比亚迪e5 车高压电控总成的原理与检修（三）

2020-07-08深圳技师学院李清明

汽车维护与修理 2020年12期

深圳技师学院李清明

3 高压电控总成的检修

3.1 接触器的检查

比亚迪e5 车高压电控总成采用日本松下公司生产的接触器，型号主要有AEV14012、AEV18012、AEV110122等，接触器的基本结构如图15所示。有些接触器内部带有电路板，其控制线圈的电阻不能由连接器直接测量，如高压电控总成内的电机A、B、C三相接触器，其控制线圈的电阻在拆下电路板后测量约为3.4 Ω，如图16所示。

图15 接触器的基本结构

图16 电机A、B、C三相接触器

实测各接触器控制线圈的电阻如图17所示，在实际维修中一般先通过分析故障代码与数据流，以确定接触器是否存在工作不良的现象，再检查接触器低压端是否同时满足吸合时所需的电压及电流，即外围信号是否正常。

图17 实测各接触器控制线圈的电阻

3.2 熔丝及电阻的检查

高压配电箱内高压熔丝的好坏用万用表的通断挡进行测量。如果导通，则熔丝正常；如果不导通，则熔丝烧毁，需检查其负载是否正常，并进行更换。被动泄放电阻，应为75 kΩ左右。主动泄放模块上的泄放电阻，应为7.5 Ω左右。三相交流充电预充电阻应为33 Ω左右。母线电容预充电阻应为100 Ω左右。

3.3 电容的检查

以母线电容总成为例进行电容检查。母线电容总成实际上包括5个电容，电容的检查一般使用电容表直接测量电容量（图18），如果没有电容表，也可以用万用表电阻挡进行测量，但对于容量大的电容，由于充电时间太长，也不便于检查。

3.4 IGBT的检查

图18 用电容表测量母线电容总成

图19 IGBT实物及组成

图19左上方为一相上桥臂和下桥臂的IGBT实物图，其侧面一般标有原理图，如图19左下方所示。实际上上桥臂和下桥臂是由8个IGBT组成，上桥臂和下桥臂分别由4个IGBT并联，再将上桥臂和下桥臂串接起来，如图19右侧所示。连接T1、T2的是热敏电阻（温度传感器）。

测量上桥臂IGBT的体二极管的导通性（反向不导通），在IGBT未触发状态下用万用表的二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的反向导通性，显示不导通。在IGBT未触发状态下用万用表的二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的正向导通性，显示导通，压降为0.34 V。

在IGBT未触发状态下用万用表二极管挡测量下桥臂“～”与“-”之间的正向导通性，显示导通，压降为0.339 V，而反向不导通。

用9 V电池作为电源接至G11触发上桥臂中的1号IGBT，用万用表的二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的导通性，显示导通，压降为0.379 V。

在触发上桥臂中的1号IGBT后，断开电源，1号IGBT的控制极C与控制级E仍保持导通。用万用表二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的导通性，显示导通，压降为0.379 V。

用螺丝刀将G11与Ex11短接放电后，上桥臂的1号IGBT的控制级C与控制级E不再导通，因其他3个IGBT也未触发，故上桥臂“+”与“～”不再导通。实际的电路板上4个IGBT是一同触发的。

依次对上桥臂的其他3个IGBT进行触发，检查其导通性，检查前注意先短接控制级G与控制级E，使其内部电容放电。用相同方法可依次检查下桥臂的各个IGBT。

3.5 DC-DC转换器的检查

DC-DC转换器总成内的电路板如图20所示，可参考此图对DC-DC转换器进行相应检测。

图20 DC-DC转换器总成内的电路板

3.6 车载充电器的检查

车载充电器总成内的下部电路板如图21所示，可参考此图对车载充电器进行相应检测。车载充电器主要由熔丝、预充电阻、预充继电器、主继电器、共模电感、电容、霍尔电流传感器芯片、全桥整流器等组成。

3.7 电机电流的检测

由于高压电控总成的重要功能是对电机进行驱动，可通过检查电机运转时的电流波形推断出驱动控制电路是否正常，实测的正常电流波形如图22所示。

图21 车载充电器总成内的下部电路板

图22 实测电机的电流波形（截屏）

3.8 旋转变压器信号的在线检测

旋转变压器信号的检测一般都需在线检测，旋转变压器装在电机上，由励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组组成。旋转变压器的励磁信号是由VTOG控制器发出的，旋转变压器的正弦信号、余弦信号送入VTOG控制器，从而计算出电机的位置与转速，再根据位置信号确定IGBT的导通与关闭，从而控制电机的运行。可采用示波器来检查旋转变压器信号，在高压电控总成的低压接口位置进行检测。

上电后，在静止状态下测得的旋转变压器信号波形如图23所示，红色为励磁绕组信号、绿色为正弦信号，蓝色为余弦信号。

图23 在静止状态下的旋转变压器信号波形（截屏）

励磁信号为10 kHz的正弦交流信号，交流电流进入励磁绕组，产生频率恒定的磁场，无论转子转速如何，频率恒定的磁场均会输出至正弦绕组和余弦绕组，转子为椭圆形，旋转变压器的定子与转子间的间隙随转子的旋转而变化，由于间隙的变化，正弦绕组和余弦绕组输出波形的幅值随转子位置的变化而变化。如果电机是运转的，转子与定子间的间隙就连续变化，正弦信号和余弦信号的幅值也就连续变化。VTOG控制器持续监视正弦信号和余弦信号的幅值，并形成虚拟波形，根据正弦信号和余弦信号幅值间的差异计算转子的绝对位置；根据正弦信号虚拟波形和余弦信号虚拟波形的相位差判定转子的旋转方向；根据规定时间内转子位置的变化量计算转子的转速。图24、图25为实测的旋转变压器信号波形，显然图25显示的电机转速比图24显示的电机转速要快一些。