模块七 江淮纯电动汽车的工作原理与故障诊断

• 5） 车辆行驶状态下，VCU根据电机温度、PCU温度、IGBT温度、冷
却液温度和车速信号，发送PWM信号控制电子冷却水泵转速。在车辆 交流充电状态下，VCU根据冷却液温度和车载充电机温度， 发送 PWM信号控制电子冷却水泵转速。在车辆直流充电状态下，VCU根 据冷却液温度， 发送PWM信号控制电子冷却水泵转速。
5.驱动电机
• 采用永磁同步电机。永磁铁被镶入转子中， 电机旋变被同轴安装在电
机上， 用来检测转子旋转的角度。当三相交流电被通入到定子线圈中 ， 即产生了旋转的磁场， 这个旋转的磁场牵引转子内部的永磁体， 产生和旋转磁场同步的旋转扭矩。使用旋转变压器检测转子的位置和 电流传感器检测线圈的电流， 从而控制驱动电机的扭矩输出。结构示 意如图7-6所示。驱动电机与外部的电气接口包括高压电部分、低压部 分和通信接口3部分。
图 7-3 动力电池结构
2.电池切断单元（BDU）
•
BDU安装在动力电池总成前端中部，如图7-4所示。包括主接触器
、预充接触器、加热接触器、加热熔断丝、电流传感器和预充电阻等
。主接触器控制动力电池总成到整车的高压电路通断； 预充接触器防
止高压回路在钥匙启动瞬间出现大电流；加热接触器控制风扇蒸发器
总成加热器通断；电流传感器测量高压电路电流，由整车控制器（
图 7-6 驱动电机结构示意图
6.电机控制器（PCU）
• 安装在前舱内，采用CAN通信控制，通过接收VCU发送来的转矩指令
和采集的电机位置信号，控制驱动电机的运行。软件控制是电机控制 器的核心，采用矢量控制算法控制PWM斩波信号输出，依据电机外特 性曲线图实现转矩限制输出， 依据电流及转子位置信号的采样并经滤 波处理实现电机正反转和扭矩控制，如图7-7所示。
图 7-12 仪表板上显示高压电池故障灯亮。
三、江淮纯电动汽车真空助力系统故障
• 江淮纯电动车IEV因为采用电驱动，缺乏传统的发动机进气歧管真空
源，需要重新设计配置制动助力系统的真空输入，目前普遍采用的是 电动真空泵控制。真空助力器通过真空软管与真空罐连通，真空泵控 制器通过压力开关监测真空罐内的压力，当真空罐内负压不足时，真 空泵控制器控制真空泵工作，对真空罐抽气，直至真空罐内负压达到 限值，电动真空助力工作原理见图7-16 所示，电动真空助力的控制逻 辑按照建立负压与工作过程、故障诊断3 个部分。
管 ， 最 后 拆 卸 PCU 控 制 器 4 个 固 定 螺 栓 ， 这 样 完 全 拆 卸 电 机 控 制 器
PCU，进行车下检查。上述拆解步骤见图7-10～12所示。进一步对
PCU内部进行检查， 发现DC／DC损坏（图7-13）。更换PCU控制器
后重新装车试车， 故障排除。
• 故障总结。
• 江淮纯电动汽车iEV5整车采用CAN通信，其CAN通信拓展如图7-14所
• 所以重点检查水泵继电器和M／C继电器，在钥匙ON状态下，测量到
水泵低压接插件没有12 V供电，因为水泵继电器和日间行车灯继电器 可以通用， 把前舱继电器盒中的日间行车灯继电器与水泵继电器对调 ，确认故障点为继电器烧毁失效。更换新的继电器，试车，故障排除 。水泵继电器检查与更换如图7-15所示。
3. 江淮同悦纯电动汽车行驶时突然掉电
用了“双动力”设计理念。另外，该车车身结构为电池专门设计了动
力舱，最大亮点在于使安装电池的空间不变形，即便整车被撕裂，动
力舱也不会变形挤压到电池。
• 此外，该车全系都标配了ABS防抱死制动系统、EBD电子制动力分配
系统、前排安全气囊、前排安全带未系提醒、ISO标准儿童座椅固定 装置等。倒车雷达及红外倒车影像，也可避免一些不必要的小剐蹭。
示。驱动电机控制器PCU内部集成DC／DC模块，其功能是将电池的 高压电转换成低压电，提供整车低压系统供电。
2.江淮纯电动汽车无法提速故障排除
• 故障现象。一辆HEC7001AiEV江淮纯电动汽车iEV5， 行驶里程约12
400 km， 车主电话报修反映组合仪表上存在提示语“限功率模式” ，车辆最高车速限制在40 km／h，无法正常提速。
模块七、江淮纯电动汽车的工作原理与 故障诊断
•
近年来， 新能源汽车是缓解环境压力、提升节能减排的重要发展
趋势之一， 其中纯电动汽车是新能源汽车的成熟技术方案。为促进客
户与市场维修人员掌握必要的纯电动汽车故障识别与快速处理方法，
现介绍江淮纯电动汽车iEV5的技术结构和工作原理。
•
纯电动车的电池安全是人们最关注的，2015款江淮iEV5的电池采
能终端的唤醒信号后，直接控制高压继电器吸合或断开，完成高压系 统接通或断开。
• 3）VCU基于加速踏板位置信号、挡位信号和车速信号计算车辆的目
标转矩， 并通过CAN通信发送转矩需求指令给PCU。
7.整车控制器（VCU）
• 4） 车辆在滑行或制动时，VCU根据ABS状态、动力电池状态和制动
踏板位置信号，计算能量回收转矩并发送指令给电机控制器，启动能 量回收。
二、江淮纯电动汽车行驶系统故障诊断
• 1.江淮纯电动汽车无法行驶故障排除 • 故障现象。一辆江淮HEC7001AiEV纯电动汽车iEV5，行驶里程3400
km，客户反馈组合仪表故障灯常亮，动力中断，车辆无法进入可行驶 状态。
• 故障排除。插接整车诊断口，将控制器上电，读取上位机监测数据，
存在DTC178，指示CAN通信故障。检查PCU低压控制接插件内CANH、CAN-L两针脚， 确定整车CAN终端电阻的阻值为60Ω，但无法确 定PCU内部CAN终端电阻有无故障。
• 再进一步检查PCU控制器本身内部水道有无堵塞不畅， 拔出PCU上
的冷却液进水管和出水管， 利用风枪对着吹风，观察另一端的出风情 况，也正常。最后检查水泵，发现水泵不工作， 导致冷却系统不循环 ，无法给予控制器降温，导致PCU过温，车辆限功率。查阅资料得知 ，水泵工作需要的条件有2个：①VCU给予的转速信号；②12 V的低 压供电，M／C继电器由VCU控制，为PCU、LBC、冷却风扇、电子 冷却水泵及电池风扇供电。
• 故障排除。根据故障现象，判断该车进入了跛行模式。查阅维修手册
，得知电机故障灯点亮、提示“限功率模式” 时，可能故障点为： IGBT过温，电池单体温度过高。
• 利用上位机监控检测诊断软件发现车辆IGBT温度高于85℃，显示故障
码为P301E。首先检查前舱的冷却水箱内冷却液液位， 正常。
图 7-15 水泵继电器检查与更换
四、江淮同悦纯电动汽车其他故障诊断
• 1．江淮同悦纯电动车电气系统结构和原理
• 接收各部件信息，综合判断整车状态，实现多系统的协调控制，VCU
通过CAN通信将控制信号传输给电动化仪表。
• 1）当点火钥匙置于ON挡， 唤醒VCU，VCU控制M／C继电器给电机
控制器和电池控制器供电， VCU通过CAN通信发送相关控制命令完 成整车系统启动。
• 2）整车控制器接收到上电开关、直流充电桩、车载充电机或远程智
进行介绍。
图 7-1 江淮纯电动汽车 iEV5 整车外观
图 7-2 江淮纯电动汽车 iEV5 前舱布置图
1.动力电池
•
采用三元锂电池， 是整车能量储存单元， 以直流电形式直接提供
到高压供电系统， 同时通过直流-直流转换器（DC／DC）转换为13
～15 V电压，为低压系统供电。动力电池结构，如图7-3所示。
• 1.建立负压
• 真空罐内负压不足时，真空罐上的压力开关断开，并向真空泵控制器
输出信号，真空泵控制器控制真空泵电源接通，真空泵开始抽气，增 大真空罐内的负压； 当负压达到限值时，真空泵控制器延时10s 后断 开真空泵电源。
2.工作过程
•
真空罐压力开关在罐内真空度不足时会断开ห้องสมุดไป่ตู้负压较高时关闭。
当踩制动后空气进入真空罐，踩过3 次后罐内真空度不足，压力开关
图 7-7 所示 PCU 控制策略示意图
6.电机控制器（PCU）
• PCU将电池的直流电转换为交流电，并采集电机位置信号和三相电流
检测信号，精确地驱动电机，同时具备将车轮旋转的动能转换为电能 给动力电池充电， 在减速阶段，电机作为发电机应用。
• 1） 电机电动状态控制电动状态下，为了产生驱动力，VCU根据目标
时，该指示灯点亮，表示整车高压已接通，车辆处于可行驶状态。
2）限功率指示灯
。当动力电池电量低或车辆处于限功率模式时，
该指示灯点亮。VCU 通过 CAN 通信将控制信号传输给电动化仪表。
图 7-8 江淮纯电动汽车 iEV5 仪表信息主视图
3）高压切断指示灯
。当车辆发生碰撞或动力电池出现安全故障时，
VCU 切断高压，高压切断指示灯点亮。此时车辆不能行驶。
4）动力电池故障警示灯
。动力电池发生故障时，动力电池故障警示
灯点亮。VCU 接收 LBC 上报故障时通过 CAN 通信向仪表发送控制信号。
5）电机故障警示灯
。当钥匙置于 ON 挡，电机发生故障时，电机故
障警示灯点亮，表明车辆电控系统产生故障。VCU 接收到 PCU 发送的故障信息后 通过 CAN 通信向仪表发送控制信号。
会断开，然后ECU 给真空泵供电，真空泵开始工作，抽出空气，罐内
负压逐渐增大，大到一定的阈值后压力开关关闭， 此时ECU 会继续
给真空泵供电12s 然后停止供电。
图 7-16 纯电动车的电动真空助力工作示意图
3.故障诊断
• 当由于意外工况，如真空罐漏气、真空泵损坏等，造成真空罐负压无
法满足系统需求时，真空罐上的真空报警开关将输出报警信号给组合 仪表，仪表上的制动系统故障警示灯点亮。
• 6） 车辆发生碰撞或严重故障（绝缘故障、动力电池过温／过压、动
力电机过流／过温等）时，VCU切断高压回路上的继电器，确保人员 安全。