比亚迪E6纯电动汽车系统结构原理(二)

◆文/吉林 李伟

(接上期)

七、动力电机

1.安装位置

动力总成由动力电机及变速器组成。动力电机根据冷却形式分风冷和水冷，根据结构分为直流有刷电机、直流无刷电机及交流电机。比亚迪E6现在使用的电机为交流无刷永磁电机，通过采集电机旋变信号进行工作。当车辆行驶时，电机通过旋变压器检测到电机的位置，位置信号通过控制器处理，发送相关信号给控制器IGBT，逻辑信号控制IGBT开断，控制器输出的为近似正弦波交流电。

电机定子的三相绕组在正弦绕组下形成圆形的旋转磁场，驱动电机转子旋转，在旋的过程中，旋转变压器作为速度及位置检测，可以反馈给控制器进行监测来准确控制电机的转速及位置。

2.技术参数

动力电机额定功率为75kW，最大功率为120kW，最大输出转速为7 500r/min，质量为130kg。电机外圈的定子与内圈的转子是汽车的唯一动力源，可向外输出扭矩，驱动汽车前进后退；同时也可以作为发电机，例如，在高坡下滑、高速滑行及刹车制动过程中把势能或者动能通过电机转化为电能存储。动力电机为永磁同步电机，具有高密度、小型轻量化、高效率、高可靠性、高耐久性、强适应性等特点。

永磁同步电动机(PMSM)系统以高效、高控制精度、高转矩密度等特点在电动汽车电驱动系统中应用价值较高，同时要求其能在车辆使用环境下具有良好的动态性能。电动车对电机要求同样较高，为满足在纯电动模式下启动及纯电动续驶里程、加速和高速行驶的要求，电动车需较大输出功率、低速时高扭矩和调速范围宽的电机；另外，考虑到整车布置和使用寿命等因素，应尽量选取高密度、小型轻量化、高效率、高耐久性、强适应性的电机。依照目前技术而言，永磁同步电机是个较好的选择。

3.旋转变压器

旋转变压器(简称旋变)是一种输出电压随转子转角变化的信号元件，安装位置如图11所示。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系，这种旋转变压器又称为正余旋转变压器。

旋转变压器用于运动伺服控制体系统中，作为角度位置的传感器和测量用。磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内，固定不动。但励磁绕组和输出绕组的形式不一样。两相绕组输出信号，仍然应是随转角作正弦变化、彼此相差90°电角度的电信号。转子磁极形状作特殊设计，使得气隙磁场近似于正弦形。转子形状的设计也必须满足所要求极数。可以看出，转子的形状决定了极数和气隙磁场形状。

图11 旋转变压器安装位置

4.驱动电机控制电路图及端子

驱动电机控制电路图如图12所示；驱动电机故障检测数据列于表7。

图12 驱动电机控制电路图

表7 驱动电机故障检测数据

八、动力总成(电池包)

1.动力电池结构

动力电池是提供整车动力能源的设备，比亚迪E6采用的为磷酸铁钴锂电池(每个单个3.3V；电池包标称电316.8V，容量219Ah，一次充电61WH·h)。磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁钴锂材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。比亚迪E6动力电池可以4 000次循环，其放电容量仍大于75%，电池寿合行驶60 000km，使用10年。动力电池电缆连接如图13所示。

图13 动力电池电缆连接

2.动力电池的漏电检测

动力电池的漏电检测使用万用表(能精确到小数点后4位)及100kΩ电阻等工具，动力电源原理如图14所示。首先，将车辆退电至OFF档，等待5min后用举升机将整车升起到合适的高度；将万用表正极分别搭在电池正负极引出，负极高压电池壳体，正常为10V以下；若过大则不进行拆卸，而是先检测漏电原因和位置；排除问题后将万用表正极搭在电池正极，测出与车身之间的电压为V负；高压蓄电池正极与车身V负和正极蓄电池壳体所测电压V正做比较，选择电压大的进行下一步，例如V正＞V负，如图15所示；选择电压大的值代入公式来检测是否漏电，如果结果大于500Ω/V，那么则表示不漏电，如果小于等于500Ω/V，则表示漏电，如图16所示。

3.动力电池拆卸

启动按钮打到OFF档，拔下紧急维修开关(维修开关是电动车辆中一种常用的手动操作设备，用于使电动车辆紧急断电，从而对车辆进行维修及更换零件)，然后断开12V蓄电池负极；安装时，电池盖与电池托盘一次密封，有压板，如图17所示；电池总成装配时，维修开关，正、负极，采样线对准车身口，且采样线，维修开关，正、负极，不能与车身干涉；电池总成在装配结束后，目测与车向接合处要紧密；拆卸动力电池正极、负极接柱时需注意锁紧装置。

图14 动力电池检测原理图

图15 选择电压大的

图16 计算是否漏电

图17 电池盖与电池托盘的一次密封

九、车载充电器

1.概 述

比亚迪E6有直流充电和交流充电两种充电方式，交流充电主要是通过家用插头和交流充电桩接入交流充电口，通过车载充电器将家用220V交流电转为330V直流高压电给动力电池进行充电。直流充电主要是通过充电站的充电柜将直流高压电直接过直流充电口给动力电池充电。充电系统连接线束如图18所示。

图18 充电机的外接线束

2.充电系统原理电路

充电系统原理电路图如图19所示。

图19 充电系统原理电路图

3.车载充电器的故障判定

车载充电器的故障判定如图20所示。如果测量值为2.7kΩ时，说明车载充电器内部二极极管损坏，需要更换。交流充电故障检查应先检查交流电充电电缆是否短路，然后将交流充电口接入充电桩或家用电源，用万用表测量高压电控总成接插件交流充电感应信号脚端子电压，电压正常值应小于1，最后在检查一下低压线束及电池管理系统。测量CC端子与PE端子如图21所示。

图20 车载充电器的故障判定

图21 交流充电的故障判定

（未完待续）