电牛2号三电系统培训电控部

三电系统培训汽车工程研讨院电控部2021年2月10日主讲人：刘永军2目录一概述二系统架构三主要零部件四电牛二号简介五BMS缺点排查六电机电控缺点排查七充电机缺点排查八关键目的影响要素九电平安知识3本次培训主要针对三电系统典型缺点及排查方法的实际和实操培训，意在协助华道公司区域人员开展售后效力网络的培训任务。一、概述二、系统架构电机控制器、仪表、车载充电设备经过整车CAN与电池管理系统通讯。车辆运转过程中，BMS经过整车CAN将车辆运转必需的数据送达电机控制器，电机控制器根据油门、制动踏板、档位信号分析驾驶员意图，控制电机驱动车辆行驶。三、主要零部件3.1动力电池系统3.2驱动电机及控制器3.3DC-DC3.4充电机3.5高压盒3.6仪表3.1动力电池系统电池包是新能源汽车中心能量源，为整车提供驱动电能，它主要经过金属材质的箱体包络构成电池包主体。模块化的构造设计实现了电芯的集成，经过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的平安维护及衔接途径；经过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。3.1.1电池系统构成3.1.2电池系统电气原理3.2电机及其控制器MCU是新能源汽车特有的中心功率电子单元，经过接纳BMS发送的电池放电参数，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统缺点诊断维护和存储功能。3.3DC-DCDC-DC是将一种直流电变换为一种直流电的技术设备，主要对电压，电流实现变换。电牛二号搭载的DC-DC是将额定312V直流电转换为13.8±0.1V直流电，给12V铅酸蓄电池充电。3.3.1DC-DC控制流程当钥匙旋到ON档时，BMS自检并唤醒、继电器吸合，同时BMS使能DC-DC启动，继而DC-DC高压输入，动力电池经过总正接触器，DC-DC接触器，将312V直流电转换成13.8±0.1V直流电，给12V铅酸电池充电。3.3.2DC-DC根本参数项目参数型号TDC-320-12JG输入额定电压320V额定输出电压13.8V最大输出功率1KW最低输出电压13.5V最低输出电流70A满载效率95%防护等级IP67（除风扇以外）通讯接口ON档使能开机，CAN信息ON档开机上报3.4充电机车载充电机是新能源车实现从电网把交流电转化成动力电池直流电的电力电子功率单元，经过接纳BMS发送的电池充电恳求参数，输出恳求电流及电压，实现给动力电池充电功能，同时充电机系统具有缺点诊断维护和存储功能。充电机根本参数项目参数型号HK-J-H440-20输入电压AC90-265V输出电压范围110-440V最大输出功率6.6KW最大输出电流20A满载效率93%防护等级IP67通讯接口CAN2.0工作环境温度-35℃～+85℃外形尺寸(一体机)353×230×160（mm）3.5高压盒高压配电盒是电动汽车上实现整车高压电气分配与维护的电气元件，简称PDU〔电源分配单元〕由铜排，熔断器与继电器，低压控制线组成，具有电流，电压采集，高压衔接形状，绝缘形状进展实时监控，增进电气系统平安性能。高压盒原理3.6仪表仪表的功能是获取需求的数据并采用适宜的方式显示出来，不同的信息是由不同的获取方式和显示方式。目前，电牛二号的仪表是采用车身总线方式传输数据。3.6.1仪表构成电池SOC车辆时速档位、电池电压、电流，续航、缺点码等形状显示当仅有常电的情况下，此时仪表处于休眠形状方式，仪表不任务；点火点IG接通后仪表进入正常任务方式：当输入高电位时，仪表从休眠方式下唤醒；显示屏正常任务，此时应该显示档位和SOC、电流和电压、转速和温度、续航、、缺点代码等信息；低压电瓶报警灯的亮灭：监控常电电压当其低于11V时指示灯亮；当大于等于12V时指示灯灭；仪表根据CAN总线相关信息，控制车速指针指示到相应刻度;检测CAN总线电量SOC指示位，控制SOC指针指示到相应刻度;受硬线控制的报警灯由仪表自控；受软件控制的根据接纳到的Can报文控制;蜂鸣器频率受MCU控制。3.6.2仪表控制原理四、电牛二号引见电牛二号现整车三电系统为：电池包〔含BMS〕，电机电控，暂无整车控制器。下表为电牛二号根本参数列表：1车型类别箱式货车N12外形尺寸（长×宽×高，mm)4030×1620×19003额定座位数2/2+24整备质量（kg）1400±205满载总质量（kg）20506轴距(mm)27007前后轮距（mm）1386/14084.1整车根本参数8驱动形式后驱9前悬/后悬(mm)541/78910最小离地间隙(mm)14011最大爬坡度（%）2512最高车速(km/h)8513接近角/离去角(度)35/2514行李箱容积（L）350015稳定车速(km/h)60160-50km/h加速时间(S)＜1517速比9.8718电压平台31219电机类型交流异步电机电机动力电池DC-DC电机控制器电动后桥充电机空调紧缩机蓄电池高压配电盒4.2整车布置五、BMS缺点排查序号项目设定说明处理方式备注1总电压过高（V）364.8二级故障报警，关断充电机，断总正继电器仪表显示2总电压过低（V）288一级故障BMS自行监测，不报警仪表不显示3总电压过低（V）268.8二级故障报警，持续60秒断总正继电器仪表显示4SOC过低（%）20一级报警报警仪表显示5SOC过低（%）10二级故障报警仪表显示6放电电流过大（30s)240报警限功率仪表显示7充电电流过大慢充30报警报警，关断充电机仪表显示8充电电流过大快充70报警报警，关断充电机仪表显示9单体电压过高（V）3.8二级故障关断充电机，断充电继电器仪表显示10单体电压过低（V）3.0一级故障报警仪表显示5.1BMS缺点阈值序号项目设定说明处理方式备注11单体电压过低（V）2.8二级故障持续60s或任一单体电压低于2.5V，断总正继电器仪表显示12整组电压不均衡（V）0.2一级故障电机控制器禁止输出仪表显示13温度过高1（℃）55一级故障报警，降功率仪表显示14温度过高2（℃）60二级故障电机控制器禁止输出持续60s，断总正继电器仪表显示15温度过低1（℃）-10℃一级故障报警仪表显示16温度过低2（℃）-20℃二级故障电机控制器禁止输出，持续60s，断总正继电器仪表显示17绝缘电阻过低1（Ω/V）500一级故障自检，不上报仪表不显示18绝缘电阻过低2（Ω/V）100二级故障报警,持续3S后，上报CAN线，2S后断总正继电器仪表显示19通信故障（丢失）≥8S

报警仪表显示20电池管理系统硬件故障

一级故障报警仪表显示5.2.1车辆正常行驶条件BMS正常任务：BMS任务时，仪表上会上传电池总压与SOC以及任务电流，此时伴随着继电器吸和声〔预充继电器、总正继电器、电控继电器〕。电机控制器正常任务：当BMS正常任务时，电控正及电控负会输出高压到电机控制器。此时用万用表，从电池两端量取电控正与电控负、总正与总负之间应该有高压输出，并且两值应该相等。车辆其它总成满足行驶要求〔与电池包、电机控制器无关项〕，如传动正常，制动正常等。5.2BMS缺点处置措施5.2.2仪表无显示数据假设钥匙打到ON档仪表屏幕亮起，但仪表上没有电压、SOC等数据，先请检查整车通讯〔CAN1〕衔接能否正常：首先要确保19Pin航插插好，并且安装时确保航插无退针景象。查看白色19Pin接插件〔驾驶舱座椅下方〕的插针能否偏斜，接插件接插能否可靠。5.2.3假设上电及钥匙打到on档，没有听到继电器吸和声需求检查线束端19Pin航插的1、12针脚能否有12V供应，11、12之间能否有12V电压。1针脚为ACC信号即12V+、11针脚为ON档+12V信号、12针脚为地即12V-。1、12与11、12之间都存在12V电压并且针位正常，那么是电池包内部问题或者整车电源干扰问题。1、12之间有12V电压，11、12之间无12V电压。检查ON档信号，丈量信号转接线整车插件端VP03针位对地能否有12V，假设无那么是整车线束有问题。③1、12之间无12V电压，11、12之间有12V电压。需量取信号转接线整车端501针位对地能否有12V，假设无需检查整车线束，假设有需检查19Pin通讯线束。5.2.4假设打到ON档，听到继电器吸和声。但是仪表屏幕不亮，那么需检查整车线束。5.2.5假设打到ON档，听到继电器吸和声并且仪表也亮，但是无任何数据，那么需求检查整车通讯〔CAN1〕，必要时也需求查看CAN1的CAN1H与CAN1L能否接反、丈量CAN1H和CAN1L电阻值或者对地电压，普通电压为2.4V左右。5.3车辆关于BMS的告警处置5.3.1车辆绝缘报警的判别与处置当车辆出现绝缘报警时，会出现如下景象：车辆钥匙打到ON档，继电器吸合。几秒后，继电器会断开并且仪表会出现绝缘报警标示。确定出现绝缘缺点位置需求做以下几个任务：把钥匙打到OFF档，拔下电池包的后端的电控正与电控负、前端的总正与总负，只保管19Pin航插；把钥匙打到ON档，等待一段时间。假设没有出现绝缘报警描画的景象，那么证明电池包没有问题，封锁钥匙。把电池包后端通往电机控制器的电控正、电控负正确衔接。然后把钥匙再次打到ON档。假设出现绝缘报警那么阐明电机控制器处有绝缘问题。假设无绝缘报警出现那么阐明电机控制器也无绝缘问题。当电机控制器出现绝缘问题时，普通缘由是涉水实验或刚从淋雨房做防水实验后呵斥的。假设确定电池包与电机控制器绝缘无问题，那么问题出在车辆前端。需求检查充电动力线、DC/DC、车载充电机、高压盒以及其它高压用电器：先拔掉DC/DC，车载充电机上的总正与总负。再次上电，假设再次出现绝缘报警，就需求检查充电动力线能否有破损，车载充电机绝缘能否有问题。假设拔掉DC/DC,车载充电机总正、总负。钥匙打到ON档，绝缘报警没有出现。那么需求在上电的情况，逐个把插头接到车载充电机上。接上一个，等待一会儿时间。假设不出现绝缘报警，那么继续插上总正或总负，直到绝缘报警出现。确定是哪一模块的问题，然后改换。假设检查动力线、DC/DC、电机控制器、车载充电机、高压盒都不是呵斥漏电的缘由。那么需求检查紧缩机等其它高压用电器等，方法同上。5.3.2电池缺点报警通常在行驶中由于电池单体电压、电池总压、温度等出现问题时，根据协议BMS将会告警信息经过整车通讯上报到仪表。根据等级不同，当出现最严重报警时BMS会切断继电器。维护电池模块防止电池过充、过放、过温、过流等景象对其呵斥损伤，衰减电池模块的运用寿命与性能。通常SOC小于20%时，仪表报警灯会亮〔硬线衔接〕。电机控制器在SOC为20%会开场根据SOC过低而逐渐降功率。假设发现仪表显示SOC在23%左右时电机控制器开场限功率并降速，能够是由于仪表是机械指针，指示有偏向。可以经过上位机去查看能否存在这种景象，当然也不排除电机控制器的出问题。有时SOC在5%甚至10%以上，车辆在加速时会切断继电器维护电池。这是由于此时单体电压过低呵斥，当过弯急加速时，由于放电流最大可到达200A+。档单体电压会瞬时被拉低到放电截止电压以下并坚持5S以上时，由于到达维护阀值以及超越了延时报警时间，所以BMS会切断电控继电器维护电池。当SOC值较大或总压较高时，在车辆行驶中或急加速中出现BMS切断继电器。通常由以下缘由呵斥：电流过大：根据签署的技术协议内容，当放电电流到达二级报警时，且继续时间超越15S，BMS会切断继电器以维护电池；温度异常：不同的温度对电池特性影响较大。当温度过高或过低BMS都会对电池实施维护。例如电池的温度超越55℃或温度低于-20℃时BMS会切断继电器，不允许电池模块放电；整车通讯缺点：当整车出现通讯缺点时。电机控制器会延时30S切断。通常这种问题会出如今最初调试时，缘由：电机控制器的35Pin有时会退针，呵斥的通讯针之间的接触不良。有时由于整车CANH与整车CANL会接反，也会有整车通讯丧失的景象；单体损坏：当单体损坏时，容量衰减加大。所以充电时，此单领会先充溢并被BMS维护。放电时，此单领会先放完并被BMS维护。当SOC值或总压较高时，BMS依然会切断继电器。5.4国标慢充问题保证车载充电机能正常充电条件：慢充CP信号正常，初始形状慢充CP对地应该是12V。用万用表量取时需求打到直流电压档。CC电阻值正常。CP拉低电阻正常，将慢充枪插在车辆充电插口上以后。CP对地电压将会变成6V左右或6V以下。当检测到CC对地电阻〔220欧姆或680欧姆〕时开场进入充电形状，当预备就绪以后才开场进入充电阶段；220V电压输入正常，有时220V输入端接插件会退针致使车载充电机不能任务BMS任务正常，车载充电机任务后会为BMS提供12V任务电源，保证BMS正常运转；通讯正常，慢充时运用的是整车CAN即CAN1，正常充电时会有两帧报文18FD7524与18E54024；BMS闭合慢充电继电器；电磁锁闭合。5.4车辆不能行驶车辆上电后，首先要确认继电器能否吸和〔听继电器吸和声〕。假设继电器不吸和请按照5.3.1中1、2、3、4进展排查；确认继电器吸和后，车辆依然不能行驶。需求量取电控正与电控负的电压、总正与总负的电压，假设两值相等与仪表显示的一致〔应与标称电压接近〕，那么电池包无问题。需求查看档位开关和通讯线〔CAN1〕能否正常,最好是用CAN盒，采集报文去辅助判别；档位开关的问题，可以在仪表盘看出，如挂D档后，仪表依然显示N；另外可以根据电机控制器的上报的缺点码来判别问题〔参考第6章〕。六、电机电控缺点排查6.1.1驱动电机参数电机类型交流异步额定功率(kW)25峰值功率(kW)45工作制S9电压等级312V额定扭矩(N·m)57.4最大扭矩(N·m)160额定转速(rpm)4160最高转速(rpm)6800堵转扭矩(N·m)/时间（s）160/30峰值转矩、峰值功率运行时间（s）30冷却方式

自然冷却绝缘等级H级防护等级IP676.1.2电机电控接插件定义电机控制器35pin端子定义驱动电机旋变8pin端子定义6.2驱动系统缺点代码序号故障代码故障类型13驱动欠压24控制电源过低35母线过压46逐波限流57旋变异常68输出缺相79电控过热810母线欠压911电流检测故障1012电机超速1115电机过温序号故障代码故障类型1219堵转故障1321电机温度传感器掉线1422电控过载1523电机过载1636CANB初始化故障1737CANB硬件故障1840功能EERROM故障1941CANB接收故障2043油门/制动信号断线2155风扇故障2256风扇电源过压6.3常见缺点排查故障代码故障类型可能原因分析处理措施3驱动欠压电池供电问题检查蓄电池电压是否在正常范围内若蓄电池电压较低，则需更换蓄电池检查蓄电池供电，电机控制器35pin端子上供电端子是否有脱落和接触不良等问题处理接触不良控制器内部故障控制器硬件故障引起的欠压更换电机控制器4控制电源过低蓄电池电压过低12V蓄电池电压过低检查蓄电池电压是否过低故障代码故障类型可能原因分析处理措施5母线过压母线电压检测电路失效控制器内部母线电压检测电路失效更换电机控制器6逐波限流旋变检测异常旋变问题更换电机旋变检查旋变线束连接是否良好解决线束问题逐波限流电路失效电控内部逐波限流电路失效更换电机控制器故障代码故障类型可能原因分析处理措施7旋变异常外部旋变电路及端子线束外部旋变电阻是否正常更换电机外部旋变线束存在对机壳短路更换电机外部旋变线束存在断路或接触不良更换线束旋变信号受到干扰旋变信号受到干扰在旋变线束上套磁环，若故障消除，则说明是干扰问题旋变内部故障旋变内部故障更换电机故障代码故障类型可能原因分析处理措施8输出缺相线路问题检查动力线端子，是否有松动、虚接若有松动，拧紧动力线缆端子的固定螺栓电控硬件故障控制板损坏更换电机控制器驱动板损坏更换电机控制器9电控过热电机控制器过热检查电控冷却风扇是否工作正常故障代码故障类型可能原因分析处理措施10母线欠压线缆问题检查母线接线端子，是否有松动若有松动，拧紧动力线缆端子误报欠压故障检查动力电池主接触器是否断开检查主接触器的状态，查看是否存在接触器异常断开母线电压检测电路失效控制器内部母线电压检测电路失效更换电机控制器11电流检测故障控制板上电流检测电路失效控制板上电流检测电路失效更换电机控制器故障代码故障类型可能原因分析处理措施12电机超速电机超速检查电机是否异常，联系电控厂家15电机过温整车长时间处于过载工况，导致电机过温车辆是否超载19堵转故障电机堵转故障检查电机转动是否异常，电机长时间处于堵转工况，重新上电21电机温度传感器掉线电机温度传感器端子接触不良，传感器断线检查传感器接插件，更换电机故障代码故障类型可能原因分析处理措施22电控过载实际输出电流过大整车长时间处于过载工况

外部故障导致电控过载电机处于堵转工况检查电机是否堵转23电机过载实际输出电流过大整车长时间处于过载工况

外部故障导致电控过载电机处于堵转工况检查电机是否堵转故障代码故障类型可能原因分析处理措施36CANB初始化故障电控硬件故障更换电机控制器37CANB硬件故障电控硬件故障更换电机控制器40功能EEPROM故障电控硬件故障更换电机控制器41CANB接收故障连接线束异常检查整车CAN线及电控终端电阻是否正常检查整车CAN线及电控终端电阻是否正常故障代码故障类型可能原因分析处理措施43油门/制动信号断线油门/制动信号断线检查油门线束、制动信号线是否存在断线及接触不良现象55风扇故障风扇电源供电检查风扇继电器、保险是否正常，检查接线端子是否有脱落和接触不良等问题检查风扇继电器、保险是否正常，检查接线端子是否有脱落和接触不良等问题56风扇电源过压12V蓄电池过压用万用表检查12V蓄电池电压是否在正常范围内用万用表检查12V蓄电池电压是否在正常范围内7.1插上充电枪后仪表不亮，通常有以下几种情况：仪表盘不亮，但是确真实充电。伴随景象为车载充电机有风扇转动声，插枪时有慢充继电器吸和声。假设此时把钥匙打到ON档，仪表盘亮起后电流处应该有负值电流，如-15A，这种情况应该检查仪表线路〔慢充12V硬线唤醒〕。仪表盘不亮，且车载充电机确实没有充电。应该做以下检查：整车通讯能否正常，此时最好需求运用CAN盒去验证BMS、充电机能否正常任务以及整车CAN1的CANH与CANL能否出现反接；首先用万用表，量取CP对地电压。正常充电时，CP电压在6V左右。假设CP电压为8V或12V那么阐明CP拉低电阻有问题，需求重新在CP信号线是对地