新能源汽车维修技能全图解

维修技能

全图解

C

多国华编著

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

扉页+版权.indd12022-3-310:58:51

内容简介

随着新能源汽车纳入国家发展战略，新能源汽车的保有量和维修需求也出现了“水涨船

高”的现象。本书由经验丰富的新能源汽车维修工程师编写，重点讲解了新能源汽车各个模

块的结构、工作原理及常见故障检测维修方法，并通过大量翔实的全彩图解梳理了新能源汽

车维修的实践思路和完整流程。

本书内容全面，图文并茂，强调动手能力和实用技能的培养，结合图解有助于增加实践

经验。本书旨在帮助汽车维修从业人员系统学习新能源汽车的工作原理，并通过实战案例获

得熟练的检修技能，进而积累一定的维修经验；除此之外，本书还可作为汽车维修培训的参

考教材。

图书在版编目（CIP）数据

新能源汽车维修技能全图解/多国华编著.—北京：

中国铁道出版社有限公司,2022.4

ISBN978-7-113-28749-8

Ⅰ.①新…Ⅱ.①多…Ⅲ.①新能源-汽车-车辆修理-

图解Ⅳ.①U469.707-64

中国版本图书馆CIP数据核字（2022）第000897号

书名：新能源汽车维修技能全图解

XINNENGYUANQICHEWEIXIUJINENGQUANTUJIE

作者：多国华

责任编辑：荆 波   编辑部电话：（010）51873026   邮箱：the-tradeoff@

封面设计：

责任校对：苗 丹

责任印制：赵星辰

出版发行：中国铁道出版社有限公司（100054，北京市西城区右安门西街8号）

印刷：北京联兴盛业印刷股份有限公司

版次：2022年4月第1版 2022年4月第1次印刷

开本：787 mm×1 092 mm 1/16 印张：12.5 字数：296千

书号：ISBN978-7-113-28749-8

定价：59.80元

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书，如有印制质量问题，请与本社读者服务部联系调换。电话：（010）51873174

打击盗版举报电话：（010）63549461

扉页+版权.indd22022-3-317:04:07

前言

为什么写如今新能源汽车已经列入国家发展战略，在不久的将来新

这本书能源汽车将逐步取代传统的燃油汽车。随着新能源汽车的保

有量逐渐增多，新能源汽车的维修需求越来越多，因此新能

源汽车维修服务将会逐渐成为汽车服务的主要组成部分。随

之而来，汽车修理行业中对于新能源汽车专业维修工程师的

需求势必越来越多。

那么怎样才能成为新能源汽车维修工程师呢？其实很简

单，只要“多看、多学、多问、多练”即可。

首先对于新能源汽车电路和动力输出/输入相关专业知识

的掌握是必不可少的，这些知识是我们认识汽车结构和工作

原理的基础，更是汽车检测维修时判断故障原因的理论支撑。

其次要掌握新能源汽车的基本维修技巧、正确的维修方法

和规范的维修程序，这些既是技能更是经验，它可以帮助我

们更快地判断故障原因，梳理出有效的检修思路，并作出高

效的维修实操。

最后要从大量的实际检修操作中总结规律，积累经验；

掌握某一类故障的基本检修方案，清楚主流品牌新能源汽车

的常见故障和维修思路，在不断地动手实践中提升维修技能

水平。

本书以现场检测实操和翔实步骤图解的方式展开讲解，方

便初学者快速掌握新能源汽车的检测维修方法。本书力求为

维修学习人员提供“手把手讲解+经验梳理”的学习模式，

帮助读者快速成长为专业的新能源汽车维修工程师。

1

前言.indd12022-3-310:59:21

全书第一部分（1~3章）旨在帮第二部分（4~10章）分别

助读者较为全面地了解新能讲解了整车控制器（VCU）、

学习地图源汽车的整车结构及维修过动力电池、动力电池的冷却

程中的安全防护，继而熟练系统、动力电池控制系统、

掌握常用汽车维修工具的使动力电池充电系统、电动机

用技巧，并对常见汽车电子控制系统、高压系统、DC/

元器件基本知识和汽车电路DC转换器、空调系统等关

图读图识图方法做了详细键系统的结构原理、故障维

描述。修方法及维修实战。

本书特色1技术实用，内容丰富

本书讲解了新能源汽车的各种基本维修技能，

同时总结了整车控制器（VCU）、动力电池系统、

充电系统、电动机控制系统、高压配电系统、DC/

DC转换器、空调系统等重要系统的故障维修实操，

内容非常丰富实用。

2大量实操，增加经验

本书结合大量的检测实操对新能源汽车的各种

电路故障进行了实际检测判断，配备了大量的实践

操作图，总结了丰富的实践经验；读者学过这些实

操内容，可以轻松掌握新能源汽车电路检测与维修

的实践技能。

3直观图解，轻松掌握

本书讲解过程使用了直观图解的讲解方式，上

手更容易，学习更轻松。读者可以一目了然地看清

楚新能源汽车电路故障的检测判断过程，快速掌握

所学知识。

2

前言.indd22022-3-310:59:21

读者对象本书较为系统地讲解了新能源汽车的各个重要系统的结

构原理、维修方法及维修实战，旨在帮助读者扎实掌握新

能源汽车维修方法和技巧，提升维修经验。以下三类读者

可以从本书的学习中获益：

新能源汽车维修初级技师；

从传统燃油车转向新能源汽车维修的从业人员；

热衷于汽车维修的新能源汽车车主；

职业院校相关专业学生和汽车维修培训班学员。

整体下载包为了帮助读者更加扎实地掌握新能源汽车故障检测与维

修技能，笔者特地为本书制作了整体下载包，内容包括：

9段新能源汽车故障检修视频；

13段常见电子元器件故障检测与判断视频。

整体下载包可通过图书封底的下载链接获取使用。

多国华

2021年10月

3

前言.indd32022-3-310:59:21

前言.indd42022-3-311:46:52

目录

目录

第1章

1.1新能源汽车的整车结构…………2

新能源汽车1.1.1新能源汽车的种类…………2

整车结构与1.1.2新能源汽车的结构…………2

安全防护

1.2新能源汽车安全用电常识………8

1.2.1 安全用电常识………………8

1.2.2 新能源汽车维修作业的高压安全防护……10

2.1汽车万用表………14

第2章

2.1.1 汽车万用表的结构…………14

汽车维修2.1.2 汽车万用表操作实战………15

工具的使

2.2汽车示波器………17

用方法

2.2.1 汽车示波器的结构…………17

2.2.2 汽车示波器的使用方法……19

2.3汽车故障诊断仪…………………20

2.3.1 汽车故障诊断仪的结构……20

2.3.2 汽车故障诊断仪的使用方法………………20

3.1汽车电路基础知识………………23

第3章

3.1.1 汽车电路基本概念…………23

汽车电路3.1.2 直流电路和交流电路………23

必知必会3.2汽车电路中的电子元器件………24

基本知识

I

目录.indd12022-3-311:00:31

新能源汽车维修技能全图解

3.2.1 电阻器………25

3.2.2 电容器………25

3.2.3 电感器………26

3.2.4 二极管………26

3.2.5 发光二极管…………………27

3.2.6 三极管………27

3.2.7 继电器………28

3.2.8 熔丝…………29

3.2.9蜂鸣器………30

3.2.10传感器……30

3.3汽车电路的特点…………………31

3.3.1 采用低压直流………………31

3.3.2 采用并联连接………………31

3.3.3 负极搭铁……32

3.3.4 汽车用导线和线束…………32

3.3.5 汽车中央接线器……………35

3.4读识汽车电路图…………………36

3.4.1 汽车电路图的组成…………37

3.4.2 汽车电路图的符号…………38

3.4.3 电路图读识技巧……………39

4.1看图识整车控制器（VCU）结构………………43

第4章

4.1.1新能源汽车的整车控制器…43

新能源汽车4.1.2整车控制器的电路结构……44

整车控制器

4.2纯电动汽车整车控制策略………44

故障诊断与

4.2.1 整车通信网络管理…………45

维修4.2.2 整车状态获取方式…………45

4.2.3 整车工作模式控制…………46

4.2.4整车驱动系统控制…………47

4.2.5整车能量优化管理…………48

4.2.6监测和协调管理车上其他电器……………49

4.2.7故障检测处理及诊断功能…49

4.2.8车辆状态监测和显示………49

II

目录.indd22022-3-311:00:31

目录

4.3整车控制器故障维修……………50

4.3.1整车控制器常见故障分析…50

4.3.2仪表显示整车故障维修方法………………52

5.1动力电池及其结构………………55

第5章

5.1.1 看图识电动汽车的动力电池………………55

新能源汽车5.1.2动力电池的基本结构………56

动力电池结

5.2动力电池的电池芯………………58

构及控制系

统故障诊断5.2.1电池芯分类…………………58

5.2.2 三元锂电池和磷酸铁锂电池………………60

与维修

5.3动力电池冷却系统的结构与原理………………62

5.3.1 看图识电动汽车动力电池冷却系统………62

5.3.2 风冷式冷却系统的结构及原理……………63

5.3.3 液冷式冷却系统的结构及原理……………65

5.4电池管理系统（BMS）的结构与原理…………68

5.4.1 看图识电池管理系统………68

5.4.2 电池管理系统的结构………69

5.4.3 动力电池的采集单元………72

5.4.4 高压控制单元的结构与原理………………75

5.4.5 电池均衡原理………………77

5.4.6 电池管理系统工作原理……79

5.5整车上电流程……81

5.5.1 整车低压上电策略…………81

5.5.2 整车高压上电流程…………81

5.6动力电池故障诊断与排除………83

5.6.1 动力电池故障分析…………83

5.6.2 冷却系统故障分析…………84

5.6.3 认识电池故障诊断仪………85

5.6.4 动力电池母线绝缘检测方法………………85

5.6.5 用万用表检测动力电池的绝缘性…………85

5.6.6 动力电池CAN通信故障维修方法………87

III

目录.indd32022-3-311:00:31

新能源汽车维修技能全图解

5.6.7 BMS工作不正常故障维修方法……………87

5.6.8 电压采集异常故障维修方法………………87

5.6.9 预充电故障维修方法………88

5.6.10 新能源汽车动力电池拆卸实战…………88

5.6.11 动力电池安装实战………90

5.6.12 奇瑞新能源汽车EQ无法起动，绝缘指示

灯亮故障维修实战………92

6.1锂电池的充、放电原理…………97

第6章

6.1.1 锂电池的充电原理…………97

新能源汽车6.1.2 锂电池的放电原理…………98

动力电池充6.2动力电池充、放电系统结构及充电流程………98

电系统故障

6.2.1 动力电池充电系统结构……98

诊断与维修6.2.2 动力电池充电方式………102

6.2.3 新能源汽车整车充电流程………………102

6.3动力电池的充电原理…………103

6.3.1 直流快充系统的组成和充电原理………103

6.3.2 交流慢充系统的组成和充电原理………105

6.4充电系统故障诊断与维修……107

6.4.1 充电系统常见故障原因分析……………107

6.4.2 充电系统常见故障维修方法……………108

6.4.3 比亚迪新能源汽车无法充电故障维修

实战…………116

6.4.4 比亚迪唐新能源汽车无法发电故障维修

实战…………119

新能源汽车的驱动电动机……123

第7章7.1

7.1.1看图识新能源汽车的驱动电动机………123

新能源汽车7.1.2 驱动电动机的种类………124

电动机及电7.1.3常见驱动电动机的性能比较……………127

动机控制系7.1.4永磁同步电动机的结构与原理…………128

统故障诊断

与维修

IV

目录.indd42022-3-311:00:31

目录

7.2电动机控制器的结构及原理…131

7.2.1 看图识新能源汽车电动机控制器…………131

7.2.2 电动机控制器的组成结构………………133

7.2.3 电动机控制器的工作原理………………135

7.3驱动电动机的冷却系统………139

7.3.1 驱动电动机冷却系统的组成结构………139

7.3.2 驱动电动机冷却系统工作原理…………140

7.4电动机及电动机控制系统故障诊断与维修…142

7.4.1 电动机控制系统故障指示灯……………142

7.4.2 电动机控制系统故障分析………………142

7.4.3 电动机控制系统故障维修方法…………144

7.4.4 驱动电动机缺相检测方法………………146

7.4.5 吉利新能源汽车上电后无法起动故障

维修实战…………………146

8.1高压分配系统结构及工作原理………………150

第8章

8.1.1 高压分配盒的组成结构…150

新能源汽车8.1.2 高压分配盒的工作原理……151

高压分配系8.2高压互锁系统结构及工作原理………………152

统与高压互

8.2.1 高压互锁系统的组成结构………………152

锁系统故障8.2.2 高压互锁系统的工作原理………………154

诊断与维修

8.3高压分配系统与高压互锁系统故障维修……156

8.3.1 高压分配系统故障分析…156

8.3.2 高压互锁系统故障分析…156

8.3.3 高压分配系统故障维修方法……………157

8.3.4 高压互锁系统故障维修方法……………157

8.3.5 吉利新能源汽车上电后故障灯亮故障

维修实战…………………158

V

目录.indd52022-3-311:00:31

新能源汽车维修技能全图解

第9章9.1DC/DC转换器结构及工作原理………………163

9.1.1 DC/DC转换器的组成结构………………163

新能源汽车9.1.2 DC/DC转换器的工作过程………………164

DC/DC转9.1.3 DC/DC转换器的电路结构………………165

换器故障诊

断与维修9.2DC/DC转换器故障维修………166

9.2.1 DC/DC转换器故障分析…166

9.2.2 DC/DC转换器故障维修方法……………167

9.2.3 北汽EV160新能源汽车无法起动蓄电池

故障灯亮故障维修实战…168

10.1看图识新能源汽车空调系统…171

第10章

10.1.1 空调制冷系统的组成结构………………172

新能源汽车10.1.2 制热系统的组成结构……177

空调系统故

10.2新能源汽车空调系统工作原理………………179

障诊断与维

10.2.1 空调系统制冷原理……179

修

10.2.2 PTC加热器制热原理……180

10.2.3 空调系统电路控制原理………………180

10.3空调系统故障维修……………182

10.3.1 空调系统故障分析……182

10.3.2 汽车空调系统压力检测判断方法……183

10.3.3 空调系统加注制冷剂流程……………184

10.3.4 新能源汽车空调系统无法起动故障

维修方法………………184

10.3.5 众泰新能源汽车空调不制冷故障维修

实战……186

VI

目录.indd62022-3-311:00:32

第1章

新能源汽车整车结构

与安全防护

新能源汽车是未来汽车的发展方向，它和传

统燃油车在结构上有什么差别呢，我们本章中会

详细了解。除此之外，新能源汽车的内部有高达

几百伏的工作电压，如果操作不当，这些高电压

会对人体造成伤害，因此在学习新能源汽车维修

之前，要务必清楚高压安全防护知识和操作规范。

01.indd12022-3-311:02:49

新能源汽车维修技能全图解

11新能源汽车的整车结构

新能源汽车有别于以前的汽油车、柴油车等传统能源汽车，它是指以车载电源（如

动力电池）为动力，用电动机驱动车轮行驶的汽车。新能源汽车是现代汽车的发展方

向，是未来的主力汽车，下面讲解新能源汽车的种类及结构；关于新能源汽车的结构，

我们将对其电力控制系统进行重点阐述，细致了解一下电力控制系统中的10个主要组

成部分，帮助读者透彻理解电力控制系统的工作原理。

1.1.1新能源汽车的种类

目前新能源汽车主要有三种：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。

（1）纯电动汽车

纯电动汽车（BatteryElectricVehicle，BEV），顾名思义，是完全由可充电电池（如

三元锂电池、磷酸铁锂电池等）提供动力源的汽车。比较有代表性的纯电动汽车品牌

有——特斯拉、北汽新能源等。

（2）混合动力汽车

混合动力汽车（HybridElectricVehicle，HEV），是一种用电动机作为发动机的辅

助动力的驱动汽车，即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源。

混合动力车型主要以日系为主，如普锐斯、丰田雷凌等都属于油电混合动力车型。

（3）燃料电池汽车

燃料电池汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV），是一种用车载燃料电池装置

产生的电力作为动力源的汽车。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢

燃料经重整所得到的高含氢重整气。

1.1.2新能源汽车的结构

传统燃油汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。而新能源汽

车中的纯电动汽车与传统燃油汽车相比，取消了发动机，取而代之的是电源系统和驱

动电动机等新机构。由此可知，纯电动汽车主要由电力驱动控制系统、底盘、车身、

辅助系统等组成，如图1-1所示。

新能源汽车和传统汽车的车身及底盘类似，在本小节中，我们重点讲解电力驱动

控制系统。图1-2（a）所示为电力驱动控制系统结构框图。从图1-2中可以看出，电

力驱动控制系统由动力电池、电池管理系统、整车控制器、慢充接口、快充接口、车

载充电机、高压分配盒、DC/DC转换器、蓄电池、空调压缩机、PTC加热器、电机控制器、

电动机等组成。

2

01.indd22022-3-119:10:24

新能源汽车整车结构与安全防护第1章

电力驱动车载电源蓄电池

控制系统

纯电机驱动器电动机动力电池包

底盘

电

动

汽控制系统

车身动力电池

车

电池管理

辅助系统

系统

图1-1新能源汽车的结构

慢充接口蓄电池

车载充电机DC/DC转换器

快充接口高

压空调压缩机

分

配

盒PTC加热器

动力电池

电池管理系统车轮

传动机构

挡位杆

整车

加速踏板电机控制器电动机

控制器

制动踏板

传感器信号车轮

驾驶室

显示屏

上图中，动力电池的高压电经过高压分配盒后，分别输送给电机控制器、DC/DC转换器、

空调压缩机、PTC加热器等设备，为它们供电。电机控制器驱动电动机转动，电动机

通过传动机构带动车轮转动。同时，整车控制器控制整车设备运转，电池管理系统对

动力电池进行管理。通过慢充接口或快充接口可以对动力电池进行充电。

（a）新能源汽车电力驱动控制系统结构框图

图1-2新能源汽车组成结构

3

01.indd32022-3-311:02:50

新能源汽车维修技能全图解

高压分配盒

整车控制器

DC/DC转换器

蓄电池

电机控制器

车载充电机

（b）新能源汽车各种控制模块

整车控制器

集成控制器（内部集成了车载

充电机模块、电机控制器模块、

高压分配模块、DC/DC转换模

块、漏电保护模块等）

蓄电池

（c）新能源汽车集成式控制器

空调压缩机

电动机

动力电池（内部包含

电池管理系统）