电动汽车动力部分结构的原理及维修注意事项 (二)

◆文/河北 周晓飞

周晓飞

汽车维修工，市青年岗位能手；1998年从事汽车维修行业至今，出版汽车相关图书多部。

(接上期)

四、驱动电机

1. 功能任务

电动机旋转磁场和定子线圈共同作用产生扭矩。这与传统汽油机不同，电动机没有怠速。即使车辆由静止到起步的临界状态，电机也可产生最大驱动扭矩可保证提供给车辆较好的加速性能。

2. 驱动电机基本工作原理

驱动电机基本工作原理图如图12所示。当三相交流电被接入到定子线圈中，即产生了旋转的磁场，这个旋转的磁场牵引转子内部的永磁体，产生和旋转磁场同步的旋转扭矩。使用旋转变压器检测转子的位置和电流传感器检测线圈的电流，从而控制驱动电机的扭矩输出。

图12 驱动电机基本工作原理

旋变信号的作用是反应驱动电机转子当前的旋转相位，电机控制器在通过旋变信号计算当前的驱动电机转速。如帝豪EV旋转变压器采用磁阻式旋转变压器，其结构如图13所示。旋变转子与驱动电机转子同轴连接，随电机转轴旋转。旋变定子内侧有感应线圈，安装在驱动电机定子上。驱动电机旋转时，带动旋变转子旋转，旋变器与电机控制器中间通过6根低压线束连接，2根是从电机控制器激励信号，另外4根分别是旋变器输出的正弦信号和余弦信号。6根线当中任何一根线路出现故障都会导致驱动电机无法正常工作，电机分解图如图14所示。

图13 帝豪EV旋转变压器

图14 电机分解图

五、充电系统

1.直流高压充电(快充)

快充模式下大概在30m in可充电80%。当直流充电设备接口连接到整车直流充电口，直流充电设备发送充电唤醒信号给BMS，BMS根据动力电池的可充电功率，向直流充电设备发送充电电流指令。同时，BMS吸合系统高压正极继电器和高压负极继电器，动力电池开始充电。直流充电流量传递路径如图15所示。

图15 直流充电流量传递路径

2.交流高压充电(慢充)

当车辆处于交流充电模式下，ACM检测交流充电接口的CC、CP信号(充电枪插入、导通信号)并唤醒BMS，BMS唤醒车载充电机并发送指令充电，同时闭合主继电器，动力电池开始充电,慢充的充电时间大概在12h左右。交流充电流量传递路径如图16所示。

图16 交流充电流量传递路径

3.充电锁功能

为防止车辆充电过程中充电枪丢失，车辆具有充电枪锁功能。充电枪插入充电接口后，只要驾驶员按下智能钥匙闭锁按钮，充电枪防盗功能将开启。PEPS收到智能钥匙的闭锁信号后通过CAN总线将该信号传递到辅助控制模块(ACM)，ACM将控制充电枪锁止电机锁止充电枪，此时充电枪无法拔出。如要拔出充电枪，需先按下智能钥匙解锁按钮，解锁充电枪。充电锁功能示意图如图17所示。如果电动解锁失效，一般车辆都可通过后备箱机械解锁拉索解锁。

图17 充电锁功能示意图

4.低压充电

高压上电前，低压电路系统依赖12V铅酸蓄电池供电，当高压上电后，电机控制器将动力电池的高压直流电转换成低压直流电为12V铅酸蓄电池充电。低压充电示意图如图18所示。

图18 低压充电示意图

5.智能充电

长期停放的车辆容易造成低压蓄电池馈电，当低压蓄电池严重馈电将会导致车辆无法启动上电。为避免这一问题，有些车辆(帝豪VE)具有智能充电功能。车辆停放过程中辅助控制器(ACM)将持续对低压蓄电池电压进行监控，当电压低于设定值时，ACM将唤醒BMS，同时VCU也将控制电机控制器通过DCDC对低压蓄电池进行充电，防止低压蓄电池方电。智能充电示意图如图19所示。

图19 智能充电示意图

6.制动能量回收

能量回收系统是在车辆滑行或制动过程中，驱动电机从驱动状态转变成发电状态，将车辆的动能转换为电能储存在动力电池中。车辆在滑行或制动时，VCU根据当前动力电池状态和制动踏板位置信号，计算能量回收扭矩并发送指令给电机控制器，启动能量回收。制动能量回收路径示意图如图20所示，制动能量回收传递路线与能量消耗相反。

制动能量回收过程中电机消耗车轮旋转的动能发出交流电再输出给电机控制器，电机控制器将交流电转换成直流电给动力电池充电。

图20 制动能量回收路径示意图

六、冷却系统

1.电动水泵

冷却系统的作用就是通过冷却液循环散热为驱动电机、车载充电机、电机控制器这三大部件进行冷却。电动水泵由低压电路驱动，为冷却液的循环提供压力。在电动水泵的驱动下冷却液在管路中循环流动。冷却系统功能示意图如图21所示。

2.膨胀罐

图21 冷却系统功能示意图

膨胀罐总成是一个透明塑料罐，类似于玻璃清洗剂罐。膨胀罐总成通过水管与散热器连接，随着冷却液的温度逐渐升高并膨胀。部分冷却液因膨胀而从散热器和驱动电机中流入膨胀罐总成。散热器和液道中滞留的空气也被排入膨胀罐总成。

车辆停止后，冷却液自动冷却并收缩，先前排出的冷却液则被吸回散热器。从而使散热器中的冷却液一直保持在合适的液面，并提高冷却效率。当冷却系统处于冷态时，冷却液面应保持在膨胀罐总成上的L(最低)和F(最高)标记之间。

3.冷却风扇

冷却风扇由整车控制模块(VCU)利用冷却风扇低速继电器和冷却风扇高速继电器直接控制，在低速电路中，采用串联调速电阻的方式来改变风扇的转速。

七、电系维修操作注意事项

1. 万用表使用安全

(1)检修高压系统前应使用万用表测量整车高压回路，确保无电。检测方法如下：拔出维修开关5m in后，测量动力电池和车身之间的电压来初步判断是否漏电，如果检测到电压大于等于50V，应立即停止操作，检查判断漏电部位。

(2)使用万用表测量高压时，需注意选择正确量程，万用表精度不低于0.5级，要求具有直流电压测量档位，量程范围大于等于500V。

(3)使用万用表测量高压时，需遵守“单手操作”原则。

(4)所使用的万用表一根表笔线上配备绝缘鳄鱼夹(要求耐压为3kV，过流能力大于5A), 测量时先把鳄鱼夹夹到电路的一个端子，然后用另一只表笔接到需测量端子测量读数，每次测量时只能用一只手握住表笔。

(5)使用万用表测量高压时，严禁触摸表笔金属部分。

2. 高压系统检修

(1)在车辆上电前，注意确认是否还有人员在进行高压维修操作，避免发生危险。

(2)检修高压系统时，断开启动开关电源，脱开蓄电池负极电缆和断开维修开关，并确保在维修过程中不会有其他维修工将其重新安装。

(3)检修高压线时，对拆下的任何裸露出的高压部位，应立刻用绝缘胶带包扎绝缘。

(4)安装高压线时，必须按照车身固定孔位要求将线束固定好。

(5)不能用手指触摸高压线束插接件里的带电部分以免触电，另外应防止有细小的金属工具或铁条等接触到插接件中的带电部分。

3. 高压线特征

所有高压线缆均为橙色，车辆上电时不要触碰这些线缆和部件，高压线缆接插件拔出后，立即用绝缘胶带包裹。

4.维修开关

在操作动力电池维修开关时，首先确保电池对外无电流输出，一定要佩戴绝缘防护装备。

5. 高压线束连接器操作事项

(1)第一种高压接插件如图22所示。

①用手或起子轻撬助力手柄锁扣；

②将助力手柄脱出锁头，然后缓慢向上抬高助力手柄，接插件会慢慢退出；

③当助力手柄由水平位置变到垂直位置时，接插件已全部处于拔出状态。

图22 第一种高压接插件

(2)第二种高压接插件如图23所示。

按住①后，将接插件往外拔，听到咔响声后停止；按住②后，将接插件往外拔，直到拔出为止。

图23 第二种高压接插件