纯电动汽车动力系统检修手册.doc

电动客车动力系统检修手册序时代没有停止她前进的步伐，人类一边在享受这时代进步带来的便利，一边在承受自然环境渐渐枯竭带来的影响。中国开始意识到这种掠夺式的开发自然资源及毁灭性的污染排放，不仅严重破坏了大自然的正常循环和再生，也推动世界步向灭亡。社会的发展不仅不能得以持续，而且国民的生存基础将被瓦解和动摇，环境问题的实质已经成为生存问题。新能源的开发和利用已经不是一个话题，已然成为世界各国争先发展的项目。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足社会可持续发展需要的最终能源选择。电动客车是国家863计划提出新一代电动汽车技术作为我国汽车科技创新的主攻方向。我们作为佛广交通人，是这方面的先行者，是这方面的专家，是人类生存的卫士。责任之重大、任务之艰巨，让我们成为一个更加负责任、更加有良心的交通人。目录第一章 电动客车动力系统结构、组成及工作原理61.1概述61.1.1电池61.1.2电控131.1.3电机221.1.4辅助系统251.2控制策略381.2.1电池控制策略381.2.2电机控制策略411.2.3充电控制策略421.2.4行驶控制策略46第二章 纯电动汽车故障排查与诊断481.1 检修安全事项481.1.1基本维修术语481.1.2基本要求501.1.3系统维护注意事项521.2纯电车事故应急处理531.2.1明火事故531.2.2涉水事故541.2.3交通事故541.3纯电车常见故障检修及诊断方法541.3.1电池系统故障检查及诊断方法541.3.2电控故障排除及诊断571.3.3电机故障排除及诊断631.3.4辅助系统检修方法661.3.5其他常见故障排除及诊断731.4 检修工具与仪器74第三章 纯电动汽车故障检修案例78案例1： MCU三级故障，电机及MCU系统故障78案例2：电机故障79案例3：空调不制冷、一边有冷风一边没有冷风79案例4：绝缘电阻低80案例5： MCU三级故障，电机及MCU系统故障83案例6： MCU二级故障，气泵故障84案例7：打不了气，打气机漏油86案例8：仪表显示不正常，整车控制器掉线87案例9：加油不走88案例10：行车突然停车88案例11：打气泵漏油89案例12：电机控制器故障90案例13：打气机坏91案例14：启动不了92第一章 电动客车动力系统结构、组成及工作原理1.1概述电动客车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的客车。电动客车由电机驱动，没有传统的内燃机，所以有工作时不产生废气、噪音比内燃机低、易操控的优点。传统涡轮增压内燃机从踩油门到燃料燃烧到产生动能到废气回收增加动力需要一个较为复杂的循环，动力输出有明显滞后性。但电动客车由于直接使用电机驱动，动力来得更快、更直接，加上无级变速系统省却了传统变速箱换挡的过程，使得车辆操作更简单、更轻便。电动客车结构简单，维修保养较内燃机客车更简易。以下我们就从电池、电机、电控这“三电系统”及辅助系统简单地介绍电动客车的动力系统结构、组成及工作原理。1.1.1电池1.1.1.1动力电池系统构成动力电池由电池箱（大箱、小箱）、高压盒、热管理附件、高压低压线束构成。1.1.1.2动力电池系统硬件介绍1.1.1.2.1电池箱构成电池箱分别由以下几项构成（详见图1）图1、电池箱爆炸图1箱盖9箱体2箱体密封垫10工装挂钩3电池监控单元（CSC）11高压单P负4CSC固定支架12高压单P正5铜巴13维护开关（MSD）6模组压板14低压连接器7高低压线束15压力平衡阀8模组1.1.1.2.2模组构成模组由以下几部分组成（详见图2）图2、模组爆炸图1顶盖绝缘片板4侧板2线束板5端板3电芯6底板1.1.1.2.3模组中电芯连接方式模组内电芯采用串并联的方式连接，根据实际使用需求由厂家连接组合。目前常见的连接方式有3种（1）1并4串，如图3所见，模组由1、2、3、4号电芯串联连接组成。图3、1并4串模组4213（2）2并4串，如图4所见，模组由1、2电芯并联为A，3、4电芯并联为B，5、6电芯并联为C，7、8电芯并联为D。然后由A、B、C、D串联连接组成。图4、2并4串模组14567823ABCD（3）3并4串，如图5所见，模组由1、2、3电芯并联为A，4、5、6电芯并联为B，7、8、9电芯并联为C，10、11、12电芯并联为D。然后由A、B、C、D串联连接组成。图5、3并4串模组514678239101112ABCD1.1.1.2.4高压盒构成高压盒分为单支路、双支路两种。（1）单支路高压盒由以下几部分构成（详见图6）图6、单支路高压盒爆炸图1上盖8密封垫2铜巴9维护盖板3继电器、绝缘柱10电流传感器4电源分配模块（PDM）11电池管理单元（BMU）5箱体及连接器12维护开关（MSD）底座6保险丝固定座13维护开关（MSD）7保险丝（2）双支路高压盒由以下几部分构成（详见图7）图7、双支路高压盒爆炸图1上盖6电源分配模块（PDM）2备用电源（BPM）7继电器集成单元（BDU）3BPM安装组件8电池管理单元（BMU）4铜巴9箱体及连接器5电流传感器、绝缘柱10维护开关（MSD）1.1.1.2.5热管理附件构成热管理附件主要由水冷板、风扇等构成（详见图8）。图8、水冷板及风扇 1.1.1.2.6高压低压线束主要线束分为高压线束及低压线束两种，图9中A为高压线束，B为低压线束。图9、高压线束及低压线束AB1.1.1.3电池箱在整车中的位置一般电池箱会放置在车体底部两侧及车体后部，如图10所示。图10、电池箱在整车中的位置电池箱电池箱1.1.1.4电器原理及硬件关系电器原理及硬件关系如图11所示。图11、电器原理及硬件关系图1.1.2电控1.1.2.1CAN系统结构CAN总线控制系统应用中主要使用以下几种控制模块：主站模块、前从站、顶从站、后从站，仪表模块。其中仪表模块安装在仪表台中，主站及前从站模块安装在车辆的前部，顶从站和后从站分别安装在顶部和后部，如图12所示。图12、CAN系统安装位置1.1.2.2控制模块技术参数（1）仪表模块仪表模块技术参数如表1所示。表1、仪表模块技术参数表供电范围18V-32V功耗最大15瓦（所有指示图标均点亮，背光调到最亮）休眠时电流小于0.1毫安通信协议J1939显示7寸彩色TFT液晶显示器视频显示功能最多可接入4路视频信号仪表盘6个步进电机驱动的仪表盘图标25个由发光二极管（LED）点亮的信号图标光源整体的LED背光接口1个CAN 2.0B（ISO 11898 标准）接口（2）总线主站控制模块总线主站控制模块技术参数如表1所示。表2、总线主站控制模块技术参数表工作温度一40 +70电压范围标称电压为24V正常常工作电压18V32V输入信号5路唤醒输入信号、外网及内网CAN信号输出信号唤醒输出信号接口CAN 2. OB (ISO 11898标准)（3）总线从站控制模块通常情况下，从站模块包括前从站、顶从站、和后从站三个模块，其硬件电路和软件全部相同，不同的是模块的参数设置。输入信号模拟电压输入2路模拟电阻输入6路车速输入2路转速输入2路地址线输入4路开关量输入18路唤醒输入1路输出信号正电输出13A输出1路9A输出4路6A输出2路4A输出1路3A输出4路2A输出6路1.5A输出4路负电输出7.5A输出1路6A输出2路1.5A输出4路C3信号输出3路*注意：单模块配置功率输出不得超过2500瓦。通讯接口1个CAN 2.0B（ISO 11893标准）接口：接CAN内网1.1.2.3系统功能在应用中， CAN总线控制系统主要实现了冷却水温，发动机转速，机油压力，电压，气压I、气压II、油压、水温，车速等仪表的显示，车辆前面车灯的控制，后面车灯的控制，发动机的起动和熄火控制，雨刮器控制，缓速器控制，喇叭控制，发动机系统状态指示，ABS系统状态指示等功能。当水位告警、车速过高、转速过高及油压报警等信号发生时，蜂鸣器会发出“嘀、嘀”的声响。（1）仪表界面如图13所示图13、仪表界面图（2）按键操作仪表板从左至右六个操作键分别为：Menu、Up/、Down/、Left/、Right/和Video键。基本功能如下：Menu：短按：显示仪表主菜单；Up/：短按：向上选择；长按：液晶背光+；Down/：短按：向下选择；长按：液晶背光-；Left/：短按：向左选择；Right/：短按：向右选择；长按：仪表背光+；Video：短按：切后视；长按：液晶背光-；（3）彩色TFT液晶显示屏彩色TFT液晶显示屏用于显示丰富的画面和文字信息；在接入视频信号后，也可以作为视频显示器使用。按动视频转换开关可在正常显示画面、倒车监视视频画面、中门监视视频画面之间切换；车辆挂倒挡时自动切换为倒车监视视频画面，车辆中门打开吋自动切换为中门视频画面。仪表显示画面主要分为三种：主菜单、子菜单和报警显示页面。如图14所示图14、主菜单显示页面上图为仪表的主菜界面，当用户在主菜单中选择进入“査看里程和转速信息”子菜单时，液晶屏显示结果如下图所示。在此页而下用户可査看当前的累计总里程、累积短里程A和B、发动机累计总转数、发动机短累计时间和发动机累计时间。对于累计短里程A和B与发动机短累计吋间，用户还可以对他们进行清零设置。 当需要对某一项清零时，用户先用Up和Down键把光标移动到该项之后的“清零”位置处，然后再长按Left键即可清零。如果无须清零，按下Menu键可退出此页面。如图15所示如图15、子菜单显示页面当有操作量和报警量信号发生时，仪表自动转入报警显示页面，显示结果如下图所示。最上一栏为仪表操作状态指示信号，当一屏不能显示此刻所有操作量时，其右端会出现可翻的白色箭头，表示后面还有操作量。此时先通过Up和Down键将光标移动到白色箭头处，此时白色箭头变为绿色箭头，表示当前可翻。再按下Right（或Left）键可查看更多操作量指示。液晶屏的中间为车内具体位置的报警指示，最下面一栏是对报警信号的文字解释。当车内同一位置出现多个报警（当前屏幕显示不完）或当前屏幕显示不全所有的报警文字说明时，用户可按Right（或Left）键翻屏查看更多信息（具体按键操作与查看操作量相同）。如图16所示图16、报警器显示页面1.1.2.4物理层电路布局（1）总线线路根据J1939协议，总线线路由一条CAN_H和一条CAN_L。CAN_H应为黄色，而CAN_L为绿色。导线为屏蔽双绞线电缆。（2）布局网络的线路布局应当尽量靠近线性排布以避免电缆的反射。实际中有必要采用短截线连接到主干线电缆。为尽量减少驻波，网络中节点的间隔不应相同，短截线的长度和尺寸也不完全相同，具体形式如下图17所示。图17、网络线路布局图参数符号最小值额定值最大值单位条件总线长度L040m不包括电缆短截线电缆短线长度S01m节点距离d0.140m应控制线路布局，以防止多余的信号通过互感和/或者电容耦合进入CAN_H和CAN_L电线上。耦合信号可能会干扰通信，降低或破坏CAN传输线在扩展周期内的收发。通过调整本部分电缆包括ECU地和电源线布线远离高电流器件、高速开关负载以及连接到这些设备上的电线可以降低耦合的风险。要避开的器件和相关电线有：启动电动机，雨刷继电器，开关信号继电器（闪光器），灯继电器。此外，网络和短截线的布线应避免离敏感器件太近（例如，无线电，电路板，和其它的电信设备）。目前车身上常见的错误接法拓扑主要有哑铃型拓扑，“土”字型拓扑，以及一些根据现场情况随意连接更为不规则的拓扑接法，如下图18示例：图18、不规则拓补图图18所示的几种不规则的拓扑接法中，每个模块所产生的反射都会叠加到其节点上，节点所连接的模块越多，该节点上面所叠加的反射波强度越大，通过CAN网络的传输，会使整个网络的信号完整性非常差，波形容易失真，造成通讯故障。J1939协议中规定的拓扑结构，由于每个节点上只有一个模块，故叠加到每个节点上的反射比较小。另外由于网络中节点的间隔不相同，故其他节点上的反射传输到该节点上的延迟时间不同，相位也不同，这样就使得最终叠加到每一个节点上的反射波强度非常小，抗干扰性能要远远强于不规则的拓扑接法。实际车身环境非常复杂，像发动机的震动、电磁干扰、环境的温度湿度变化大等等，都是很强的外界干扰，不规则柘扑在这种强干扰下工作很容易发生故障。为了保证车身的正常工作，推荐CAN网络的拓扑采用J1939协议中所采用的拓扑形式。1.1.3电机目前使用的是车载永磁同步电机，是专为电动汽车设计开发的高性能主驱电机。机身带循环冷却水道，绝缘等级为H级，防护等级为IP67。该电机为三相交流永磁同步电机，与伺服驱动器匹配使用。该种电机主要分为100KW、50KW两种，其优点是体积小，效率高，控制简单，运行可靠，能较好地满足电动汽车的动力需求。采用新型稀土永磁材料，具有响应快、高效节能等特点。采用磁阻式旋转变压器检测转子位置，可靠稳定，提高电机控制精度。采用高强度合金材料机身，材料轻量化的同时亦能增加汽车有效载荷，提高电动汽车节能效果。机身内置热敏电阻，监控电机运行温度。采用永磁同步伺服技术，经优化设计满足电动汽车控制要求。1.1.3.1 50KW电机结构50KW电机由以下几部分构成，如图19所示。图19、50KW电机爆炸图1传动法兰压8前轴承压套15进出水口2传动法兰9转子16后轴承3传动法兰定位套10转轴17旋转变压器转子4制动器安装座11机座18旋转变压器转子压板5前端盖12接线盒19后端盖6前轴承13航空插座20旋转变压器定子7前轴承内盖14底脚1.1.3.2 100KW电机结构100KW电机主要由以下几部分构成，如图20所示。图20、100KW电机爆炸图1传动法兰10前轴承内盖19旋转变压器转子压板2胀紧联结套11转轴20后端盖3前端盖12转子21旋转变压器定子4吊环13接线22旋转定子压板5接头式压注油杯14机座23编码器保护罩6旋转盖式油杯15底脚板24航空插座7底脚16进出水口25编码器保护罩盖板8前轴承压套17后轴承9前轴承18旋转变压器转子1.1.4辅助系统1.1.4.1电动液压转向油泵电动液压助力转向系统为新能源汽车提供转向助力，能够根据午.辆运行状态为整体式动 力转向器提供最佳的助力油压，使车辆转向操纵灵活；与传统的转向系统相比能使整车功耗下降3%-5%。电动液压助力转向系统主要包括新能源部分的电动转向油泵、电动转向油泵支架、转向 电机控制器（大部分车型为五合一）、高压线束，同时包括传统部分的整体式动力转向器、 方向盘、转向管柱、转向直拉杆、角转向器等。电动转向油泵作为新能源客车的关键部件，向整体式动力转向器提供能量供给，向转向 系统提供助力。电动转向油泵主要由转向电机、转向油泵及连接结构组成，如图21所示。图21、 电动转向油泵结构图1转向油泵2转向电机3绝缘减震垫4高压插接件5温度信号线及插件6电机屏蔽线1.1.4.2电动冷暖空调电动冷暖空调主要分为低压部分和高压部分：低压部分包括控制面板、电控盒、调速模块、蒸发风机、冷凝风机、传感器及低压线束（黑色波纹管内）；高压部分包括滤波电容盒，压缩机、电暖风及高压线束（橙色波纹管内）。电控系统主要组成如表3所示：表3、电控系统主要组成表名称装配位置作用备注面板仪表台空调操纵器低压器件电暖风传感器线束仪表台连接面板和司机位传感器低压器件司机位传感器仪表台附近检测司机位温度低压器件操纵器线束风道1、连接面板和电控盒2、连接整车和空调系统低压器件电控盒回风口电器元件安装板控制空调各个电器部件低压器件保险盒回风口电器元件安装板给空调风机提供保险低压器件冷凝风机调速模块回风口电器元件安装板对冷凝风机进行调速低压器件蒸发器内机组线束空调总成内连接电控盒、保险盒与各类负载低压器件回风、室外、蒸发、冷凝传感器分别在回风口、冷凝器支架旁、蒸发芯体弯头处、冷凝芯体弯头处检测系统各处的温度低压器件中压、低压、高压、排气温度开关分别在蒸发器内、压缩机吸气口、压缩机排气口检测系统的运行状态低压器件蒸发、冷凝风机分别在蒸发器内冷凝器内协助芯体换热低压器件四通阀冷凝器内制热时换向低压器件滤波电容盒蒸发器内保护压缩机的运行高压器件（受控于电控盒）压缩机冷凝器内提供制冷高压器件（与电控盒通讯）压缩机线束空调机组内连接滤波电容盒与压缩机高压器件高压电源线束风道内提供压缩机供电高压器件电加热线束底盘提供电暖风供电高压器件简易逻辑结构如下图22所示：图22、简易逻辑结构图纯电动热泵空调工作模式如下图23所示： 图23、纯电动热泵空调工作模式图机组采用分体布置，蒸发器冷凝器位于车大顶，壳体为铝合金整体焊接，蒸发盖子和冷凝盖子单独设计,如图所示；压缩机总成位于车后桥前方车体中部靠近车底位置，如图24所示。图24、空调机组分布图（1）过滤器由于制冷系统中的两器及配管要经过切、割、弯、胀等工序，铜屑、铝屑等机械杂质不可避免带入制冷系统内，因此在系统管路上必须安装过滤器，如压缩机吸气管、毛细管组件两端。过滤网目数为30-60目 过滤有双向的（带钢丝网）和干燥过滤器：除了过滤功能外还有干燥功能。如图25所示图25、过滤器切面图（2）消声器消声器一般装在压缩机的高压排气管上，使空调器在使用过程中减少气流脉动而产生的噪音，压缩机排出的高温、高压蒸气流速很高，一般在10-25m/s之间，气流会产生脉动，气流的脉动则会产生噪音。如在压缩机的高压出气管上装一个中空容器，其作用是利用管径的突然变大，来减少噪音。消音器的效果与变径比率有关，边径比率越大，消音效果越好，消声器一般安装在压缩机排气口与冷凝器之间 。如图26所示图26、消声器切面图（3）四通阀四通阀又称电磁四通阀，它是热泵型空调器中自动换向实现制冷、制热的一个重要部件。它主要由控制线圈和四通阀体两大部件组成。在安装过程中要注意保持阀体轴线一定水平放置。如图27所示图27、四通阀示意图（4）电子膨胀阀冷媒流量精确控制，测试各环境工况下的冷媒最佳流量，对数据进行拟合，确定最佳的控制模型，做到精确控制。如图28所示图28、电子膨胀阀切面图（5）汽液分离器汽液分离器是为了防止液态制冷剂流入压缩机造成液压缩，在蒸发器和压缩机之间安装的汽分，系统冷媒灌注量较大，为避免在低温制热工况以及其它非正常工况压缩机出现液击现象，在系统中需增加一只汽液分离器，为安全起见，通常情况汽分内液体不能超过容积的2/3，否则需要更换更大的汽分。汽分安装注意进出管的方向性，待“IN”标志的汽分的进管，另一端与压缩机吸气口相连。如图29所示图29、汽液分离器示意图（6）单向阀单向阀在系统制冷制热模式切换时起到调节制冷剂流向的作用，注意单向阀的方向。如图30所示图30、单向阀示意图（7）制冷剂充注为了满足纯电动空调的制热效果，科林纯电动空调通常采用R407C制冷剂，该制冷剂为混合制冷剂，组成成分为： R134a/R32/R125=52/23/25，为了保证制冷剂的性能，对于R407C混合冷媒不可以重新使用，应退回制造厂家由他们去处置。如果系统中有制冷剂泄漏，不可直接补充制冷剂，首先应该对系统中制冷剂排放干净（排放制冷剂过程中不能排放过快，以防系统中压缩机油随制冷剂流失），然后对系统抽真空（真空度标准按传统空调），充注制冷剂时尽量采用液态充注（把制冷剂灌倒置进行充注），对于因制冷剂泄露而重新灌注制冷剂的情况下，需要对系统补注50ml HAF68 油；由于R407C不能重复利用，因此R407C系统未设截止阀；6701车制冷剂充注位置：1、系统高低压管路靠近压缩机侧（同传统空调，位于车体后侧门位置高低压系统管路上），2、如上图所示大顶低压充注口（大顶上只有低压充注口，未设高压充注口），仅作不方便检测和充注冷冻油时使用。系统制冷剂充注量：2.7kg(全直流纯电动空调系统没有视液镜，充注制冷剂时必须使用电子称控制制冷剂充注量)1.1.4.3电驱动空压机电驱动空压机是使用驱动机带动曲柄滑块机构，并将曲柄旋转运动转换为活塞往复运动的空气压缩装置。具有结构紧凑，环境适应性强，性能稳定，充气速度快，维护简单，后期维护费用少等特点。详细技术参数如表4所示，主要结构如图31所示，拆装如图32所示。表4、电驱动空压机主要技术参数表额定排气量0.38m3/min额定排气压力0.85MPa排气温度100电机电压3相AC 220/380V 50HZ电机绝缘等级H级电机防护等级IP56冷却器风扇电压单相AC 2 2 0V/3 80V 50HZ整机重量80 2kg (带安装底座）噪声声压级72 土2dB(A)外形尺寸746 X35.5 X480电机旋转方向面向电机尾端。电机必须顺时针方向旋转最大带载启动压力0.65MPa最大连续工作时间0.5小时图31、电驱动空压机主要结构图1冷却油管6隔振器11电机16电机旋向2空压机主机7油底壳12加油盖17油尺3油泵8油镜13进气管2518油压开关4吸油管9放油塞14排气管5连接支架10机油滤15冷却器图32、电驱动空压机拆装示意图序号组件序号组件1连接螺栓，14平垫、弹垫9油管组件02，M26、M16密封垫2电机10油泵3M12x70内六角螺钉，12平垫、弹垫11油管组件01，M18密封垫4连接支架12油管组件03，M26、M16密封垫5绝缘垫，12平垫，M12螺母13冷却器6M12x25内六角螺钉，大垫片14油管组件04，M16密封垫7联轴器15安装底座8空压机1.1.4.4低压电气系统低压电器系统，主要包括以下几个部分：（1）电、气喇叭当打开电、气喇叭转换开关后，再按喇叭按钮，喇叭才工作。电器件布置如表5所示，电路如图33所示。表5、电器件布置表电器件安装位置电、气喇叭转换开关司机前一表板电喇叭继电器整车电器盒内电喇叭整车前保险杠右后侧喇叭按钮方向盘盘上图33、电、气喇叭电路图（2）干燥器正常情况下，干燥器指示灯不亮，干燥器加热器不工作，但干燥器处有+24V电压。当流经干燥器的压缩空气气温降至4时，干燥器自动开始加热，干燥器指示灯亮；当压缩空气温度升至20时，干燥器加热器自动切断，停止加热，指示灯灭。电器件布置如表6所示，电路如图34所示。表6、电器件布置表电器件安装位置干燥器指示灯组合仪表内“AIRDRYER”指示灯干燥器诊断器整车电器盒内干燥器车架中部图34、干燥器电路图（3）水位过低报警器当副水箱水位低于一定值时，水位过低指示灯亮，同时水位过低报警器蜂鸣器发出报警声。水位传感器的损坏是电路不能整车工作的主要原因。电器件布置如表7所示，电路如图35所示。表7、电器件布置表电器件安装位置仪表保险整车电器盒内水位过低报警灯司机前仪表板上水位传感器车辆副水箱上水位报警蜂鸣器前电器盒内图35、水位过低报警电路图（4）电子钟当整车钥匙打到ACC档时，电子钟有电，正常显示。内外温度传感器的损坏损坏电子钟显示温度不正常的主要原因。电器件布置如表7所示，电路如图36所示。表7、电器件布置表电器件安装位置仪表保险整车电器盒内ACC火继电器整车电器盒内电子钟前顶上内温度传感器车内回风口出外温度传感器车外图36、电子钟电路图1.2控制策略1.2.1电池控制策略电池通过电池管理系统（以下简称BMS）进行控制，主要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行，如图37所示。图37、电池管理系统策略图电池管理系统主要分为以下几部分：（1）均衡管理电池均衡的意义就是利用电力电子技术，使锂离子电池单体电压或电池组电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每个单体电池在正常的使用时保持相同状态，以避免过充、过放的发生。一般分为主动均衡及被动均衡两种模式。目前使用的是基于电芯SOC的均衡及基于时间模式的均衡的双向主动均衡模式。（2）电池安全管理电池安全管理分为过充、过放保护；过流、高温、低温保护；多级故障诊断保护三个部分。（3）SOC/SOH检测单电芯SOC计算是BMS中的重点和难点，SOC是BMS中最重要的参数，因为其它一切都是以SOC为基础的，所以它的精度和鲁棒性（也叫纠错能力）极其重要。如果没有精确的SOC，再多的保护功能也无法使BMS正常工作，因为电池会经常处于被保护状态，更无法延长电池的寿命。SOC的估算精度精度越高，对于相同容量的电池，可以使电动车有更高的续航里程。高精度的SOC估算可以使电池组发挥最大的效能。目前的SOC检测分为剩余容量估算、电池健康估算、高精度容量积分三个部分。通过电池监控单元（CSC）执行以上主动均衡功能。（4）高压安全管理高压安全管理分为高压互锁（HVIL）及高压绝缘检测两个部分。高压互锁的目的是，用来确认整个高压系统的完整性的，当高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候，就需要启动安全措施了。较高的供电电压对整车的电气安全提出了更高的要求，尤其是对高压系统的绝缘性能提出了更为苛刻的要求。绝缘电阻是表征电动汽车电气安全好坏的重要参数，相关电动汽车安全标准均作了明确规定，目的是为了消除高压电对车辆和驾乘人员人身的潜在威胁，保证电动汽车电气系统的安全。（5）电池参数检测通过电池管理单元（BMU）从C-CAN 与多个CSC 进行通信，从CSC 获得各单体电池的电压、温度及工作状态。（6）其他整个完整的BMS还包括有低功耗、历史数据记录、级联灵活扩展、CRC数据校验等多项其他功能配合组成。1.2.2电机控制策略根据整车控制器输入输出以及CAN总线信息对动力系统和电附件进行综合能量管理，降低电耗。依据CAN总线上动力系统和电附件的故障信息进行故障诊断和安全处理，并在专用仪表系统上显示故障信息和处理措施，提高整车主动安全性能。简单的来说就是利用BMS系统主要是采集电池的数据，电池充放电状态、电池总电压、电池总电流，每个电池箱内电池测点温度以及单体模块电池电压等。将这些参数的实时，快速，准确通过显示系统显示出来，并根据参数实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管理等功能，如图38所示。图38、电机控制策略图1.2.3充电控制策略1.2.3.1充电过程的操作与控制程序充电过程与操作共分为6个阶段（如图39所示），分别是：（1）充电机测量检测点1的电压是否为4V,来判断插头和插座是否已完全连接（2）如检测点1电压为4V,则判断车辆接口完全连接，充电机控制电子锁锁止（3）在车辆接口完全连接后，充电机自检成功，则闭合K3 和K4，A+、A-行成回路，同时向BMS发送“充电机识别报文”（4）BMS得到充电机提供的低压辅助电源后，BMS测量检测点2的电压是否为6V,来判断车辆接口是否已完全连接，如果判定为完全连接，BMS向充电机开始发送“电池管理系统识别报文”（5）BMS与充电机握手和配置后，BMS闭合K5和K6,使充电DC+、DC-回路导通（6）充电机闭合接触器K1和K2,使直流供电回路导通图39、充电过程的操作与控制示意图1.2.3.2充电整体流程纯电车充电通过5个阶段完成。第一阶段：物理连接完成和上电充电机动作：测量检测点1电压值是否为4V,来判断充电枪和底座是否已经完全连接。在判断为完全连接后闭合K3 和K4，充电机提供24V电源给BMS，同时开始周期发送“充电机识别报文”，报文代号CRM （ID:1801F456）其中第一个Byte为00（表示此时充电机主动发送识别，请求握手）。第二阶段：充电握手阶段得到充电机提供的24V电源后，测量检测点2的电压是否为6V,来判断车辆接口是否已完全连接，如是，BMS开始周期发“BMS识别报文”,报文代号BRM。（1）首先BMS发送RTS报文(ID:1CEC56F4),通知充电机准备发送多少数据。（2）当充电机收到BMS发送的RTS报文后，作出应答信号，回复CTS给BMS(ID:1CECF456)（3）当BMS接收到充电机的应答报文CTS后，开始建立连接发送数据DT（ID:1CEB56F4）当充电机接收完BMS发送的报文DT后，回复CM给BMS用于消息结束应答（ID:1CECF456）第三阶段：充电参数配置阶段（1）充电握手阶段完成，充电机和BMS进入充电参数配置阶段BMS发送电池充电参数BCP给充电机。首先BMS发送RTS报文（ID:1CEC56F4),通知充电机准备发送多少包数据。 当充电机收到BMS发送的RTS报文后，作出应答信号，回复CTS给BMS(ID:1CECF456)当BMS接收到充电机的应答报文CTS后，开始建立连接发送数据DT(ID:1CEB56F4) 当充电机接收完BMS发送的数据报文DT后，回复CM给BMS用于消息结束应答（ID:1CECF456）（2）充电机发送时间同步信息CTS给BMS（ID:1807F456）（3）充电机发送最大输出能力CML给BMS(ID:1808F456)（4）BMS发送电池充电准备就绪状态BRO给充电机(ID:100956F4)（5）充电机接收到BMS发送的BRO信息后，回应充电机输出准备就绪状态CRO(ID:100AF456)第四阶段：充电阶段（1）BMS发送电池充电需求BCL给充电机（ID:181056F4）（2） BMS发送电池充电总状态BCS给充电机，启动数据传输协议TCPM 首先BMS发送RTS报文（ID:1CEC56F4),通知充电机准备发送多少包数据。 当充电机收到BMS发送的RTS报文后，作出应答信号，回复CTS给BMS（ID:1CECF456）当BMS接收到充电机的应答报文CTS后，开始建立发送数据DT(ID:1CEB56F4) 当充电机接收到BMS发送的数据报文DT后，回复CM给BMS用于消息结束应答（ID:1CECF456）（3）充电机发送充电机充电状态CCS给BMS(ID:1812F456)（4）BMS发送单体动力蓄电池电压BMV给充电机（5）BMS发送动力蓄电池温度BMT给充电机上述所有参数，在充电过程中按照按照协议要求的报文周期固定发送，当充电过程中出现异常或者充电满时将停止充电，同时发送充电停止报文：（6）BMS发送中止充电报文BST给充电机，命令其结束充电及充电结束的原因 (ID:101956F4)（7）充电机发送充电机中止充电报文CST，告知BMS充电结束及充电结束的原因（ID:101AF456）上述任何一步异常都将导致中止充电。第五阶段：充电结束阶段（1）BMS发出统计数据BSD（ID:181C56F4）（2）充电机发出统计数据CSD（ID181DF456）1.2.4行驶控制策略纯电动车通过动力系统实现控制策略，动力系统结构简单，通过实现无级变速,行驶中无换挡过程，省去复杂变速器和离合器等机构。驱动电机在车辆制动时能够作为发电机回收电能给动力电池，同时实现辅助制动的作用，所以纯电动车取消了缓速器，如图40所示。图40、行驶控制示意图驱动行驶阶段，电池为驱动电机提供电能，驱动电机将电能转化为机械能，通过驱动桥驱动车辆行驶，如图41所示。、图41、驱动行驶示意图在车辆滑行和制动时，车辆驱动电机转动，驱动电机作为发电机产生电能为电池充电，完成制动能量回收，如图42所示。图42、车辆滑行和制动示意图在车辆外接充电时，电网电能通过充电机为电池系统充电，如图43所示。图43、充电电能流向示意图第二章 纯电动汽车故障排查与诊断1.1 检修安全事项1.1.1基本维修术语（1）清洗用有效的方法消除锈迹、油垢及其它污物等的作业。 （2）检查对车辆及其它部件和总成的可靠性和有效性的观察与检测。（3）紧固按技术规范的规定，将机件或总成的紧固件校紧。 （4）拆检将机件或总成拆解，进行详细检查，不符合要求者，进行修复或更换。（5）润滑零部件经过清洁或清洗后，按规定加注润滑油或润滑脂。 （6）调整对总成或部件按技术要求的规定，进行调节整定。 （7）检修根据检查结果，对不符合技术要求的部件进行修理。 （8）整形用专用设备对物件变形部位进行整形，使其恢复原状。 （9）新能源部分纯电动公交客车上采用动力蓄电池为动力源的设备和配套的总成、附件及相关联的控制电路、仪表等。 （10）绝缘包扎妥当指高压线接头处或外表绝缘老化破损处，按绝缘包扎工艺处理而言。即使用黄腊带，橡皮包布及塑料胶带（或黑包布）等三种绝缘材料依次自内而外，分层整齐包扎紧密。 （11）拆装将总成从车上拆下来，按技术规范进行各项作业后，再将总成装回。 （12）齐全指数量、规格和要求都符合规定。 （13）基本绝缘新能源高压电气设备的导电体与机壳间的绝缘电阻。 （14）附加绝缘新能源高压电气设备的机壳与车身金属部件间的绝缘电阻。（15）总绝缘整车新能源高压电气设备全部接通情况下，新能源高压电气设备的导电 体与车身金属部件间的绝缘电阻。1.1.2基本要求（1）电气电路的维护必须由持电工证（电工证说明：国家安全生产监督管理总局发放的特种作业操作证电工作业类，低压运行维修证）的合格电工执行，并严格遵守电工安全操作规程进行。（2）维护和保养新能源部分所需工具：兆欧表、万用表、钳流表（含直流及交流）、具有绝缘手柄的操作工具（含力矩扳手、快速扳手、螺丝刀等）、绝缘手套、绝缘鞋等。检测用仪器需要先检查功能及附件均工作正常后方可使用，操作工具应提前使用绝缘胶带包裹除去与标准件接触点以外的裸露金属部分，避免因仪器故障或操作工具裸露金属部分误触带电部件，导致高压事故。（3）在系统进行维护和保养前必须切断动力电源。步骤为先将钥匙开关置于“OFF”并拔出钥匙，（维护和保养期间，应将钥匙收起并妥善保管。）关闭低压总火翘板开关，并将低压电源总开关手柄拨到“OFF”位置然后依次拔出总正、总负快断器。复原时，应确保低压 24V总电源开关处于“OFF”档、总火翘板开关处于关闭状态，钥匙开关置于“OFF”，然后依次插入总正、总负快断器。（4）集成式控制器，有高压直流输入线和高压交流输出线，维护人员维护时拔下快断器，对高压电源进行检查维护时，在任何情况下不能同时接触电池的正负极；以上操作必须佩戴绝缘手套和绝缘鞋、使用绝缘工具。（5）检查电机绝缘时，要拔下快断器，电机连接线要与集成式控制器分离。（6）对整车进行电焊焊接时，必须断开 24V电源，拔掉快断器、拔掉 ABS、CAN模块、整车控制器、集成控制器上所有线束插件，否则可能导致以上控制模块损坏。为保证焊接完成后车辆正常运行，请在完成焊接后将各接插件复原。（7）在底盘下进行作业时，必须断开点火钥匙。（8）严禁擅自拆装电池系统总成内部中任一组成部件；严禁将电池箱作为承重台使用及用其他物品覆盖在电池箱上，严禁将电池箱与火源接触及在太阳下暴晒。1.1.3系统维护注意事项1.1.3.1动力电池系统安全须知（1）要求维修人员必须持有安监局办法的合格电工证和CTL维修授权证书才能进行维修作业； （2）严禁任何时候用双手同时触摸电池箱体的正负极柱；（3）在操作和维护电池系统时，需穿戴绝缘手套，严禁佩戴手表等金属饰品；（4）严禁人为对电池进行挤压、刺穿、燃烧等破坏电池系统的行为；（5）在清洗车辆时，应避开高压原件，避免与水接触后产生不良后果；（6）电池系统的工作环境应无腐蚀性、爆炸性、和破坏绝缘的气体和导电尘埃，并远离热源。1.1.3.2动力系统安全须知（1）若仅对低压电器进行维护作业且不需行车时应把档位开关打到空档，然后可按一般车辆方法进行；若仅对机械设备进行维修作业应在关闭钥匙开关和电源开关状态下进行。（2）车辆所有橙色线为高压线束，非专业人士不能对高压线路、高压元件进行切割或打开。（3）在进行一般维护作业时应严格防止高压线束的绝缘层破损漏电。 （4）当进行维护作业需要对高压元件进行拆卸时请与厂家联系或由专业高压电工断开储能装置连接插头，切断高压电源后进行。 （5）在清洗车辆时，请避开高/低压元件，严禁用水直接冲洗高/低压元件及电动助力转向总成。 （6）各螺栓连接处的力矩要严格按照螺栓扭矩要求来执行。1.2纯电车事故应急处理1.2.1明火事故保证人身安全的情况下，有条件的进行如下操作：（1）车辆停稳，打开车门，拔出钥匙，关闭电源总开关，条件允许情况下，由专业人员操作，断开手动维护开关；（2）如果电池线束冒烟起火，使用二氧化碳或者干粉灭火器喷射。（3）如果电池起火，在远距离使用高压水枪灭火。（4）通知售后部门，在确定车辆安全前，禁止再次使用车辆。1.2.2涉水事故保证人身安全的情况下，有条件的进行如下操作：（1）积水深度低于30CM，行进时间不能大于10分钟，时速不能超过10Km/h；（2）积水深度超过30CM，禁止行驶，马上车辆停稳，打开车门，拔出钥匙，关闭电源总开关，条件允许情况下，由专业人员操作，断开手动维护开关；（3）通知售后部门，在确定车辆安全前，禁止再次使用车辆。1.2.3交通事故保证人身安全的情况下，有条件的进行如下操作：（1）车辆停稳，打开车门，拔出钥匙，关闭电源总开关，条件允许情况下，由专业人员操作，断开手动维护开关；（2）根据国家道路交通安全法相关规定处理交通事故；（3）通知售后部门，在确定车辆安全前，禁止再次使用车辆。1.3纯电车常见故障检修及诊断方法1.3.1电池系统故障检查及诊断方法1.3.1.1电池系统检查步骤严禁擅自拆装电池系统总成内部中任一组成部件，怀疑电池故障须按以下步骤进行故障检查，确定电池故障后，通知售后专业技术人员处理。（1）整车断电；（2）断开高压盒的MSD；（3）分两步断开MSD：第一步，每支路首、尾电池箱的MSD；第二步，需维修的电池箱的MSD。（4）用万用表确认电池包高压正负极无电压输出；（5）高压线束拆卸后，对其两端进行绝缘保护后进行电池故障诊断。1.3.1.2电池系统常见故障排除与诊断故障现象1：快断器报警发生此故障的原因包栝但不限于以下几种：快断器松动。解除办法包栝但不限于以下几种：重新拔插快断器。故障现象2：单体电池高压一/二级报警发生此故障的原因包栝但不限于以下几种：电池管理系统某个电池电压过高。解除办法包栝但不限于以下几种：驱动放电减少回馈或关闭回使能一段时间后恢复。故障现象3：单体电池低压一/二级报警发生此故障的原因包栝但不限于以下几种：电池管理系统某个电池电压过低。解除办法包栝但不限于以下几种：充电。故障现象4：系统高温一/二级报警发生此故障的原因包栝但不限于以下几种：电池过温。解除办法包栝但不限于以下几种：（1）停车降温；（2）检查电池箱风扇，失效须更换；（3）检查并清结电池滤网。故障现象5：放电超限一/二级报警发生此故障的原因包栝但不限于以下几种：放电电流过大。解除办法包栝但不限于以下几种：降低驱动力。故障现象6：充电超限一/二级报警发生此故