新能源汽车BJEV高压系统

BJEV高压系统

学习目标

1.能够熟知车辆的高压系统注组成部分；

2.能够看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置；

3.能够说出各部件的功能、结构；

4.能够对车辆的基本故障进行排查。

重点

1.能够熟知车辆的高压系统注组成部分及其功能、结构；

2.能够对车辆的基本故障进行排查。

难点

1.能够看懂拓扑图并描述个高压部件在车辆上的安装位置

2.能够对车辆的基本故障进行排查。

理论知识

一、高压系统组成部分

（一）动力电池组

车辆行驶过程中，随着电量的消耗，SOC表上指针指示的数值会逐渐减小。当SOC减小到

电池管理必须解决的问题：

使用100个电芯串并联，必须解决的问题：

1 电芯制造、选择一致性：容量、内阻一致；同一批次

2 电池包电量监测

电芯荷电电量监测

电芯充放电电压：某一个电芯充电到3.5V就全部停止充电；某一个电芯放电到2V就全部停止放电。

个别电芯均衡充电

电池热管理、电池低温环境下加热

3 电池高压安全管理措施：上下电控制、维修开关、绝缘监测

（二）高压控制盒

高压控制盒：是完成动力电池电源的输出及分配，实现对支路用电器的保护及切断。

1.1高压控制盒：内部结构

PTC控制板

四个熔断器

PTC熔断器

空调压缩机熔断器

1.2高压控制盒：内部原理

1.3高压控制盒：外部接口定义

接高压盒

1脚：电源负极

2脚：电源正极

3脚：互锁信号线

4脚：互锁信号线（到盒盖开关）

高压控制盒：外部接口定义

1.4高压控制盒：互锁线接线图

（三）永磁驱动电机&电机控制器

1传统直流电机

定子线圈，通电产生磁场；转子线圈通电产生磁场，磁场相互作用是转子转过一个角度，用整流子换另一组线圈通电，继续转过一个角度。是电机转动。

带负载后，可以通过加大线圈的电流来保证电机的扭矩输出。

转子转动会在定子绕组上感生电动势，感生电动势方向与定子线圈上的电压方向相反；定子上电流不能无限加大。

2传统交流异步电机

三相交流电在三个定子绕组上产生旋转磁场；转子是鼠笼结构，旋转磁场在转子的导电鼠笼上感生出电流，形成磁场，驱动转子转动。

转子转速由转子极对数和交流电频率决定。从外部改变交流电的频率就可以改变电机的转速。变频电机就是用变频器改变输入到电机的频率，调整电机的转速的。

三相永磁结构

定子铁芯分布三个绕组、三对磁极（120°分布）（六个磁极）

转子上嵌有两对永磁材料做成的磁极(4个磁极）。

当为某一个磁极通直流电时，转子永磁极就会转向通电的定子磁极。然后本相线圈断电，下一个定子线圈通电，转子继续转向下一个定子磁极。

问题是：1如何判断转子磁极初始在电机内部什么角度位置，以便根据转向要求决定通电是哪一个线圈？2转子磁极转到什么角度位置时刻，为下一相线圈开始通电？

用传感器判断转子转角位置：

光电编码传感器、霍尔传感器、三线圈磁阻式转子传感器

永磁驱动电机：

1.驱动电机控制器其将动力电池提供的直流电，转化为交流电，然后输出给电机；

2.通过电机的正转来实现整车加速、减速；通过电机的反转来实现倒车；

3.其通过有效的控制策略，控制动力总成以最佳方式协调工作。

三线圈磁阻式转子传感器（磁阻式旋转变压器）

（四）DC/DC

2.1将动力电池的高压直流电转换为整车低压12V直流电，给整车低压用电系统供电及铅酸电池充电。

2.2DC/DC：接口定义

2.3DC/DC：工作条件及判断

工作条件：

（1）高压输入范围为DC 290~420V

（2）低压使能输入范围为DC 9~14V

判断DC/DC是否工作的方法:

第一步，保证整车线束正常连接的情况下，上电前使用万用表测量铅酸蓄电池端电压，并记录；

第二步，整车上ON电，继续读取万用表数值，查看变化情况，如果数值在13.8~14V 之间，判断为DC工作。

（五）空调制冷压缩电机

（六）车载充电机

车载充电机将220V交流电转换为动力电池的直流电，实现电池电量的补给。车载充电机：接口定义

交流输入端

1脚：L（交流电源）

2脚：N（交流电源）

3脚：PE（车身地（搭铁））4脚：空

5脚：CC（充电连接确认）6脚：CP（控制确认线）直流输出端

A脚：电源负极

B脚：电源正极

低压控制端

1脚：新能源CAN_L

2脚：新能源CAN_GND

5脚：互锁输出（到高压盒

低压插件）

8脚：GND

9脚：新能源CAN_H

11脚：CC信号输出

13脚：互锁输入（到空调

压缩机低压插件

15脚：12V+ OUT

16脚：12V+ IN

二、E150高低压电分布结构图

三、基本故障排查

（一）高压互锁故障排查

1.高压互锁的定义

在ISO国际标准《ISO 6469-3: 2001电动汽车安全技术规范第3部分：人员电气伤害防护》中，规定车上的高压部件应具有高压互锁装置。高压互锁，也指危险电压互锁回路（HVIL-Hazardous Voltage Interlock Loop):通过使用电气小信号，来检查整个高压产品、导线、连接器及护盖的电气完整性（连续性），识别回路异常断开时，及时断开高压电。

回路如图2所示。当整车发生碰撞时，碰撞传感器发出碰撞信号，触发HVIL 断电信号，整车高压源会在毫秒级时间内自动断开，以保障用户的安全，如图3所示。

图2高压互锁回路示意图图3碰撞时HVIL断开高压电

高压互锁回路