比亚迪新能源汽车电机控制系统原理及检测培训手册

电机控制系统原理及检测

1—1••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1

课程安排...................................................................3

1.教学课时...........................................................3

2.课程目标.............................................................3

3.讲课要点...........................................................3

4.实操练习.............................................................3

第一章电机控制率充蝴....................................................4

第二章E6电机控制系统....................................................5

21VTOG电机控制功能.....................................................5

22VTOG电机控制系统零部件介绍..........................................9

23VTOG电机控制系统检修...............................................19

3.1前驱动电机控制器和空调配电箱总成...................................26

3.2后驱动电机控制器和DC总成..........................................30

第四章秦电机控制系统.....................................................34

4.1整车系统图.........................................................34

4.2.驱动电机控制器....................................................34

4.3高压部分检测与诊断.................................................44

第五章唐电机控制系统....................................................47

51前电机控制的DC总成...............................................47

1

52后电机控制器总成.68

2

课程安排

L教学课时

本课程采用一体化教学，总共28课时。根据课程进度适当安排。

2.课程目标

通过本课程的学习，学员应该能够：

■了解并掌握比亚迪常见车型的电机控制系统。

■了解并掌握比亚迪常见车型电机控制系统的功能

■了解并掌握匕彼迪车型的车辆的配置不同，导致的控®」系统之间的控制功能的差

O

■了解并掌握比亚迪电机控制系统的部件结构和作用

■了解并掌握比亚迪电机控制系统的原理和系统常规的检测和故障分析

3.讲课要点

以课献课为主。结合课野习和实际操作，让学生完期悻间安全的殿

达到掌握和运用所学到的知识。

■讲课中发现的问题,可以结合实际操作练习，让学员讨论分析。

■实操练习的部件可以从培训车辆上直接测量，具体拆装方法参见维修手册。

4.实操练习

通过练习，学员能够：

■了解并掌握比亚油电机控制系统的原理和结构

■了解并掌握比亚迪电机控制系统的拆卸和安装注意事项

■了解并掌握比亚迪电机控制系统的检演妹口故障分析

3

第一章电机控制系统概述

电机控制系统概述

■电机控制系统是电动汽车控制系统中重要的组成部分。

■控制器主要电压型酶器，将直流电转｝妫交流电，控制电动机和发电机等,根据

不同工况控制电机的正反转、功率、曲巨、转速等。

■车型的车辆的配置不同，结构上存在不同，控制功能存在不同。

■在比亚迪车型中，主要分为纯电动(EV)电机控制系统，双模式(DM)电机控制系

统。

■按照驱动方式，分为前部^动电机控制和后部电机控制。

■针对部分工作功镌大的控制器，采用水冷却方式。功率较小的控制器，用

自然风冷却。

■本章介绍比亚迪迪新能源］气车中具有代表性的部分，主要以E6、秦、唐、宋为

主。

•电机控制系统功能介绍

•电机控制系统部件介绍

•电机控制系统检修

授课要点:

课堂练习：

简述新能源汽车电机控制系统应该包含哪些控制功能？(从实际需要考虑此问题)

4

第二章E6电机控制系统

21VTM电机控制功能

2.1.1双向逆变充放电式电机控制器6VT0G)

控制器类型为电压型逆变器，利用IGBT将直流电转换为交流电,额定电压为330V,

主要功能是控制电动机和发电机等根据不同工况控制电机的正反转、功率、扭矩、转

速等。即控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转，关键零部件为IGBT,IGBT

实际为大电容，目的是为了控制电流的工作，保证能够按照我们的意愿输出、输入合适的

电参数。

控制器总成包含上中下三层，上下层为电动机、充电控制单元,中层为水道冷却单元，

总成还包括信号接插件包含12V电源/CAN线/档位油门刹车/旋变/电机过温信号线,预

充满信号线等等)。

主要功能:

■控制电机正向驱动、反向驱动、正转发电、反转发电；

■控制电机的动力输出，同时对电机进行保护；

■通过CAN与其他控制膜块通讯，接收并发送相关的信号，间接地控制车上相关

系统正常运行。

■制动能量回馈控制。

■自身内部故障的检测和处理。

■可以通过电机控制器直接从充电网上对车辆进行交流充电，也可以通过电机控制

器把车辆电池包的高压直流电通达空制器的逆变放到充电网上。

2.1.2VTOG也野

5

电池等事方文潴充电口

6

交流交流高压高压充电

充电充电直流直流正极~

N相，A相"正极「负极“

本电机控制管理系统由高压配电、控制器、驱动电机与发电机及相关的传感器组成。

1.具有最高输出电压、电流限制功能：限制交流侧的最高输出电流，限制直流侧的

最高输出电压。

2.具有控制电机正向驱动、反向驱动、正转发电、反转发电的功能。

3.具有根据目标扭矩进行运转功能，对接收到的目标扭矩具有限幅和平滑处理功能.

转矩的整率在±5%。

4.CAN通信：通过CAN总线能接收控制指令和发送电机参数，及时把电极髓、

电机电流、旋转方向传给相关ECU,并接受其他ECU传递的信息。

5.能够根据不同转速和目标转矩进行最优控制功能

6.电压跌落、过温保护:当电机过温、散热器过温、功率器IPM过温、电压跌落时

发出保护信号，停止控制器运行。

7.防止电机飞车、防止IPM保护

8.具有动力电池充电保护信号应急处理功能。

9.半坡起步功能、能量回馈功能

7

10.可以通过电机控制器直接从充电网上对车辆进行交流充电，也可以通过电机控制

器把车辆电池包的高压直流电通过控制器的逆变放到充电网上。

车辆之间相互充电（装备有时）

比亚迪e6同种配置车辆之间可以进行相互充电电量S0C从10虹100%充电所需时间

约为2小时。

授课要点;

课堂练习:

简述新能源汽车电机控制系统应该和哪些控制部件存在联系（从实际使用角度考

虑）?

8

22VTOG电机控制系统零部件介绍

2.2.1组件位置

2.2.2系统框图

9

2.2.3油门深度传感器

调不条件正前值

不鳏油门幡

rjO66V

B3—4T+身地债

斗”•口田的445V

不踩油门造

B31约434V

B3-6T率身地临

油门跟到底约0.55V

B31-2T车身地□M*电约5V

B31T一车身地0•1档电约”

B31-5一车身地0K档电小于IV

B317T本身地ON科电小于IV

端子正常值

B31-2-*B32-29小于10

B31-WB32-27小于10

B31-4-*B32-3O小于10

B31-6-*B32-43小于10

B31-5—B3273小于10

B31-3-*B32-15小于1Q

B31B31-2-*车身地大于10K。

B317T车身地大于10K。

B31-4-＞车身地大于10KO

B31-6T车身地大于10KO

B31-5-*车身地大于10KQ

B317T车身地大于10K。

10

使用万用表分别测量传感器和各条线路的正常状态下的电压和电阻值,对比上面的

图表,并说明每条线路的作用。

2.2.4制动灯开关回路

11

制动灯开关检修

B44

胸「条件正常值

B44-1-B44-2不踩制动踏板大T10KQ

B44-1-B44-2踩卜一制动跣板小J-10

B44-3-B44-4不踩制动踏板小丁1。

B44-3—B44-4踩卜制动踏板AT10KQ

检查线束

麻,LU于—T♦线色.条件，正常值一

B44-2f车身地~R-始终，1174V.

B44-iB32-53,LR始终小于

B44・4一车身地一Be始终「小于1Q.

B44・3fG2P-15~YG始终「小于1Q.

课堂练习：

使用万用表分别测量传感器和各条线路的正常状态下的电压和电阻值,对比上面的

图表,并说明每条线路的作用。

2.2.5驻车开关回路

关VTOG

（同仇技

助

测量线束端连接器各端子间电阻。

B35

麻XlU子-7正常值

、J—L，

1—1

_r1B35-B32-39小于10

\_t=y

使用万用表分别测量传感器和各条线路的正常状态下的电压和电阻值,对比上面的

图表,并说明每条线路的作用？

13

2.2.6档磁制器电源电路

TG1电源

使用万用表分别测重传感器和各条线路的正常状态下的电压和电阻值,对比上面的

图表,并说明每条线路的作用？

14

1

《

VCC

Y

豌4

r7

修W/Rz-P档按遵

坐)—TT7一

-木集

起GG56G61

算P

3档

r3

'x____wrP档指示开

q

J灯信号关

她档位G56G61

也控制

-113Q

J、_BYJ档位控常

2r器地

泄器G56G61

*

S3

显、地

J

4

KC

端子「线色。条件。正常值。

G54・3一车身地『Gi>始终■、小于1/

换档手柄

G54・4一车身地.，WL约5V，

打到N档，

换挡手柄

G54-2一车身地「R/L约5V，

打到P档。

电源打到

G54-1一车身地.Y.，约5V.

ON档.，

端于“线色条件.，正常值.，

换档手柄

G55-1一车身地.，Y/R.约5V-

打至UR档“

换挡手柄

G55-2一车身地.O.”J5VP

打至UD档“

G55-3-*车身地『Bm始终・、小于1Qp

电源打到

G33-4-*车身地。5名勺3V。

ON档"

GMG55

:W-:

,iiLITiin,,iiLiTi-jn*

c，”

存F^n

；.|HHIHfHHH+H:;

15

麻手3线色一正常值一

G54-3-G56-17PGr.小于1。/

G54-4fG56-1%W/L.小于I。-

G54・lfG56-LR/I^小于IQ-

G55-1-G56-10，Y.小于IQc

G55-2-G56-12PYR<小于1。~

G55・3-G56・18。OQ小于IQ-

G55-4—G562Bn小于1。3

使用万用表分别测量传感器和各条线路的正常状态下的电压和电阻值,对比上面的

图表,并说明每条线路的作用？

2.2.8仪表档位显示

档

组

位

合

控V

T仪

制0

表

器G

16

2.2.9方向盘巡航控制开关回路

L

3

S7

■自档位

o@OoNo

Q0OO

—

2I—

—3V

-控制

RS587QR320DQR11000器

方向盘巡航控制开关

端子/条件。正常值」

X993-1-X993-3P按下一RES.约887

X993-1-X993-3^按下・SE「约300。一

X993-1-X993-3P按下ON/OFF,小于1Qc

X993-1-X993-3P按下CANCEL约100。-

课堂练习:

使用万用表分别巡航开关各条线路的正常状态下的电压值,并观察电压发生变化时,

档位控制发生的状况

2.2.10MG2电机回路

MG2电机6殴线路检修

B22

端子，线色，正常值，

B32-19-B23-1.-o.小于IQ，

\2AxAlAZAXAlAxA2A2AIAXA2XlAlAi/

P小于

V/jwJAJIYAJ1AYIfAwXa//VJiwAiJAwXMA^wAlhI/.WMAPB32-3-*B23-4Lg.IC"

B32-l-*B22-bYL小于1。,

@©©©©©©©©©©©©©©

B32-16—B22-2.、Y/O.小于1Q，

B32-32-B223Y/G.小于1Qa

B32烟式境号不创收

18

2.2.11VTOG高压电源电路

2m

言o

2.3.1检查交流充电口总成高低压线束

充电+

19

（左为充电口）K正常值可就依wan件

CC、车身电OFF约5V线未VTOG

«'车身地OFF小于1。畿*

NX(VTOG高压》OFF小于1。线索

L*L1(VTOQ^S)OFF小于1。线柬

L'L2(VTOGttft)OFF小于1。㈱束

L'L3(VTOGAS)OFF小于1。线索

oTs2(VKMU)OFF小于1。线东

CP、23(VTOOfiH)OFF小T1C

®e®e0解❸阳阳

插孔编号示意图

课堂练习:

正确识别充电口各条线束的名称和作用

2.3.2VTOG高压电源电路检修

■将电源档位上到0K档（若无法上0K,进入下一步）。

■读取VTOG超流，看电池高压是否供给VT&控制器。

动力电机母线电压

数据流

与电池管理器总电压相

与电池管理器总电压相差小于20V

差大于20V

电压值

0~199200-400>400V<20其他

（V）

20

无局

压，检

检查VTOG控

查高压

制器或者电

线束连

可能电压过低，跳到下一回检查电池

池管理器的

接，若

故障电池包路包

采触路（可

正常，

更换尝试）

进入第

3步

2.3.3检查整车启动流程

i.踩刹车上电，读取电池管理器数据流中预充状态

2.检查上电过程环节

预充状态

数据流

未预充预充完成预充失败

检查配电箱高低压

检查配电箱^氐压线

处理进入2.2线束，若正常，更

束，进入第3步

换VTOG

步骤检有项是否

踩刹车，观察制动

12检查制动信号

灯是否点亮

踩刹车，观察启动

2按钮绿色等是否点3检直BCM

亮

21

读取VTOG数据流，

检查管理器CAN线和

3踩刹车上电，是否4

管理器

发送上电请求

检直BCM是否发送

45更换BCM

启动请求报文

重新匹配电机防盗

5后,重新尝武上电，完成更换VTOG控制器

重是否能上0K电

课堂练习：

器,读取VTM数据流,看电池高压是否供给VT怏控制器,并按反噩作

翊检查整车起动过程

2.3.4检直高压配电箱低压控制端

22

ifHAUf偏干相述tie条怜正常值

132-rssm12WCIB电301皑充电11-14V

■327•皋身地常电12YHCftI常电11-14V

■32-4、塞身电直流先电小应3号（知耨）P充电小刊Y

・32・5’奉身堆车身地8始终小于1Y

■32-6,王身地字身地8怡诧小于1Y

也71车身地充电阻CANNP电源（M科25-35V

■3275.串身姓tttCAMHB电调SHI25-35V

■3276、车身雄◎车CA”帚薇愎L始培1.5-2.5¥

■W77.隼身・快允电仪表值号（Mtt）a充电小于1Y

皿78车身惟女王充电更应信号cr充电♦fiv

■3279军身也堆修开关信号（侵留）G电源侦将小于1Y

■32・20率耳堆充电柜CAN1（他国）aB充电15-25y

叨・21左身堆充电粘CAN星・地（预留）始终小于1V始终

132-22.筝身姓tttCAMLV电源0M415-25V

23

一触濯电信另&Y一般二电小于IV

四-9、车身地通电主桧”,荔Bt启注Tv.

身雄pia«««BY产重工电小于1Y

*3371、车身地M电白松也号隈siR启4小于竹

4377、车身地主俺充播姓器R启才♦T1V

用78,东身!t源电传感后“5丫电源R启Q的15V

犯3・19、车身坨漏电508始终小WY

m3-20、车身培源电传昌易7”8后◎的75Y

*3-24.串身地DC顶充检Y自动克电W-15V

町3・25•车身施台流充电放修疆K谏留）R充电♦T1V

«»・26、率身施电澧4尔信号G电流信号——

时3・27-库身・电天店尔75Y电及R启武性H5V

・J3-2B.车身地接触为GM08始终小于1丫

23-29,军身培电工彼尔75Y电》L启Qn-isv

1»3・30~车身it格触看GMOB怡仔小于IV

侬・33、军身检交流充电接帔dG8充电小于1V

KJ3-34'车身堆DC招验我V/BC9小于IV

电机控制系统检修

75KW&63A双向逆变充放电式电机控制器外围6股心接插件引脚定义

41脚媪，△号标号低」定义初I

1EXCOUT助祐*

2/Excour

3GNO1电机盘度开关地

11GND油门屏看地

13GND油门泞皮电算惶2

15GND曲门漏度电。也1

16SIN*正弦♦

17SIN-正核一

19EMACHINE・TEMP电ULA值开关♦电聿有处：1v

22DSP-ECOSPO-OVT反施走动模式01此虱电平为敬＜jv

23MET-CP充电电流储认伍号;E电Pl噂号峻星9

255V油门口皮电数2

27_§y，由口*度电源1

28DC-GAIN1E：：＞*,

29余拔•

32GNO-电机嗯拟；1度他

33GNDCAMi讨屏依地

24

36・f$XW购电成管学指血电平有效，11

37趾S1ETER仪*恺号给仪襄16.电季有效CV

西EXTY8SK皿JA动慎K・A低电平有皿V

410C-0AIN2油n津厦2

43GN0上那提曾的电的地（常火•）12V业海地

44GND

45GMD电机渥一阳/地

46STATOBT-li电川—▲震

47CAULCAN®

48CAMH31.

51MES-BCM80」号错80愎电已有效＜1V

52Nlr-cc/芯克电4（8）

S3IM-FEET-BRAKE脚到信号高电半南》口川

若g-MAKC到寄春度.

5812V1外部提供的电算;”火电）12VM电

59GNDA电源堆

60GMO外部电一跑12V电」地

6112Vo◎甘虬双路电

外卸撞供商电源0H档电.

1____________________________

授课要点；

25

第三章朱DM电机控制系统

3.1前驱动电机控制器和空调配电箱总成

3.1.1前驱动电机控制器

■控制动力电池与前驱动电机之间能量传输的装置。主要功能为控制前驱动电机.

使其与发动机、后驱动电机共同驱动车辆行驶，同时包括CAN通讯故障处理、谈CAK

烧写、与其他模块配合完成整车工况要求以及自检等功能。

空调配电模块:

■主要对空调系统配电，并为空调系统提供高压电保护。

授课要点:

3.1.2模块参数

项目技术孥数

盟动电机控制牌模块

电机最大功率110KW

电也融定功平lOkw

也机类型水破同步电机

版定T作点效率三97%

高Hi输入电压190VDC(3OOV-57OV)

被动放电断电扇2分便之内降到60VDC

主动放心6s之内降到60V(DC>/30V(AC)以卜

少却力大水少

工作电压9VDC-16VDC(额定12VDC)

工作电流<3A

冲击也流H电瞬向冲击电济tV35A.大于16A1.y续时间V2ms

酎正值22OOVAC

26

标注下表内空缺的模块参数值？

电机最大功率

电机额定功率

电机类型

额定工作点效率

高压输入电压

被动放电

主动放电

冷却方式

工作电压

工作电流

/中击电流

耐压值

3.1.3外围结构

名教猿号rifi"

1要动电机：幅输出按陋件5出水管

・,理级11沌输入W极接质件6FTC输出接楠件

■

3用线H沌输入他极技怖件々调压缩机输出接插件

4迸水管8前控制时模块低K侑弓接版件

27

3.1.4总成接头

用£直通触入

输出W*@电M

3.1.5针脚定义

・力罚”,<4线一捱法匕奇工作电通

1SIN-接今小网电机小弦-20mA

4bOOS-按依副动电机正弦•20mA

4电机徒检温度接前更明电机20mAmMfn号

6庙川九特嫁入・「©电冷01・”PWZ

7CAN-H植ECMM

812V电湃15AONB

9SIN*按前张切电M上就+20mA

10COS*情前郛动电机出弦上20mA

II电机段ffl*魔魅低前快动电机

28

IIHMM卷由KiJr.fl电谈

INM乐不而归入,情q1UMirwxi

14CAN-L接ECMM

1512V电选15AONPi

16M偎,接曲壑动电孔附上，ItOmA

17助孙艘触复动电帆助・・ia)mA

18或殳“倏地

21CAN^iK

■，A加电源触15AON料

，部二M地15ACZ'i

3.1.6电路原理图

?臂中干甲午平军卒中早军平

29

3.2后驱动电机控制器和DC总成

后驱动电机控制器：控制动力电池与后驱动电机之间能量传输的装置。主要功能为控

制后驱动电机，使其与发动机、前驱动电机共同驱动车辆行驶，同时包括CAN通讯、故

障处理、在线CAN烧写、与其他模块配合完成整车工况要求以及自检等功能。

DC-DC速器（缩写为DC）：将电池包高压直流转换为低压直流供整车低压用电器

使用的装置。

3.2.1安装位置

■后备箱右侧

3.2.2外围结构

编号部件

1低压信号接插件

2OBC充电接插

3直流母线负极接插件

4直流母线正极接插件

5出水管

6也机二相|按插件

一

DC输出接插件

8进水管

9铭牌粘贴处

10搭铁点

11安装脚

30

UOHC^/KH流

3.2.3OBC充放电连接框图

M力电池包卜-----1高K收电用卜------1片要动电机长二器和DC总成

3.2.4DC-DC输出连接

31

引脚号