新能源汽车驱动电机及控制系统检修 课件 任务7 电机控制器拆解与检查

驱动电机及控制系统检修任务七电机控制器拆解与检查任务导入场景：广汽新能源汽车售后维修中心人物：维修技师小刘、客户王先生情节：维修技师小刘帮王先生的广汽GE3纯电动汽车更换了新的电机控制器。王先生想了解之前的控制器具体什么部件出现了故障，本任务将对电机控制器进行拆解和检查。提出问题如何拆解与检查电机控制器？任务目标教学内容电机控制器组成电力电子集成设计电机控制器各部件作用电机控制器拆解步骤传感器类型、结构与检测任务目标能规范完成电机控制器拆解作业。能正确完成电机控制器部件检查。能按照标准流程，使用专用工具，规范完成电机控制器内部信号采集传感器的检测。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器组成

电机控制器主要包括控制电路和功率电路两大部分。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。

单电机控制器单电机控制器是电动汽车最为常见的一种形式，将汽车级IGBT功率模块、IGBT驱动模块、复合母线、膜电容以及低热阻的散热器等关键部件高度集成。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。DC/AC+DC/DC集成控制器

DC/AC+DC/DC集成控制器通常采用背靠背的方式，使用螺栓固定，这样的结构可以使其共用散热水道，DC/DC的固定板可以作为DC/AC水道底板，实现同时对DC/AC和DC/DC进行散热，DC/DC通过内部线束与DC/AC控制板连接进行通信。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电力电子集成设计

新能源汽车电机控制器常见的电力电子集成方式有单电机控制器、DC/AC+DC/DC集成控制器、双电机控制器等。

使用双电机进行驱动的新能源汽车中，通常将两个电机的控制部分集成，形成双电机控制器，采用两个单独的IGBT功率模块和驱动电路，二合一的控制板。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器硬件结构

电机控制器硬件包括主控板（控制电路与功率开关驱动电路集成）、功率开关主电路、直流母线支撑电容、缓冲电路吸收电容、母排、散热底板、电流传感器、温度传感器、屏蔽板等。任务实施——电机控制器拆解知识讲解电机控制器拆解步骤

主控板叠层母排母线支撑电容缓冲电路吸收电容IGBT功率模块技能操作操作准备任务实施——电机控制器拆解新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页电机控制器拆解安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器拆解任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

母排是供电传输系统中导电材料的名称，即电路中总控制开关与各分路电路中开关的连接铜排或铝排，其表面有绝缘处理，主要起到导线的作用。母排

叠层母排是具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点的大功率模块化连接结构部件。任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率器件在高速开关时，会产生高幅值的纹波电流，在直流输入端与功率器件之间增加电容器可以起到吸收纹波电流、稳定直流电压的作用。母线支撑电容

①额定电压②电容容量③纹波电流任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率器件在高速开关时，会产生高幅值的纹波电流，在直流输入端与功率器件之间增加电容器可以起到吸收纹波电流、稳定直流电压的作用。母线支撑电容

①额定电压②电容容量③纹波电流任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

主控板集成了控制电路和功率开关驱动电路。主控板

控制电路采用CAN通信接收整车控制命令，通过采集驱动电机的电流、转子位置等信息，采用矢量控制方式产生脉宽调制信号，并输出给功率开关驱动电路。功率开关驱动电路接收控制电路发送的开关信号，在进行功率放大后用来驱动功率器件的开通与关断，同时反馈器件的故障信息。任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用

功率模块采用IGBT作为功率开关器件，通过控制其开通与关断，将输入的直流电逆变为大小和频率可调的交流电。IGBT功率模块任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器各部件作用其他部件接口电路电流传感器高压互锁开关放电电阻任务实施——电机控制器部件检查知识讲解电机控制器更换流程检查部件检查内容接口电路电路板是否松动，接口处是否脏污，排线连接是否紧固主控板主控板安装是否牢靠，元件是否有松动，排线连接是否紧固IGBT功率模块IGBT模块是否安装牢靠，元件是否有松动，高压连接处是否紧固，排线连接是否紧固母线支撑电容外观是否完整，安装是否牢靠，高压连接处是否紧固，电容性能参数放电电阻外观是否完整，安装是否牢靠，高压连接处是否紧固，电阻阻值电流传感器外观是否完整，安装是否牢靠高压互锁开关开关触点接触是否良好技能操作操作准备任务实施——电机控制器部件检查新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液回收装置、减速器齿轮油回收装置、制冷剂回收装置、电驱动总成托举工具、环箍钳工具技能操作根据操作过程及结果，填写工作页电机控制器部件检查安全第一操作规范7S管理40分钟任务项目要求安全注意事项时间技能操作任务实施——电机控制器部件检查知识讲解任务实施——传感器检测电机控制器信号传感器

电机控制器内部的传感器包括电流传感器、温度传感器、电压传感器。电流传感器作为电机控制器的核心“监控”单元，直接影响电机的转矩与转速性能，安装在三相交流输出侧和直流输入侧；温度传感器置于电机绕组的内部和IGBT功率模块内，对电机温度和电机控制器的核心区温度进行监测，预防器件过热损坏及高温绝缘失效导致的安全问题；电压检测电路主要对直流母线侧的输入电压进行监测，预防高压损坏器件及高压绝缘失效导致的安全问题。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器

温度传感器是指能监测温度并转换成可用输出信号的传感器。定义及分类

根据温度传感器使用的感温元件不同，主要有热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、热敏电阻温度传感器、半导体温度传感器、辐射温度传感器、光纤温度传感器等。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器

热敏电阻温度传感器是电阻值随其温度呈指数变化的半导体热敏感元件。热敏电阻温度传感器

拥有灵敏度高、电阻值高、体积小、结构简单、响应时间短、功耗小、价格低、化学稳定性好等优点。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器热电阻温度传感器利用金属随着温度变化，其电阻值也发生变化的特点制成。热电阻温度传感器

拥有准确度高、输出信号大、灵敏度高、测温范围广、稳定性好、无需参考点等优点。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器由两个不同材料的金属线组成，两种导体接触在一块，结点处会有一个稳定的电动势。热电偶温度传感器

拥有工作可靠、相应较快、易于使用、成本低、测温范围广、适于远距离测控等优点。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器热敏电阻温度传感器结构

热敏电阻主要由热敏探头、引线、壳体构成,热敏电阻一般做成二端器件,但也有构成三端或四端的。二端和三端器件为直热式,即直接由电路中获得功率。四端器件则是旁热式的。根据不同的要求,可以把热电阻做成不同的形状结构。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器热敏电阻温度传感器工作原理

新能源汽车冷却系统使用的温度传感器为负温度系数（NTC）热敏电阻温度传感器，其电阻值随着温度上升而下降。任务实施——传感器检测知识讲解温度传感器热敏电阻温度传感器工作原理

NTC热敏电阻温度传感器工作时，由控制器输出初始电压，经过温度传感器形成压降，通过检测传感器两端的电压值以及流经温度传感器的电流值，计算温度传感器的电阻值，根据NTC热敏电阻温度传感器电阻变化特性曲线确定温度值。知识讲解任务实施——传感器检测温度传感器检测检测内容及标准

在不同的温度下检测温度传感器的电阻值，绘制温度传感器电阻变化特性曲线，应与标准曲线一致，若不一致，说明传感器损坏。检

测

方

法将待测的温度传感器分别置于温度为25°、30°、40°、50°、65°、85°的水中，约10秒后，使用万用表检测温度传感器的电阻值；绘制电阻变化特性曲线；与标准曲线对比，判断温度传感器是否正常。知识讲解任务实施——传感器检测电流传感器霍尔电流传感器工作原理霍尔式电流传感器以霍尔效应为工作基础，由磁路（霍尔元件）和电路（附属电路）组成，其核心敏感器件——霍尔元件，用于绝缘隔离被测电流信号。由于霍尔式传感器采用软磁材料——铁磁聚集磁场，当原边回路电流穿过铁心时，会产生磁场被铁心积聚，且磁场强度与原边电流成正比。知识讲解任务实施——传感器检测电流传感器霍尔电流传感器检测霍尔电流传感器一般采用三线制接线，分别为电源正极（Vcc）、电源负极（GND）、信号输出（OUT）。检测供电电压；检测信号采集线；检测输出电压波形。技能操作操作准备任务实施——传感器检测新能源教学整车高压安全防护用品、绝缘工具、绝缘扭力扳手、举升机、冷却液、减速器齿轮油、空调制冷剂、密封胶、电驱动总成吊装工具工具技能操作根据操