新能源汽车电机及控制系统检修 项目3
新能源汽车驱动电机及控制系统检修课件 学习情境3：驱动电机的检修
13 )安装三相线束。 14)安装电机控制器。 15 )安装电机控制器上盖。 16)安装分线盒。 17 )安装充电机。 18)安装驱动轴。 19 )加注减速器油。 20 )安装机舱底部护板。 21 )安装左、右前轮轮胎。 22 )安装维修开关。 23 )加注冷却液。 24)连接蓄电池负极电缆。 25)操作空调制冷剂的加注程序。 26)关闭前机舱盖。
新能源汽车驱动电机 及控制系统检修
学习情境 3
驱动电机的检修
目 录 CONTENTS
任务 1 驱动电机的更换 任务 2 驱动电机的维修
学习任务 1
驱动电机的更换
任务1：驱动电机的更换
3.1.1 吉 利 帝 豪 E V 4 5 0 驱 动 电 机 简 介
本车采用的是永磁同步驱动电机，电机主要由前端盖、后端盖、壳体、定子总成、转子总成、轴承、低压接插 件、接线板组件、旋变总成(套)组成。
在测试软件中，可由用户设定电机按某个测试方案来进行耐久性测试。例如，设定被测电机以80%的额定转 速运行10min,之后暂停5min,再以120% 的额定转速运行10min。测试该运行过程中的电压、电流、效率、转矩、 转速等关键信息。
任务2：驱动电机的检修
3.2.4 驱 动 电 机 三 相 线 束 是 否 相 互 短 路 检 测
1)操作起动开关，使电源模式至OFF状态。 2)断开蓄电池负极电缆。 3)拆卸维修开关。 4 )断开驱动电机三相线束连接器EP61。 5)断开驱动电机三相线束连接器EP62。 6)用万用表按表进行测量。
任务2：驱动电机的检修
3.2.5 驱 动 电 机 三 相 线 绝 缘 电 阻 检 测
1 )操作起动开关，使电源模式至OFF状态。 2 )拆卸维修开关。 3)断开驱动电机三相线束连接器EP61。 4 )断开驱动电机三相线束连接器EP62。 5)用万用表按表进行测量。
《新能源汽车整车控制系统检修》项目3 整车控制系统故障诊断与维修
3.1.1 整车控制器的主要输入信号
动力电池参数信号
电池管理系统可以将动力电池相关参数上 报整车控制器，由整车控制器控制动力电池的 充电功率和放电功率。
第 11 页 共 53 页
3.1 整车控制器信号输入电路的故障诊断与维修
1
信号输入电路故障诊断的一般步骤
3.1.2 整车控制器信号输入电路的故障诊断方法
第 21 页 共 53 页
3.2 整车控制器信号输出电路的故障诊断与维修
3.2.1 整车控制器的主要输出信号
1
冷却风扇控制信号
整车控制器通过控制两个风扇继电器的通断来控制两个冷却风扇的转动速度。
电 机 温 度 较 低 整车控制器将控制两个风扇继电器的线圈断电，使两个冷却风扇不转动。
电 机 温 度 较 高 整车控制器将控制其中一个风扇继电器的线圈通电，使两个冷却风扇低速转动。
水泵继电器ER04闭合，使电机水泵运转、冷却 液循环，进而降低驱动电机、车载充电机、电机 控制器的温度。
第 27 页 共 53 页
3.2 整车控制器信号输出电路的故障诊断与维修
3.2.1 整车控制器的主要输出信号
6
吉利帝豪 EV450 新能源汽车整车控制器的输出信号
3）驻车控制信号
控制过程为:
结合当前驱动电机转速及轮速情况判断是否符合驻车条件
3.1 整车控制器信号输入电路的故障诊断与维修
3.1.2 整车控制器信号输入电路的故障诊断方法
2
信号输入电路常见故障的检测
3）传感器功能故障及检测 以加速踏板位置信号的故障诊断与维修为例进行说明。
（1）故障现象。 （2）故障诊断步骤 （3）故障维修 （4）试车
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《新能源汽车电机驱动系统检修》课程标准
新能源汽车电机驱动系统检修》课程标准一、课程基本信息二、课程描述（一）课程性质与任务新能源汽车电机驱动系统是新能源汽车技术专业及其专业群的一门专业拓展课程，通过对本课程的学习，学生能对新能源汽车的机械构造和电子控制系统的构造和性能进行了解和掌握，并掌握新能源汽车和传统汽柴油机车的主要结构和功能特点的区别。
对新能源汽车的使用和维修的一般知识有比较系统的了解，初步学会动手检测、调试、和维修纯新能源汽车的常见故障，同时在学习过程中培养较强的职业能力和良好的职业素养，为学生今后参加实际工作打下坚实的基础。
本课程的教学任务是针对教学目标，教学活动的设计以学习原理、掌握基本操作程序、完成整车故障诊断和检测的程序来进行，教学的最终目标是使学生完成对新能源汽车驱动电机故障的诊断和检测能力的培养。
主要任务包括：新能源汽车驱动电机的基本构造与各部件功用与工作原理、新能源汽车与传统汽柴油机车、混合动力汽车的主要区别、新能源汽车驱动电机的常见故障类型及其故障原因、新能源汽车驱动电机的常见故障的检测和维修方法。
（二）课程教学目标1.知识目标（1）掌握驱动电机的性能评价参数和检测方法。
（2）掌握混合动力汽车驱动电机结构和技术参数特点。
（3）掌握驱动电机控制器的自检方法。
（4）掌握驱动电机控制器的数据流读取方法。
（5）掌握典型车型驱动电机与控制器冷却系统的结构原理理（6）能够描述驱动电机与控制器冷却系统常见故障与检修方法。
（7）掌握纯电动汽车驱动单元的功能和基本结构；掌握纯电动汽车的驱动类型；掌握纯电动汽车的电机驱动系统的类型；掌握典型纯电动汽车驱动单元的结构特点。
2.能力目标（1）能够进行纯电动汽车驱动电机检测。
（2）能够进行混合动力汽车驱动电机检测。
（3）能够进行驱动电机控制器相关参数的检测。
（4）能够对驱动电机与控制器冷却系统部件进行检修。
（5）能对新能源汽车电机的常见故障进行测试与维修。
（6）能够检索资料，总结纯电动汽车各种驱动类型的结构和特点。
任务3 纯电动汽车电机及驱动系统故障诊断与排除(有答案)
任务3 纯电动汽车电机及驱动系统故障诊断与排除一、选择题1.新能源汽车接触器的电源电压值为（ A ）。
A.9-16VB.5V左右C.24左右D.220V左右2.一般漏电信号被拉低，整车会报（ B ）。
A.严重漏电B.一般漏电C.正常D.漏电传感器故障3.严重漏电信号被拉低，整车会报（ D ）。
A.严重漏电B.一般漏电C.正常D.漏电传感器故障4.严重漏电和一般漏电信号同时被拉低，整车会报（ A ）。
A.严重漏电B.一般漏电C.正常D.漏电传感器故障5.漏电传感器不工作，会出现故障现象（ D ）。
A.严重漏电B.一般漏电C.正常D.与漏电传感器失去通讯6.以下不能检查出高压互锁断路故障点的是（ D ）。
A.检查高压插接件是否松脱B.测量高压互锁检测线路通断C.检查带有高压互锁针脚的低压插接件D.检查高压互锁电源保险7.拔下高压插接件，整车正常上电、行驶，可能原因是（ D ）。
A.高压插接件损坏B.高压互锁电源保险损坏C.高压互锁未搭铁D.高压互锁检测模块损坏8.通过电池管理器的数据流，我们不能得到的信息是（ D ）。
A.SOCB.电池包总电压C.单体电池电压D.电机相电流9.整车不能上电成功，仪表充电指示灯点亮，可能原因是（ A ）。
信号线搭铁B.CP搭铁断路D.CP断路10.充电桩电源未连接，不会造成（ C ）。
A.整车无法充电B.充电桩显示屏不亮C.仪表充电指示灯不亮D.无法刷卡充电信号线断路,插枪不会造成（ B ）。
A.整车无法充电B.整车无法上电成功C.仪表充电指示灯不亮D.无法刷卡充电12.CP信号线断路，插枪不会造成（ C ）。
A.整车无法充电B.整车无法上电成功C.仪表充电指示灯不亮D.无法刷卡充电13.整车驱动电路不会经过的高压元器件是（ D ）。
A.主接触器B.预充接触器C.预充电容D.OBC14.交流充电电路不会经过的高压元器件是（ C ）。
A.交流充电口B.OBCC.MCUD.PDU15.控制主接触器吸合的整车模块一般是（ A ）。
新能源汽车电池及管理系统检修 项目三 动力蓄电池管理系统检修
１.动力蓄电池管理系统的基本功能包括建立电池模型、数据检测与采集、 能 量管理、状态估算、热量管理、数据处理与通信、数据显示、安全管理。 ２.ＢＭＳ 硬件结构包括电源 IC、CPU、采样 IC、高驱 IC、其他IC 部件、 隔离变压器、RTC、 EEPROM 和 CAN模块等。 ３.软件架构主要包括高低压管理、 充电管理、 状态估算、 均衡控制和故障 管理等。 ４.BMS的主要工作原理: 数据采集电路首先采集电池状态信息数据， 再由电 子控制单元 (ＥＣＵ) 进行数据处理和分析，然后根据分析结果对系统内的相 关功能模块发出控制指令，并向外界传递信息。
3.电池管理器的更换 电池管理器有故障，导致车辆不能运行， 请按以下步骤拆卸， 电池管理器位于高压电控后部，位
置如图 ３-４ 所示。 １) 将车辆退电至 OFF 档， 等待 5Min。 ２) 打开前舱盖； ３) 拔掉电池管理控制器上连接的动力蓄电池采样线和整车低压线束的插接件； ４) 用 ８ 号套简拆卸电池管理控制器的四个固定螺栓； ５) 更换电池管理器，插上动力蓄电池采样线和整车低压线束的插接件，确认； ６) 用 ８ 号套简拧紧电池管理控制器的四个固定螺栓； ７) 整车上电再次确认问题是否解决，解决结束。
二、电池管理系统的结构 １.BMS硬件构架 BMS硬件构架如图 ３-１ 所示。
(１) ＢＭＳ 硬件的拓扑结构
(３) 通信方式
0
0
0
1
2
3
(２) 功能
0 4
(４) 结构
２.BMS软件构架 软件架构主要包括高低压管理、 充电管理、 状态估算、 均衡控制和故障管理等。
1 (１) 高低压管理
2 (２) 充电管理
(３) 状态估算 3
4 (４) 故障诊断
新能源汽车驱动电机及控制系统检修 习题及答案 吴常红 项目三 新能源汽车电机控制器检修
项目三新能源汽车电机控制器检修任务一制动能量回馈强度设置一、填空题（2分/空，共36分）1.制动能量回馈系统也称“制动能量回收系统”或“再生制动”。
2.电动汽车在制动减速或停车过程中，电机处于发电机工况，制动能量回馈系统完成从汽车动能到蓄电池电能的转化，这就是制动能量的回收过程。
3.影响能量回收的因素主要可分为3类：第一类是一影响制动总能量的因素。
4.电动机制动的方法可分为机械制动和电气制动两大类。
5.电动汽车的制动方式应考虑机械制动和电气制动两种类型的结合,尽可能多地用回馈发电方式取代机械式制动。
6.目前主要有三种不同的制动控制策略：理想制动力分配控制策略、最佳制动能量回馈控制策略和前后制动力固定比值控制策略。
7.理想制动力分配控制策略能充分利用地面附着条件,使制动距离最短，制动时汽车方向稳定性也好。
8.前后制动力固定比值控制策略对于常规机械制动系统,前后轮制动力的分配比例是固定的。
9.回馈发电制动只能起到限制电动机转子速度过高的作用,即不让汽车的速度比同步速度高出很多，但无法使其小于同步转速。
10.纯电动汽车制动能量回收系统主要由整车控制器、储能系统（动力电池组）、电机控制器、驱动电机、液压系统以及传动装置等部分组成。
二、单选题（4分/题，共20分）1一般来讲，在动力电池充电效率为100%,电动机效率、制动回馈效率为（C）oA.25%B.50%C.75%D.100%2.在车辆总消耗能量的50%用于获得车辆动能的设定条件下，基于能量守恒而解析计算得到,采用再生制动能量回收可提高车辆续驶里程（B）oB.23%C.33%D.43%3.控制系统较复杂，适用于全可控的混合制动系统是（A）Λ.理想制动力分配控制策略B.最佳制动能量回馈控制策略C.最优制动能量回馈控制策略D.前后制动力固定比值控制策略4.BMC通过动力CAN向VCU反馈当前的动力电池信息，当纯电动车辆电池组S0C>95%/插电混动车辆电池组SOC（Λ）时，能量回收的电流不输送给动力电池。
电动汽车检修-检修驱动电机控制系统故障
编号 A B C D E F G H
信号名称 激励绕组R1 激励绕组R2 余弦绕组S1 余弦绕组S3 正弦绕组S2 正弦绕组S4
TH0 TL0
说明 电机旋变传感器接口 电机温度传感器接口
一 接受任务（信息收集）
知识拓展 驱动电机控制器知识认知
驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器 整车控制器（VCU）发出指令，通过CAN线传输到电机控制器主板，控制器主板经过逻
正弦绕组S2 驱动电机低 余弦绕组S3 压插接件 余弦绕组S1
驱动电机控制器信号接口（T12）
一 接受任务（信息收集）
知识拓展 驱动电机系统工作条件
①高压电源输入正常（绝缘性能大于20MΩ） ②低压12V电源供电正常（电压范围9-16V） ③与整车控制器通讯正常 ④电容放电正常 ⑤旋变传感器信号正常 ⑥三相交流输出电路正常 ⑦电机及电机控制器温度正常 ⑧开盖保持开关信号正常
一 接受任务（信息收集）
三、驱动电机控制系统常见ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ障及其处理方法
驱动电机故障等级划分
当驱动电机系统出现故障时，驱动电机控制器（MCU）将故障信息发送给整车控制器 （VCU）。整车控制器根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障，整车CAN网络 故障及VCU硬件故障进行综合判断，确定整车的故障等级，并进行相应的控制处理。可 对整车的故障等级进行4级划分。
任务3 检修驱动电机控制系统故障
目录 Contents
一 接受任务(收集信息) 二 制订方案 三 作出决策 四 任务实施 五 检查控制 六 总结评价
建议课时25min 建议课时10min 建议课时15min 建议课时25min 建议课时5min 建议课时10min
共计 2学时，90分钟
新能源汽车驱动电机及控制系统检修 习题及答案 吴常红 3-3 电机控制器检测与更换
项目三新能源汽车电机控制器检修任务三电机控制器检测与更换一、填空题（2分/空，共36分）1.前驱总成驱动电机控制器主要组成包括IPM模块、IGBT模块、信号数据采集模块、关联电路等硬件,以及电机控制算法与逻辑保护等软件部分。
2.1PM是指智能功率模块，把功率开关器件（IGBT）和驱动电路集成在一起，而且内有过电压、过电流和过温等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。
3.IPM包含有数字接口电路、驱动电路、功率器件IGBT、保护电路、内部DC-AC/AC-DC变换器等部分，是一数模混合式大规模集成电路。
4.IPM的内部结构，可以分为UV为欠压保护单元、OC为过电流保护单元、SC为短路保护单元、OT为过热保护单元四个单元。
5.电动汽车的制动方式应考虑机械制动和电气制动两种类型的结合,尽可能多地用回馈发电方式取代机械式制动。
6.IPM内部绝缘基板上设有温度传感器，当IPM的温度达到53°C~64C,电机控制器通过动力CAN 在网关控制器内与整车控制器进行通讯。
7.IPM内部的IGBT导通压降低，开关速度快,故IPM功耗小。
8.如果IPM中任意一IGBT的C极电流大于过电流动作电流IOus时,IPM将软关断，并且输出过电流报警信号。
9.当车辆在减速或滑行的时候，VCU接收到油门踏板的开度为，时，VCU在网关控制器内通过动力CAN与电机控制器进行通讯。
10.IPM采用陶瓷绝缘结构,直接安装在绝缘板上。
直流输入（P、N）、制动单元输出（B）和变频器输出端子直接用螺钉连接。
二、单选题（4分/题，共20分）1当电机控制器检测到母线电压低于电池包标称电压多少时，电机控制器通过动力CAN在网关控制器与电池管理器进行信息交互。
（C）A.5VB.IOVC.15VD.25V2.若电机控制器的主动泄放失效，电机控制器会启动被动泄放程序，在2min内迅速将电容端的电压释放到（C）。
Λ.30V以下B.45V以下C.60V以下D.90V以下3.当车辆在行驶过程中，由于动力电池的某个模组或单体蓄电池下降过快，电机控制器检测到母线端的电压下降超过多少时，电机控制器通过动力CAN在网关控制器与电池管理器进行信息交互，电池管理器控制电池包正、负极接触器断开。
新能源汽车驱动电机系统检测与维修电子课件模块三驱动电机控制器的检测与维修
课题 驱动电机控制器的检测与维修
二、驱动电机控制器的工作原理
1. 驱动电机系统的控制策略 驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器，整车控制器（VCU）发出指令，通过 CAN 线传输到驱动电机控制器主板，驱动电机控制器主板经过逻辑换算和确定旋转变压器的 转子位置，再发信号驱动IGBT 模块，IGBT 模块输出三相交流电使电机旋转。驱动电机控制 器主板对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制器运行状态的信息反馈给整车控制 器。驱动电机控制器内含故障诊断电路。当诊断出异常时，它将会激活一个错误代码，同时 存储该故障码和数据或发送给整车控制器。驱动电机系统原理图如图3-1-10 所示。
课题 驱动电机控制器的检测与维修
（1）Ⅰ代驱动电机控制器 Ⅰ代驱动电机控制器的显著特点是金属壳体上需要设计水道，水流与IGBT 不进行任何接 触，IGBT 散发出的热量需要通过其下部的金属底板，依靠传导方式传递给壳体外侧的冷却水 进行散热。为减少传导热阻，通常需要在IGBT 金属底板上涂抹导热硅脂后再与主壳体贴合。 图3-1-6 所示为Ⅰ代驱动电机控制器总布置，图3-1-7 所示为主壳体水道造型，图3-1-8 所 示为Ⅰ代驱动电机控制器高压线束接口。
课题 驱动电机控制器的检测与维修
（2）R 挡行驶 当驾驶员挂R 挡时，驾驶员请求信号发给VCU，再通过CAN 发送给MCU，此时MCU 结 合当前转子位置（旋转变压器）信息，通过改变IGBT 模块改变W、V、U 通电顺序，进而控 制驱动电机反转。
课题 驱动电机控制器的检测与维修
4. 驱动电机系统的发电模式 当车辆在滑行或制动时，整车控制器 检测到满足启动能量回收的条件时，发出 能量回收指令，IGBT 模块输出为0，电机 停止工作，驱动车轮通过传动系统使电机 转子旋转，此时电机就成了发电机，输出 三相正弦交流电，通过IGBT 模块转换成 直 流 电 向 动 力 蓄 电 池 充 电 ， 如 图 3-1-12 所示。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目三 任务3 驱动电机与控制器冷却系统检修
项目三驱动电机任务三驱动电机与控制器冷却系统检修上课时间：年月日课程名称新能源汽车动力电池与驱动电机课时2课型班级教学目标知识目标能够描述驱动电机与控制器冷却系统的作用能够描述驱动电机的散热类型能够描述常见新能源车型驱动电机与控制器冷却系统的结构原理能力目标能进行驱动电机与控制器冷却系统电动水泵的更换情感目标教材分析重点驱动电机与控制器冷却系统的类型驱动电机与控制器冷却系统的结构原理驱动电机与控制器冷却系统电动水泵的更换难点驱动电机与控制器冷却系统的结构原理驱动电机与控制器冷却系统电动水泵的更换方法理论与实操教学法教具荣威E50整车教学过程设计基本要素1.导课设计 2.教学活动策划 3.时间分配4.教学内容5.课后作业6.教学反思— 1—导课:纯电动汽车采用电机来驱动车辆，电机高速运转时一定会产生热量，需要进行冷却吗?作为新能源汽车的售后服务人员，你能否回答这些问题？如果电机的冷却系统出现故障，你能进行检修吗？理论教学内容：1.驱动电机与控制器冷却系统的作用电机（也称电动机）作为电动汽车驱动可实现极低排放或零排放。
电动汽车在驱动与回收能量的工作过程中，电机定子铁芯、定子绕组在运动过程中都会产生损耗，这些损耗以热量的形式向外发散，需要有效的冷却介质及冷却方式来带走热量，保证电机在一个稳定的冷热循环平衡的通风系统中安全可靠运行。
电机冷却系统设计的好坏将直接影响电机的安全运行和使用寿命。
图3-3-1所示是新能源汽车的驱动电机。
电动汽车驱动电机与控制器的冷却系统主要依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动，通过在散热器的热交换等物理过程，冷却液带走电机与控制器产生的热量。
为使散热器热量散发更充分，通常还在散热器后方设置风扇，如图3-3-2、图3-3-3所示。
图3-3-1 新能源汽车驱动电机— 2—图3-3-2 驱动电机与控制器冷却系统主要构成图3-3-3电机与控制器冷却系统主要构成2.驱动电机的散热类型电机在进行能量转换时，总是有一小部分损耗转变成热量，它必须通过电机外壳利周围介质不断将热量散发出去，这个散发热量的过程，我们就称为冷却。
《新能源汽车维护与保养》项目3 驱动电机及冷却系统维护与保养
3.2.1 冷却系统概述
第 35 页 共 52 页
电动水泵
用于降低流经散热器的冷却液温度，同时 还能增加散热器的通风量，从而有助于提高车 辆低速行驶时的冷却速度。
3.2 冷却系统维护与保养
1 冷却系统的组成
3.2.1 冷却系统概述
第 36 页 共 52 页
膨胀水箱
是一个透明塑料罐，通过水管与散热器连 接，为冷却液的排气、膨胀和收缩提供受压容 积，同时也作为冷却液的加注口。
第 38 页 共 52 页
工作原理
高压部件通过热传导将热量传递给冷却液， 带有热量的冷却液在电动水泵的动力驱动下流 经散热器，并将热量传递给散热器，散热器则 直接将热量带走，至此整个冷却过程完成。
3.2 冷却系统维护与保养
3.2.1 冷却系统概述
3 冷却系统维护作业项目
冷却系统维护作业项目有很多，本任务主要介绍以下几个：
（ 8 ） 用抹布擦除溢出的润滑油，让车辆试运行一段时间，然后检查润滑油有无渗漏。
3.1 驱动电机系统维护与保养 实践操作——检测驱动电机的绝缘电阻
第 31 页 共 52 页
1．准备工作 2．操作步骤
检测驱动电机的绝缘电阻
任务引入
近期，北汽4S店举办了“乐享一夏，E起深呼吸”到店 免费维护活动。李先生应邀来店参加免费维护活动，刚来 店实习不久的小周接待了李先生。小周的师傅告诉小周， 今天要先对车辆的冷却液、冷却系统气密性、电动水泵、 散热器及冷却风扇等进行维护，让他做好准备。
3.2 冷却系统维护与保养
1 冷却系统的组成
3.2.1 冷却系统概述
第 37 页 共 52 页
冷却液
具有防腐蚀、防过热、防霜冻等优点，新 能源汽车的冷却液要求为无水冷却液，且这种 冷却液也不能是电解液体，否则很容易发生短 路，从而引起车辆故障。
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动力电池组高压直流输入接口
DC/DC 低压输出接口源自（3）DC/DC 变换器 DC/DC 系统框图
2.2.2 丰田普锐斯带转换器的逆变器总成外部特征
电机控制器检测
任务实施
1. 任务准备 1）安全防护：做好车辆安全防护与隔离（车内外三件套、车轮挡块、警示隔离带等）。 2）工具设备：数字万用表、绝缘防护用品、绝缘工具套装、常规工具套装。 3）台架车辆：比亚迪e5 分控联动系统（行云新能INW-EV-E5-FL）；比亚迪e5 教学版和普锐 斯整车。 4）辅助资料：维修手册、教材。
IGBT 生产流程及市场分布
2. 电机控制器的外部特征
2.1 变频器的功能
电动汽车中多采用矢量变频器（电机控制器）。它是整个电驱动系统的核心部分，因此它控制性能的好坏 直接关系到驱动电机能否可靠、高效地运行，会影响到整个车辆的动力性能和乘客的舒适感。其型号命名 规则如图所示。
2. 电机控制器的外部特征
1. 电机控制器概况
1.2 电机控制器的定义
电机控制器是控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由 控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。电机控 制器是通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速 度、角度、响应时间进行工作的模块。 根据 Argonne 国家实验室统计数据，新能源汽车动力总成（电 机、电控、变速器）的成本分别占整车成本的 5.67%（轿车）和 13.69%（小型货车），其中电机控制器的成本占据新能源车整车 成本的比例约为9.5%，大约是驱动电机的两倍，总成占比仅次于 电池和BMS 系统，如图所示。
1. 电机控制器概况
1.3 电机控制器的关键技术
电机控制器作为新能源汽车中连接电池和电机的电能转换单元，是电机驱动系统的核心。 其关键技术包含功率半导体模块、电机控制算法等。功率器件作为电机控制器的核心部件，其成本占了整 个控制器绝大部分。高频化、全控型是半导体器件的趋势。电机控制器供应商需要有优秀的控制算法研发 能力以及系统模块集成能力。 目前功率半导体模块主要使用IGBT 模块， IGBT 模块是由IGBT（绝缘栅双极型晶体管芯片）与FWD（续流 二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。欧美和日本企业凭借产品质量高、技术 领先，在IGBT 市场中占据绝对优势地位，也是我国IGBT 市场的主要供应商，如图所示。
1. 电机控制器概况
1.1 电机控制器的发展
20 世纪80 年代中后期，美、日、德、英等发达国家的 VVVF 变频器技术实用化，商品投入市场，得到了广 泛应用。 最早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术 的优势，研发出高端产品迅速抢占市场。 步入21 世纪后，国产变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。上海和深圳成为国产变频器发展的前沿阵 地，涌现出了像汇川变频器、英威腾变频器、安邦信变频器、欧瑞变频器等一批知名国产变频器。其中安邦 信成立于1998 年，是我国最早生产变频器的厂家之一。
，这
种情况下可以无危险地继续行驶。通过本任务的学习，熟悉新能源汽车国家高压法规相关要 求。
1. 电机控制器概况
1.1 电机控制器的发展
变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。 20 世纪 60 年代以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。 1968 年以丹佛斯为代表的高技术企业开始批量化生产变频器，开启了变频器工业化的新时代。 20 世纪 70 年代开始，对脉宽调制变压变频(PWM－VVVF) 调速的研究得到突破，20 世纪80 年代以后微处 理器技术的完善使得各种优化算法得以实现。
d) 高压控制组件左侧外部接口
e) 高压控制组件后方外部接口
f ) 高压控制组件右侧外部接口
（1）电机控制器（VTOG） 控制器类型为电压型逆变器， 主要功能如下： 1）驱动控制（放电） 2）充电控制 3）另外还有VTOG、VTOL 和VTOV（车辆对电网放电、车辆对用电设备 供电及车辆对车辆充电）功能。 （2）电机控制器防盗
2.1 变频器的功能
在电动机工作过程中，变频器将混合动力汽车或纯电动汽车的电池组中的直流电（DC）转变成交流电（AC ）。变频器采用高电压、高电流的功率晶体管进行往返切换作业（逆变），从而产生交流电流，带动车辆 交流电机。变频器通过以下方式来调节交流电从而控制电机的运转： 1）增加或减少交流频率（AC frequency）以控制电机转速。 2）增大或减小交流峰值（AC amplitude）来控制电机的转矩。 在发电机工作时，该过程逆转：变频器整流电机所发出的交流电（AC），产生适当电压的直流电，用于对 动力电池组进行充电。
2.2 变频器的外部特征 2.2.1 比亚迪e5 高压电控（四合一）的外部特征
该车型的高压电控总成，又称“四合一”，集成两电平双向交流逆变式电机控制器模块VTOG、车载充电器 模块、DC/DC 变换器模块和高压配电模块以及漏电传感器，如图所示。
a) 在车辆上安装位置
b) 高压电控总成外部接口说明
c) 高压控制组件正前方外部接口
2018
新能源汽车电机及控制系统检修
相关知识
任务1 电机控制器的基本知识与外部特征
新能源汽车的高电压组件采用了自安全设计结构，其控制系统能够可靠识别会给车主和技术
人员带来危险的故障，并立即关闭高电压系统，确保工作部件上不再有危险电压。即便只取 下高
电压部件的一个盖电板机，控高制电器压系统也会自动关现闭一。高电压电系机统控采制用器容错设计结构，因此仅出 个故障时没有直接危险概。况高电压系统的自诊断功能确定故的障外后部会特将征其记录在故障码存储器内
任务实施
2. 实施步骤 2.1 比亚迪e5 变频器总成的更换若确认高压电控总 成存在故障，导致车辆不能运行，请按以下步骤更 换： 1）将车辆退电至OFF 档，等待5min。 2）打开前舱盖，拆卸低压铁电池负极。 3）用14# 套筒拆除高压电控总成与前舱大支架之间 的六个M10 螺栓，如图所示。