近年來(lái)，在我國(guó)作為新能源技術(shù) 的純電動(dòng)汽車的研發(fā)與應(yīng)用取得了 突破性發(fā)展。這就客觀要求汽車維修行業(yè)提升維修水平，升級(jí)故障維修 手段，利用有效的電子診斷技術(shù)提升 新能源汽車維修效率。本文以北汽 新能源純電動(dòng)汽車的具體故障作為 切入點(diǎn)，通過(guò)故障分析及其排除過(guò) 程，對(duì)新能源汽車維修關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行 相應(yīng)的探究。
新能源方向論文范文：關(guān)于我國(guó)新能源汽車技術(shù)的探討
摘要：隨著汽車銷量的增長(zhǎng)，給人們的生活帶來(lái)很多負(fù)面問(wèn)題，如空氣污染、能源減少、環(huán)境破壞等。介紹我國(guó)新能源汽車的類型、特點(diǎn)，以及發(fā)展面臨的阻力。
關(guān)鍵詞：汽車;新能源;發(fā)展;技術(shù)
一、故障現(xiàn)象
—輛北汽生產(chǎn)的EV160新能源純電動(dòng)汽車，整車型號(hào)為: BJ7OOOB3D5- BEV，電機(jī)型號(hào)為： TZ20S02，電池型號(hào)為：29/135/220- 80Ah，電池工作電壓為320Vo該車 行駛里程為0.56萬(wàn)km，出現(xiàn)無(wú)法行 駛且儀表報(bào)警燈常亮、報(bào)警音鳴叫的 故障;故障發(fā)生時(shí)電機(jī)有沉悶的“咔、 咔”聲。
二、系統(tǒng)重要作用及其結(jié)構(gòu)原理
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) (DM)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器(MCU)構(gòu)成， 通過(guò)高低壓線束與整車其它系統(tǒng)作 電氣連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是純電動(dòng) 汽車三大核心部件之一，是車輛行駛 的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特性決定了車輛 的主要性能指標(biāo)，直接影響車輛動(dòng)力 性、經(jīng)濟(jì)性和用戶駕乘感受。
1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)工作原理
在驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的 輸出動(dòng)作主要是執(zhí)行控制單元給出 的命令，即控制器輸出命令?？刂破髦饕菍⑤斎氲闹绷麟?逆變成電壓、頻率可調(diào)的三相交流 電，供給配套的三相交流永磁同步電 機(jī)使用。 整車控制器(VCU)根據(jù)駕駛員 意圖發(fā)出各種指令，電機(jī)控制器響應(yīng) 并反饋，實(shí)時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出，以 實(shí)現(xiàn)整車的怠速、前行、倒車、停車、 能量回收以及駐坡等功能。電機(jī)控 制器另一個(gè)重要功能是通信和保護(hù)， 實(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)和故障檢測(cè)，保護(hù)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)系統(tǒng)和整車安全可靠運(yùn)行。 電機(jī)控制器(MCU)由逆變器和 控制器兩部分組成。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器采用三相兩電平電壓源型逆變 器。逆變器負(fù)責(zé)將動(dòng)力電池輸送的 直流電電能逆變成三相交流電給汽 車驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電源;控制器接受驅(qū) 動(dòng)電機(jī)和其它部件的信號(hào)反饋到儀 表，當(dāng)發(fā)生制動(dòng)或者加速行為時(shí)，它 能控制變頻器頻率的升降，從而達(dá)到 加速或減速的目的。 電機(jī)控制器是依靠?jī)?nèi)置旋轉(zhuǎn)變 壓器、溫度傳感器、電流傳感器、電壓 傳感器等來(lái)提供電機(jī)的工作狀態(tài)信 息，并將驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí) 發(fā)送給VCU。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的控制 中心，又稱智能功率模塊，以絕緣柵 雙極型晶體管模塊(IGBT)為核心，輔 以驅(qū)動(dòng)集成電路、主控集成電路，對(duì) 所有的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并將驅(qū)動(dòng) 電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息通過(guò) CAN2.0網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給整車控制器，同 時(shí)也會(huì)儲(chǔ)存故障碼和數(shù)據(jù)。
2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)及其 工作原理
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用永磁同步電機(jī) (PMSM)，是動(dòng)力系統(tǒng)的重要執(zhí)行機(jī) 構(gòu)，是電能與機(jī)械能轉(zhuǎn)化的部件，且 自身的運(yùn)行狀態(tài)等信息可以被采集 到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主 要零件由油封、前端蓋及吊環(huán)、定子 組件、轉(zhuǎn)子組件、后端蓋、接線盒組 件、接線盒蓋、旋變蓋板、懸置支架等 部件組成。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部安裝了一些傳感 器，這些傳感器包括:用以檢測(cè)電機(jī) 轉(zhuǎn)子位置的旋轉(zhuǎn)變壓器;解碼后可以 獲知電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制器;用以檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組的溫度，并將信息提供給 電機(jī)控制器，再由電機(jī)控制器通過(guò) CAN線傳給整車控制器(VCU)，進(jìn)而 控制水泵工作、水路循環(huán)、冷卻電子 扇工作，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作溫度的 溫度傳感器。
3.旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理
旋轉(zhuǎn)變壓器又稱解析器，安裝在 驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn) 軸角位移和角速度，能夠檢測(cè)電機(jī)的 位置、轉(zhuǎn)速和方向，通過(guò)脈沖磁場(chǎng)計(jì) 數(shù)可以獲知電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，從而控制 車速。旋轉(zhuǎn)變壓器的傳感器線圈由 勵(lì)磁、正弦和余弦3組線圈組成，輸 入、輸出信號(hào)及其波形。
三、檢修過(guò)程
參照北汽新能源EV160純電動(dòng) 汽車電機(jī)控制器(MCU)的電路圖，對(duì)照實(shí)物圖，識(shí)別電機(jī)與電 機(jī)控制器對(duì)應(yīng)的連接插頭，本人按照 以下步驟進(jìn)行故障檢修。
1. 讀取故障碼 連接解碼儀，讀取故障碼為 P116016， MCU TGBT驅(qū)動(dòng)電路過(guò)流 故障(A相/U相)。診斷儀器沒(méi)有明 確的故障點(diǎn)或故障原因的指引，現(xiàn)需 進(jìn)一步檢修以確認(rèn)故障原因。
2. 檢測(cè)高壓系統(tǒng) 斷掉蓄電池負(fù)極并用電工膠布 將其金屬部分纏繞，避免接觸車身。 然后切斷設(shè)置在車內(nèi)手套箱位置的 高壓保險(xiǎn)。過(guò)5miii后，拆卸連接動(dòng)力 電池到高壓盒之間的高壓電纜，使用 萬(wàn)用表測(cè)量高壓電池來(lái)電情況，測(cè)量 結(jié)果顯不為0.1V，咼壓系統(tǒng)成功 下電。
3. 檢測(cè)電機(jī)控制器 在高壓系統(tǒng)斷電后，使用萬(wàn)用 表、兆歐表對(duì)電機(jī)控制器MCU進(jìn)行測(cè) 量并將結(jié)果填寫(xiě)在表1里面。通過(guò)與 標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，結(jié)果正常。 4. 測(cè)量MCU電源保險(xiǎn)FB10 汽車前艙部分找出保險(xiǎn)與繼電器盒，檢查MCU電源保險(xiǎn)FB10，測(cè)量 保險(xiǎn)絲電阻值，正常值小于1Q，測(cè)量 值為0.2Q，測(cè)量結(jié)果正常。
5. 檢測(cè)電源繼電器 測(cè)量MCU電源繼電器線圈端子 2個(gè)插腳之間的電阻值，正常值為 133 Q左右，測(cè)量值為92Q，測(cè)量結(jié)果 正常。測(cè)量電源繼電器開(kāi)關(guān)端子的 導(dǎo)通性，將電源繼電器線圈端子2個(gè) 插腳分別接蓄電池正負(fù)極，萬(wàn)用表調(diào) 節(jié)到200 Q電阻擋，測(cè)量繼電器2個(gè) 開(kāi)關(guān)端子是否導(dǎo)通，測(cè)量值為0.1Q， 正常值為小于1Q，測(cè)量結(jié)果正常。
6. 測(cè)量MCU低壓控制插頭1#腳 電壓 用探針插入MCU低壓插件T3 (如圖4所示)的1#腳，測(cè)量1#腳電 壓，正常值為12 V左右。測(cè)量值為 12.4V，測(cè)量結(jié)果正常。 7•測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器各個(gè)繞組阻 值及其波形 (1) 使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量MCU 低壓插件T35的22.23#端子的電阻 值，正常值為50~70Q，測(cè)量值為 52.211，測(cè)量結(jié)果正常;測(cè)量34、35#端 子的電阻值，正常值為50-700，測(cè) 量值為50.3Q，測(cè)量結(jié)果正常;測(cè)量 11、12#端子的電阻值，正常值為20 ~ 40Q，測(cè)量值為20.811，測(cè)量結(jié)果正 常。因此，可以判定旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì) 磁、正弦和余弦3組線圈阻值正常。
(2) 使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量驅(qū)動(dòng) 電機(jī)旋變插件T19b 的A與 MCU低壓插件T35的12#端子、B與 11#端子、E與23#端子、F與22#端子、 C與35#端子、D與34#端子的電阻值， 正常值為0.2〜0.5Q，測(cè)量值為0.370 左右，測(cè)量結(jié)果正常。 (3) 使用示波器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋 變插件T19b測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器各個(gè)繞 組波形，發(fā)現(xiàn)A與B端子、C與D端子 之間可以調(diào)取波形并且經(jīng)過(guò)頻率調(diào) 整后，其波形符合維修手冊(cè)中所示標(biāo) 準(zhǔn)波形;但是，E與F端子之間無(wú)法調(diào) 取波形。
(4) 使用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量端子 E與車身搭鐵之間的電阻值，結(jié)果為 0.96Q。原來(lái)是線束對(duì)地搭鐵o 四、故障排除 由于旋轉(zhuǎn)變壓器的線束端子E 與車身搭鐵短路(即對(duì)地短路)，導(dǎo)致 旋變工作不正常，電機(jī)控制器MCU無(wú) 法起動(dòng)電機(jī)，所以總是有起動(dòng)趨勢(shì)但 車輛始終無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)前行并伴隨有沉 悶的電機(jī)起動(dòng)聲音。征得廠家同意 更換低壓線束后試車，車輛運(yùn)轉(zhuǎn)正 常。連接解碼儀，刪除歷史故障碼， 再次讀取故障碼，儀器顯示沒(méi)有故障 碼，證明故障排除。
五、總結(jié)
面對(duì)新能源純電動(dòng)汽車故障檢 修，要先了解整個(gè)三電系統(tǒng)(電池、電 機(jī)、電控系統(tǒng))的電氣和機(jī)械連接關(guān) 系及其工作原理。在故障排除過(guò)程 中，根據(jù)故障現(xiàn)象和故障碼顯示確定 故障的大致范圍，按照線路或?qū)嵨飯D 形，同時(shí)識(shí)別電機(jī)與電機(jī)控制器對(duì)應(yīng) 的每一個(gè)連接插頭，始終向著使驅(qū)動(dòng) 電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的目標(biāo)，進(jìn)行綜合分 析、逐步排查并結(jié)合換件驗(yàn)證進(jìn)行檢 修。這樣就可以比較快速的找到故障點(diǎn)并將其排除，使車輛恢復(fù)正常使 用性能。
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