纯电动汽车动力系统检修手册簿文档格式.docx

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1.3.4辅助系统检修方法...............................................................................................................76

1.3.5其他常见故障排除及诊断...................................................................................................83

1.4检修工具与仪器..........................................................................................................................84

第三章纯电动汽车故障检修案例.....................................................................................88

案例1：

MCU三级故障，电机及MCU系统故障 88

案例2：

电机故障..............................................................................................................................89.

案例3：

空调不制冷、一边有冷风一边没有冷风 8.9

案例4：

绝缘电阻低..........................................................................................................................90.

案例5：

MCU三级故障，电机及MCU系统故障 93

案例6：

MCU二级故障，气泵故障.............................................................................................94

案例7：

打不了气，打气机漏油 9..6

案例8：

仪表显示不正常，整车控制器掉线.................................................................................97

案例9：

加油不走..............................................................................................................................98.

案例10：

行车突然停车 9..8.

案例11：

打气泵漏油 9..9.

案例12：

电机控制器故障 1..0.0

案例13：

打气机坏..........................................................................................................................101

案例14：

启动不了..........................................................................................................................102

第一章电动客车动力系统结构、组成及工作原理

1.1概述

电动客车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的客车。

电动客车由电机驱动，没有传统的内燃机，所以有工作时不产生废气、噪音比内燃机低、易操控的优点。

传统涡轮增压内燃机从踩油门到燃料燃烧到产生动能到废气回收增加动力需要一个较为复杂的循环，动力输出有明显滞后性。

但电动客车由于直接使用电机驱动，动力来得更快、更直接，加上无级变速系统省却了传统变速箱换挡的过程，使得车辆操作更简单、更轻便。

电动客车结构简单，维修保养较内燃机客车更简易。

以下我们就从电池、电机、电控这“三电系统”及辅助系统简单地介绍电动客车的动力系统结构、组成及工作原理。

1.1.1电池

1.1.1.1动力电池系统构成

动力电池由电池箱（大箱、小箱）、高压盒、热管理附件、高压低压线束构成。

1.1.1.2动力电池系统硬件介绍

1.1.1.2.1电池箱构成

电池箱分别由以下几项构成（详见图1）

图1、电池箱爆炸图

1

箱盖

9

箱体

2

箱体密封垫

10

工装挂钩

3

电池监控单元

11

高压单P负

4

（CSC）

CSC固定支架

12

高压单P正

5

铜巴

13

维护开关（MSD）

6

模组压板

14

低压连接器

7

高低压线束

15

压力平衡阀

8

模组

1.1.1.2.2模组构成

模组由以下几部分组成（详见图2）

图2、模组爆炸图

1 顶盖绝缘片板 4 侧板

2 线束板

5 端板

3 电芯

6 底板

1.1.1.2.3模组中电芯连接方式

模组内电芯采用串并联的方式连接，根据实际使用需求由厂

家连接组合。

目前常见的连接方式有3种

（1）1并4串，如图3所见，模组由1、2、3、4号电芯串联连接组成。

1 2 3 4

图3、1并4串模组

（2）2并4串，如图4所见，模组由1、2电芯并联为A，3、4电芯并联为B，5、6电芯并联为C，7、8电芯并联为D。

然后由A、B、C、D串联连接组成。

图4、2并4串模组

1 2 3 4 5 6 7 8

A B C D

（3）3并4串，如图5所见，模组由1、2、3电芯并联为A，4、5、6电芯并联为B，7、8、9电芯并联为C，10、11、12电芯并联为D。

12 3 45 6 7 891 11

图5、3并4串模组

1.1.1.2.4高压盒构成

高压盒分为单支路、双支路两种。

（1）单支路高压盒由以下几部分构成（详见图6）

图6、单支路高压盒爆炸图

上盖

密封垫

维护盖板

继电器、绝缘柱

电流传感器

电源分配模块

（PDM）

电池管理单元（BMU）

箱体及连接器

维护开关（MSD）底座

保险丝固定座

保险丝

（2）双支路高压盒由以下几部分构成（详见图7）

图7、双支路高压盒爆炸图

1上盖 6 电源分配模块（PDM）

2备用电源（BPM） 7 继电器集成单元（BDU）

3BPM安装组件 8 电池管理单元（BMU）

4铜巴 9 箱体及连接器

5电流传感器、绝缘柱 10 维护开关（MSD）

1.1.1.2.5热管理附件构成

热管理附件主要由水冷板、风扇等构成（详见图8）。

图8、水冷板及风扇

1.1.1.2.6高压低压线束

主要线束分为高压线束及低压线束两种，图9中A为高压线束，B为低压线束。

A

图9、高压线束及低压线束

B

1.1.1.3电池箱在整车中的位置

一般电池箱会放置在车体底部两侧及车体后部，如图10所

示。

图10、电池箱在整车中的位置

电

池

箱

电池箱

1.1.1.4电器原理及硬件关系

电器原理及硬件关系如图11所示。

1.1.2电控

图11、电器原理及硬件关系图

CAN总线控制系统应用中主要使用以下几种控制模块：

主站

模块、前从站、顶从站、后从站，仪表模块。

其中仪表模块安装在仪表台中，主站及前从站模块安装在车辆的前部，顶从站和后从站分别安装在顶部和后部，如图12所示。

1.1.2.1CAN系统结构

图12、CAN系统安装位置

（1）仪表模块

仪表模块技术参数如表1所示。

表1、仪表模块技术参数表

1.1.2.2控制模块技术参数

供电范围

18V-32V

功耗

最大15瓦（所有指示图标均点亮，背光调到最亮）

休眠时电流

小于0.1毫安

通信协议

J1939

显示

7寸彩色TFT液晶显示器

视频显示功能 最多可接入4路视频信号

仪表盘

6个步进电机驱动的仪表盘

图标

25个由发光二极管（LED）点亮的信号图标

光源

整体的LED背光

接口

1个CAN2.0B（ISO11898标准）接口

（2）总线主站控制模块

总线主站控制模块技术参数如表1所示。

表2、总线主站控制模块技术参数表

工作温度

—40℃〜+70℃

电压范围

标称电压为24V

正常常工作电压 18V〜32V

输入信号

5路唤醒输入信号、外网及内网CAN信号

输出信号

唤醒输出信号

CAN2.OB（ISO11898标准）

（3）总线从站控制模块

通常情况下，从站模块包括前从站、顶从站、和后从站三个模块，其硬件电路和软件全部相同，不同的是模块的参数设置。

①输入信号

◆模拟电压输入2路

◆车速输入2路

◆转速输入2路

◆模拟电阻输入6路

◆地址线输入4路

◆开关量输入18路

②输出信号

◆唤醒输入1路

正电输出

◆9A输出4路

◆6A输出2路

◆4A输出1路

◆3A输出4路

◆2A输出6路

◆13A输出1路

◆1.5A输出4路

负电输出

◆7.5A输出1路

◆C3信号输出3路

③通讯接口

1个CAN2.0 B（ISO11893标准）接口：

接CAN内网

1.1.2.3系统功能

*注意：

单模块配置功率输出不得超过2500瓦。

在应用中，CAN总线控制系统主要实现了冷却水温，发动

机转速，机油压力，电压，气压I、气压II、油压、水温，车速等

仪表的显示，车辆前面车灯的控制，后面车灯的控制，发动机的起动和熄火控制，雨刮器控制，缓速器控制，喇叭控制，发动机

系统状态指示，ABS系统状态指示等功能。

当水位告警、车速过高、转速过高及油压报警等信号发生时，蜂鸣器会发出“嘀、嘀”的声响。

（1）仪表界面如图13所示

图13、仪表界面图

（2）按键操作

Left/、Right/和Video键。

仪表板从左至右六个操作键分别为：

Menu、Up/、Down/、

基本功能如下：

Menu：

短按：

显示仪表主菜单；

↑Up/：

向上选择；

长按：

液晶背光+；

↓Down/：

向下选择；

液晶背光-；

←Left/：

向左选择；

→Right/：

向右选择；

仪表背光+；

Video：

切后视；

（3）彩色TFT液晶显示屏

彩色TFT液晶显示屏用于显示丰富的画面和文字信息；

在接入视频信号后，也可以作为视频显示器使用。

按动视频转换开关可在正常显示画面、倒车监视视频画面、中门监视视频画面之间切换；

车辆挂倒挡时自动切换为倒车监视视频画面，车辆中门打开吋自动切换为中门视频画面。

仪表显示画面主要分为三种：

主菜单、子菜单和报警显示页面。

如图14所示

图14、主菜单显示页面

上图为仪表的主菜界面，当用户在主菜单中选择进入“査看

里程和转速信息”子菜单时，液晶屏显示结果如下图所示。

在此

页而下用户可査看当前的累计总里程、累积短里程A和B、发动

机累计总转数、发动机短累计时间和发动机累计时间。

对于累计短里程A和B与发动机短累计吋间，用户还可以对他们进行清零设置。

当需要对某一项清零时，用户先用Up和Down键把光标移动到该项之后的“清零”位置处，然后再长按Left键即可清零。

如果无须清零，按下Menu键可退出此页面。

如图15所示

如图15、子菜单显示页面

头，表示后面还有操作量。

此时先通过Up和Down键将光标移

动到白色箭头处，此时白色箭头变为绿色箭头，表示当前可翻。

再按下Right（或Left）键可查看更多操作量指示。

液晶屏的中间为车内具体位置的报警指示，最下面一栏是对报警信号的文字

当有操作量和报警量信号发生时，仪表自动转入报警显示页面，显示结果如下图所示。

最上一栏为仪表操作状态指示信号，当一屏不能显示此刻所有操作量时，其右端会出现可翻的白色箭

解释。

当车内同一位置出现多个报警（当前屏幕显示不完）或当前屏幕显示不全所有的报警文字说明时，用户可按 Right（或

Left）键翻屏查看更多信息（具体按键操作与查看操作量相同）。

如图16所示

图16、报警器显示页面

实际中有必要采用短截线连接到主干线电缆。

为尽量减少驻波，

网络中节点的间隔不应相同，短截线的长度和尺寸也不完全相同，具体形式如下图17所示。

图17、网络线路布局图

1.1.2.4物理层电路布局

（1）总线线路

根据J1939协议，总线线路由一条CAN_H和一条CAN_L。

CAN_H应为黄色，而CAN_L为绿色。

导线为屏蔽双绞线电缆。

（2）布局

网络的线路布局应当尽量靠近线性排布以避免电缆的反射。

应控制线路布局，以防止多余的信号通过互感和/或者电容耦

参数

符号

最小值

额定值

最大值

单位

条件

总线长度

L

40

m

不包括电缆短截线

电缆短线长度

S

节点距离

d

0.1

合进入CAN_H和CAN_L电线上。

耦合信号可能会干扰通信，降

低或破坏CAN传输线在扩展周期内的收发。

通过调整本部分电缆包括ECU地和电源线布线远离高电流器件、高速开关负载以及连接到这些设备上的电线可以降低耦合的风险。

要避开的器件和相关电线有：

启动电动机，雨刷继电器，开关信号继电器（闪光器），

灯继电器。

此外，网络和短截线的布线应避免离敏感器件太近（例

如，无线电，电路板，和其它的电信设备）。

目前车身上常见的错误接法拓扑主要有哑铃型拓扑，“土”字型拓扑，以及一些根据现场情况随意连接更为不规则的拓扑接法，如下图18示例：

图18、不规则拓补图

图18所示的几种不规则的拓扑接法中，每个模块所产生的反

射都会叠加到其节点上，节点所连接的模块越多，该节点上面所叠加的反射波强度越大，通过CAN网络的传输，会使整个网络的

信号完整性非常差，波形容易失真，造成通讯故障。

J1939协议中规定的拓扑结构，由于每个节点上只有一个模

块，故叠加到每个节点上的反射比较小。

另外由于网络中节点的间隔不相同，故其他节点上的反射传输到该节点上的延迟时间不同，相位也不同，这样就使得最终叠加到每一个节点上的反射波

实际车身环境非常复杂，像发动机的震动、电磁干扰、环境

的温度湿度变化大等等，都是很强的外界干扰，不规则柘扑在这种强干扰下工作很容易发生故障。

为了保证车身的正常工作，推

强度非常小，抗干扰性能要远远强于不规则的拓扑接法。

荐CAN网络的拓扑采用J1939协议中所采用的拓扑形式。

1.1.3电机

目前使用的是车载永磁同步电机，是专为电动汽车设计开发的高性能主驱电机。

机身带循环冷却水道，绝缘等级为H级，防护等级为IP67。

该电机为三相交流永磁同步电机，与伺服驱动器匹配使用。

该种电机主要分为100KW、50KW两种，其优点是体积小，效率高，控制简单，运行可靠，能较好地满足电动汽车的动力需求。

采用新型稀土永磁材料，具有响应快、高效节能等特点。

采用磁阻式旋转变压器检测转子位置，可靠稳定，提高电机控制精度。

采用高强度合金材料机身，材料轻量化的同时亦能增加汽车有效载荷，提高电动汽车节能效果。

机身内置热敏电阻，监控电机运行温度。

采用永磁