guò)溫告警5P1BAC00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT核心溫度一般過(guò)溫告警6P1BB319前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT-NTC嚴(yán)重過(guò)溫告警7P1BAC19前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT核心溫度嚴(yán)重過(guò)溫告警8P1BB500前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器高壓欠壓9P1BB600前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器高壓過(guò)壓10P1BB700前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電壓采樣故障三、電機(jī)控制器故障碼接上一頁(yè)表格：11P1BB800前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器碰撞信號(hào)故障12P1BB900前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器開(kāi)蓋保護(hù)(預(yù)留)13P1BBA00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器EEPROM錯(cuò)誤14P1BBC00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器DSP復(fù)位故障15P1BBD00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器主動(dòng)泄放故障16P1BBF00前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-信號(hào)丟失17P1BC000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-角度異常18P1BC100前驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變故障-信號(hào)幅值減弱19P1BC200前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺A相20P1BC300前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺B相三、電機(jī)控制器故障碼接上一頁(yè)表格：21P1BC400前驅(qū)動(dòng)電機(jī)缺C相22P1BC900前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器A故障23P1BC500前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器B故障24P1BC600前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器電流霍爾傳感器C故障25P1BC800前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器IGBT溫度校驗(yàn)故障報(bào)警26U014187與整車(chē)控制器通訊故障27U011100與BMC通訊故障28P1BD119前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)CPLD過(guò)流故障29P1BD117前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)CPLD過(guò)壓故障30P1BD000前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)DSP1死機(jī)故障04電機(jī)溫度過(guò)高檢查步驟導(dǎo)致電機(jī)及其控制器溫度過(guò)高故障的原因包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器故障、旋變溫度傳感器故障、冷卻系統(tǒng)故障、冷卻控制線路故障等，在進(jìn)行故障排查時(shí)，可先通過(guò)外部直觀檢查，排查冷卻系統(tǒng)及線路故障，再通過(guò)讀取故障碼進(jìn)一步查找故障原因，如圖所示。四、電機(jī)溫度過(guò)高檢查步驟（一）故障原因(1)檢查冷卻液液位是否正常，冷卻液標(biāo)準(zhǔn)值在min和max之間，檢查冷卻液質(zhì)量。技術(shù)人員可以將手放在冷卻液泵體上感覺(jué)是否有振動(dòng)，來(lái)驗(yàn)證冷卻液水泵是否在工作，管路是否有破損，接頭是否松動(dòng)漏水，排除冷卻系統(tǒng)故障。(2)檢查電機(jī)及其控制器外部是否有滲液，管路接頭是否松動(dòng)。檢查電機(jī)機(jī)器控制器外部高低壓接插件是否松動(dòng)，導(dǎo)線是否破損。檢查電機(jī)外部