比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构及检修

比亚迪E6纯电动汽车使用磷酸埋钻铁电池，200Ah的超大电池容量使车辆在综合工况下续驶里程超过300km，每100km的能耗在21度（1度=1 kWh）以内，每100km 的加速时间为10s，最高车速可达160km/h以上。车辆充电比较方便，快充可以使用充电站的380V充电桩充电，慢充可需220V民用交流电源，慢充6～8小时可充满电池。

一、比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构

1．比亚迪E6纯电动汽车动力系统

比亚迪E6纯电动汽车动力系统结构及原理如图1所示，其主要由三大模块组成。

（1）电动车的控制模块可分为：电机控制器、DC-DC、动力配电箱、主控ECU、挡位控制器、加速踏板、电池管理单元。

（2）电动车的动力模块有：电动机总成、电池包体总成。

（3）电动车高压辅助模块有：车载慢充、漏电保护器、车载充电口、应急开关。

2．动力控制系统的工作原理

（1）充电过程

充电站的380V高压充电桩通过车辆上的充电口，或者220V市用电源通过车载充电器升压后输电给车上的配电箱，配电箱直接途径应急开关后对Hv电池组充电。在充电过程当中，电源管理器一直监控着HV电池组的温度和电压，如果发现HV 电池组内部某单体温度或电压过高，就会切断配电箱给HV电池组的供电。

（2）放电过程

HV电池组在电源管理器和漏电保护器的监控下，通过应急开关输电给配电箱，配电箱根据车辆的实际用电情况分配电量。一部分电量流向电机控制器，另一部分电量流向DC-DC交换器。主控ECU根据驾驶员操作信息（接收加速踏板角度传感器和挡位控制器的信号）控制着电机控制器的工作，电机控制器主要控制流向电机的电量大小，以及控制电机正反转来驱动车辆前进或后退。另一部分从配电箱流向DC-DC交换器的电量，经过DC-DC交换器将高压直流电转化为低压直流电，为车辆电动液压助力转向系统提供42V的电源，同时还为整车用电设备提供12V的电源。

3．动力系统各部件的作用

（1）电机控制器：负责控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转，关键零部件为IGBT。IGBT实际为大电容，目的是为了控制电流的工作，保证能够按照我们的意愿输出合适的电流参数。

（2）DC-DC：负责将330V高压直流转低压提供给车载低压用电设备，如蓄电池、EPS等。

（3）动力配电箱：通过配电箱对电池包体中巨大的能量进行控制，相当于一个大型的电闸，通过继电器的吸合来控制电流通断，将电流进行分流等。关键零部件为继电器，为了控制如此大的电流通过整车，需要通过几个继电器的并联工作，这也为继电器工作一致性和可靠性提出了苛刻的要求。

（4）电池管理单元：也称为电源管理器系统（Battery Management System，简称BMS）是电动汽车电池系统的参数测试及控制装置，具有安全预警与控制、剩余电量估算与指示、充放电能量管理与过程控制、信息处理与通讯等主要功能。

（5）动力电机：动力电机根据冷却形式分风冷和水冷，根据结构分为直流有刷电机和直流无刷电机以及交流电机。该车使用的电机为交流无刷电机，通过采集电机旋变信号进行工作。

（6）动力总成（电池包）：动力总成做为提供整车动力能源的设备；根据电池种类的不同可分为锂电池、镍氢电池和铅酸类电池。

（7）车载慢充：车载慢充系统需要提升低压转高压的转化效率。需要注意的是使用家用插座为电动车充电时，也需要考虑插座及线路的承受能力，需要额定电流10A的单项220V插座，如果采用一些伪劣产品的插座，也可能导致充电插座烧毁、线路烧熔等安全隐患。

（8）漏电保护器：通过将一端和负极相连，一端对车身连接，检测电流和电压值，一旦发现有超出限制的电流和电压，则发出报警，并切断控制模块，保证用电安全动力蓄电池系统泄露电流量不超过2mA（E6车型）；整车绝缘电阻值应大于1 000/V（E6车型）。

（9挡位控制器：用来控制电动车前进、后退、停车等动作的部件，由于电动车与传统燃油车的控制方式不同，故挡位控制类似自动挡。

（10）主控ECU：接受各高压监控系统发出的信号，并加以判断，控制冷却系统、制动系统、车速里程等。

（11）加速踏板：通过控制电流大小，从而控制电机转速。

（12）车载充电口：车载充电可分为快充和慢充，为了保证充电迅速高效，使用特定的充电口进行充电，充电时需要保证整车防水密封性要求，并且能够保证车载充电口能够承受瞬时大电流的充电过程。

（13）应急开关：通常设计为人工操作的安全开关，一般设计在电池的正负极近端，保证通过人工操作应急开关能够在紧急情况下将电池电压封闭。

二、比亚迪E6纯电动汽车动力系统的检修

笔者在修理厂涉及到一辆比亚迪E6纯电动汽车HV电池组电量充足，为用电设备提供12V电源的电量也充足的情况下，在原地起步时踩下制动踏板无法挂前进挡。观察仪表板，其中OK指示灯亮表示启动正常，但是踩下制动踏板，拨动自动变速操纵杆，仪表板上的D挡位显示灯不亮。

使用比亚迪汽车专用ED400型电脑检测仪检测故障码和读取挡位控制器的数据流。所检测结果是系统无故障码，如图2所示。挂上D挡时，挡位传感器数据流无变化，如图3所示。由此看来该故障点比较隐蔽，技术人员无法从电脑检测仪获取准确的故障信息。

我们首先排除制动深度传感器是否存在故障，制动深度传感器安装在制动踏板上，其连接电机控制器电路图如图4所示。电机控制器为制动深度传感器提供2条5V的电源线，即连接制动深度传感器的连接器B05的2号和7号端子均为5V。制动深度传感器的2条负极线通过电机控制器内部搭铁，即连接器B05的9号和10号端子与车身之间电阻应小于1Ω，与车身之间电压接近0。2条位置信号线分别输出与制动踏板深度变化成正、反比的电压，而两者电压之和近似是5V。制动深度传感器的电路分析如表1所示，经过万用表检测，制动深度传感器电路检测值与正常理论值非常接近，不存在故障。

从中获知挡位控制器或挡位传感器出现问题。挡位传感器安装在挡位执行器上，挡位执行器上还装有换挡手柄，是人机对话的窗口。查阅维修手册电路如图5所示，挡位控制器分别与挡位传感器A和挡位传感器B连接，其中挡位传感器A在人工操纵换挡手柄N挡或P挡时产生信号，并传递给挡位控制器。挡位传感器B在人工操纵换挡手柄R挡或D挡时产生信号，并传递给挡位控制器。