《新能源汽车驱动电机及控制技术》 课件 4.1 电驱热管理系统检修

新能源汽车电驱与控制技术

项目一新能源汽车高压供电控制系统

项目二新能源汽车电驱系统

项目三新能源汽车电驱控制系统

项目四新能源汽车电驱热管理系统与整车控制策略项目四新能源汽车电驱热管理系统与整车控制策略

任务一电驱热管理系统检修

任务二整车控制策略一、任务引入新能源汽车电驱系统运行过程中会产生大量热量，电驱控制系统进行过温控制是电驱控制系统的控制内容，而热管理是为电驱系统提供良好的运行环境，所以电驱系统的热管理也是电驱控制系统的控制内容。了解新能源汽车电驱热管理系统的结构原理，有利于提高维修人员对新能源汽车电驱控制系统故障诊断与维修的技能水平。二、学习目标

知识目标：掌握电驱热管理系统的基本组成。掌握电驱热管理系统的控制策略。掌握电驱热管理系统的诊断与维修。技能目标：具有电驱热管理系统养护、故障诊断与维修的能力。职业素养目标：严格执行新能源汽车检修操作规范，养成科学严谨的工作态度。养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练积累经验。虚心向他人学习，尊重他人劳动。养成团结协作精神。严格执行7S现场管理。三、知识空间新能源汽车电驱热管理系统也称为电驱冷却系统，该系统对于保障电驱系统的安全及使用寿命、最大限度发挥电驱系统的性能具有重要作用。电驱控制系统除了对电驱性能参数进行监控、实施驱动控制以外，新能源汽车的高压部件如电机、控制器等在工作时也会产生热量，来自这些部件的热量会影响相关部件的性能，控制器中的电子元器件有可能因为高温导致焊点融化而引起断路甚至脱落，因此，必须在温度过高时对这些高压部件进行冷却，确保电驱系统保持最佳的工作温度和良好的应用环境。1.电动汽车电驱热管理系统大多数电动汽车采用液冷方式对电机和电控进行冷却。主要由电动水泵、膨胀水壶、散热水箱、散热风扇以及管路等组成。不同品牌电动汽车的电驱系统集成方式和零部件总成分布也不同，其冷却管路也有所不同，基本组成区别不大。冷却液由电动水泵驱动在冷却管路中循环，冷却风扇驱动空气流通将散热水箱中的热量传递到大气中。1.电动汽车电驱热管理系统电动汽车电驱热管理系统基本组成电动汽车电驱系统冷却液循环路径1.1散热水箱电动汽车的散热水箱位于车辆前部空调冷凝器后面，可以与空调冷凝器共用风扇。散热水箱的作用是为了增大散热面积，加速冷却水的散热。散热水箱由进水室、出水室、散热器芯等组成。冷却液在散热器内流动，利用周围空气把冷却液中的热量带走。当冷却液温度过高时，冷却风扇起动，加快冷却液的散热。散热器结构图1.2散热风扇冷却风扇是冷却系统中的辅助部件，它可以通过吸入空气来增加散热效果。电驱系统的冷却风扇通常采用电动风扇，可以根据冷却部件的温度自动调节风扇转速，提高散热效率。冷却风扇采用轴流式风扇。冷却风扇结构图1.2散热风扇整车控制模块VCU监控各部件的工作温度。如有必要，启动电动水泵来循环冷却水。一般冷却风扇有两种控制方式。第一种是传统控制方式，即通过继电器直接控制冷却风扇电机控制模块的电源；第二种是智能控制方式，即由冷却风扇电机控制模块控制，工作过程中由整车控制器VCU给冷却风扇电机控制模块输出控制指令，冷却风扇电机控制模块再控制冷却风扇电机开始工作。1.2散热风扇散热风扇的故障主要有：由于叶片不平衡或粘连异物导致工作时震动；电机烧毁；电机内部轴承磨损卡滞导致转动阻力大；由于安装方向错误或者线束连接错误导致散热风扇反转。诊断维修：检查风扇叶片有无变形、损伤、脏污；必要时更换叶片。检查电机是否正常，有无烧毁、异响、电机内部损坏、运转阻力过大等故障，必要时更换电机。检查风扇风向是否正确，必要时进行调整。1.3电动水泵电动水泵主要由水泵、驱动电机和控制模块、供电插头以及外壳组成。电动水泵的控制方式与冷却风扇电机相似，也分为传统控制方式和智能控制方式。电动水泵运转后，对冷却液加压，保证其在冷却系统中循环流动，并能根据水温高低进行调速。1.3电动水泵电动水泵基本结构图水泵电机控制原理图1.3电动水泵当电动水泵内部存在故障时，水泵控制器将故障信息反馈给VCU。电动水泵的维修可从表的诊断思路与维修方法进行。电动汽车电驱冷却系统冷却液一般采用乙二醇型长效防锈电机防冻液，禁止使用普通清水，电机冷却液不能混用。在加注或补充冷却液时，必须要按照厂家要求添加相同型号和用量的冷却液，并按照维修手册要求执行排气操作程序。1.3电动水泵电动水泵的故障与维修序号故障现象原

因维

修1电流大，流量小转子内有杂质从出水口注水进去清洗2不转，电流时大时小转子因异物卡死排出导致转子卡死的异物3不转，出现短路电流控制板损坏更换水泵4不转，无电流输入信号故障、线路故障、水泵损坏、VCU故障检查接插件是否连接完好、检查水泵、输入信号以及VCU5噪音大泵内有杂质排出杂质泵内有气体无法排出将出水口朝上放置，保证液体源中没有空气泵内无液体，水泵干磨使得泵内有液体即可2.混合动力汽车电驱热管理系统混合动力汽车电驱系统的热管理系统与发动机热管理系统采用不同的冷却液循环路径，是两个相对独立的系统，只是冷却风扇可以共用，结构原理与电动汽车的热管理系统基本相同。由于发动机燃烧室的冷却区域的温度与电驱电控高电压半导体部件的冷却区域的温度明显不同，因此两个系统不可能使用同一个冷却管路，这也正是系统中的发动机冷却管路不共享的原因。2.混合动力汽车电驱热管理系统混合动力电驱系统冷却液循环路径2.混合动力汽车电驱热管理系统混合动力汽车电驱热管理系统冷却液一般采用乙二醇型长效防锈电机防冻液，禁止使用普通清水，冷却液不能混用。有些品牌新能源汽车要求使用绝缘型冷却液或者叫低导电率型防冻液，不得加注乙二醇型长效防锈电机防冻液。在加注或补充冷却液时，必须要按照厂家要求添加相同型号和用量的冷却液，并按照维修手册要求执行排气操作程序。3.典型案例----1.2015款比亚迪e5纯电动电驱热管理系统

电子水泵冷却循环系统、双散热风扇，冷却电子水泵安装在电机前部底端；加注乙二醇型长效防锈防冻液（常温性：冰点-25℃，适用于南方全年及北方夏季；耐寒性：冰点-40℃，适用于北方冬季），用量6.2L。1.比亚迪e5纯电动电驱热管理系统比亚迪e5纯电动汽车电驱冷却系统基本组成及冷却液循环路径1.比亚迪e5纯电动电驱热管理系统冷却风扇由整车控制器VCU进行控制，通过对水温传感器的检测，并且参考空调请求状态共同决定对冷却风扇和冷凝风扇的控制，确保各系统在正常温度下工作。电子风扇开启温度参数：1）冷却液水温：40℃～50℃低速请求；＞55℃高速请求。2）IPM：53℃～64℃低速请求；＞64℃高速请求；＞85℃报警。3）IGBT：55℃～75℃低速请求；＞75℃高速请求；＞90℃限制功率输出；＞100℃报警。

4）电机温度：90℃～110℃低速请求；＞110℃高速请求。满足3个低速请求，电子风扇低速转；满足1个高速请求电子风扇高速转。1.比亚迪e5纯电动电驱热管理系统比亚迪e5纯电动汽车电驱冷却系统冷却风扇控制电路2.比亚迪秦ProDM混动电驱热管理系统比亚迪秦ProDM混动冷却系统由发动机冷却系统和电机冷却系统两部分组成。发动机冷却系统与传统涡轮增压车型冷却系统一样，系统水温一般在90℃-100℃之间，允许最高温度为110℃。电机冷却系统采用了第三套独立的冷却系统，用于电机与控制器的冷却，是通过单独的电动水泵驱动冷却液的独立循环系统。它由散热器、电子风扇、水管、水壶、电机水套、电机控制器、水泵（安装在水箱立柱上的电动水泵）组成。2.比亚迪秦ProDM混动电驱热管理系统比亚迪秦ProDM混合动力汽车电机冷却系统基本组成2.比亚迪秦ProDM混动电驱热管理系统比亚迪秦ProDM混合动力汽车电机冷却系统冷却液循环路径2.比亚迪秦ProDM混动电驱热管理系统电子风扇开启温度参数：（1）发动机：发动机出水口＞98℃、散热器出水口＞80℃电子风扇低速转；发动机出水口＜98℃、散热器出水口＜80℃电子风扇停止。发动机出水口＞106℃、散热器出水口＞86℃电子风扇低速转；发动机出水口＜100℃、散热器出水口＜75℃电子风扇停止。（2）电机系统：1）电机水温：47℃～64℃低速请求；＞64℃高速请求。2）IPM：53℃～64℃低速请求；＞64℃高速请求。3）IGBT：55℃～75℃低速请求；＞75℃高速请求。4）电机温度：90℃～110℃低速请求；＞110℃高速请求。满足3个低速请求，电子风扇低速转；满足1个高速请求，电子风扇高速转。（3）变速箱系统：干式双离合器、电液控制模块液压油温度高于330℃电机风扇高速转。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换1.任务准备安全防护：做好安全防护与场地隔离(车内外三件套、车轮挡块、警示标志及隔离带等)。工具设备：举升机、人身安全防护套装、绝缘工具套装、常规工具套装、万用表。车辆台架：比亚迪秦EV分控联动示教台或教学版整车。辅助资料：养护工单、任务工单、记号笔。2.操作步骤注意：在操作前应首先做好场地安全防护、车辆安全防护、人身安全防护等各种防护措施，并执行进行高压下电程序，在等待5分钟后再进行动手操作。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换组件位置索引四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换1）副水箱盖的测试①拆下副水箱盖(A)，用冷却液湿润其密封圈，然后将它装在压力测试仪(B)上。使用一个小的配合件H-901122-09(C)安装副水箱盖；②施加15kPa的压力；③检查压力是否下降；④如果压力降低，更换副水箱盖。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换2）副水箱的测试①电机、电控冷却以后，小心地拆下副水箱盖，给副水箱注入冷却液，直至副水箱MAX(最高)标记处；②将压力测试仪装在副水箱上。使用一个小的配合件H-901122-09连接压力测试仪；③施加15kPa～45kPa的力；④检查冷却液是否泄漏，如副水箱泄漏，更换副水箱总成；⑤拆除测试仪，然后重新安装副水箱盖。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换3）冷却液的检查①观察副水箱中冷却液的液位。确认液位处于MAX(最高)标记(A)和MIN(最低)标记(B)之间；②如果副水箱中冷却液的液位处于或低于MIN标记，向副水箱中添加冷却液，直至MAX标记，并检查冷却系统有无泄漏。③使用冰点仪检测冷却液冰点。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换4）冷却液的更换①用手触摸副水箱箱体，确认副水箱内部冷却液己冷却；②沿逆时针方向慢慢转动副水箱盖，释放冷却系统中的残余压力；③取下副水箱盖；④拆掉散热器出水管路(冷却管总成1)，排尽冷却液。排出的冷却液应储存于合适的容器内；⑤待冷却液排净后,装配好散热器出水管；⑥将比亚迪公司指定的冷却液倒入副水箱，直至达副水箱MAX线，液位不再下降为止；⑦上电让水泵运转约5分钟，运转过程中如副水箱液位下降，同步向副水箱加注冷却液，直至加注至MAX线不再降低为止，断电停车；⑧重复上电、断电至少三个循环，每个循环水泵上电运转5分钟，同步观察副水箱内冷却液液位，并补加冷却液至MAX线不在下降为止。冷却系统的容量约为4.25L；⑨盖上副水箱盖并旋至最终停止位，彻底拧紧。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换5）散热器和风扇的更换①拆掉散热器出水管路(冷却管总成1)，排尽冷却液；②拆除散热器上的软管与冷凝器固定螺栓；③断开电子风扇开关插接器；④拆除上悬置支架、水箱上横梁，然后拉起散热器；⑤拆除散热器上的电子风扇总成及其它部件；⑥按与拆卸相反的顺序安装散热器，确认上、下衬套安装就位且牢固；⑦按照冷却液更换方法加注冷却液。四、任务实施----比亚迪秦EV电驱热管理系统部件检测与更换6）电动水泵的更换①拆掉散热器出水管路(冷却管总成1)，排尽冷却液；②断开水泵接插件；③