新能源电动汽车电机驱动系统的故障分析

Internal Combustion Engine &Parts
0引言
随着社会的快速发展,我国开始实施可持续发展战略,加大了对环境和资源的保护力度,致使更多的科技工作者投入到了科技创新、节能减排的产品研发当中,在这种大背景下,新能源电动汽车研发成功并逐渐的进入到了人们的生活当中,给人们带来了便利,很大程度上解决了人们代步工具的污染问题。在新能源动力汽车的整车中,电机是整个系统最核心的部分,控制着整个车辆的动力性能,而汽车电机控制中的驱动系统故障诊断工作是非常重要的工作内容,直接影响着新能源电动汽车的研发和生产,直观的体现了新能源汽车所运用到的最高、创新的科学技术水平。新能源电动汽车在我国发展比较晚,研发技术还比较有限,在汽车电机驱动系统故障诊断问题上还存在一定的局限,需要更进一步的探索和研究。
1新能源电动汽车电机驱动系统和电机种类的简述依据新能源电动汽车两个或者多个能同时与转动的单个动力传动系统之间动力联合位置的不同,还可以划分为串联式、并联式和混联式三种形式。串联式系统是指发动机和电动机处于同一条动力传输路线上,发电机发电是由发动机直接带动的,产生的电能用来驱动电动机,在传动系统的驱动下,汽车才能够正常的行驶起来。并联式混合动力具有两套驱动系统,即内燃机和电动机,这两套驱动系统既可以独立工作,也可以相互协调,配合工作,对汽车进行共同驱动。混联模式,是建立在并联模式之上,再安装一个发电机即可完成。
一般来讲,新能源汽车的驱动主要依靠的是驱动电机,主要包含5种类型:其一,最开始应用的是直流电机,该控制系统的优势是简便,使用比较简单;劣势是体积大、质量大、效率偏低,被广泛的应用在早期的新能源电动汽车上。其二,随后出现的就是交流感应电机,包含有同步电机和异步电机两种。其三,永磁无刷电机,该电机的优势是功率密度与转矩脉动较大,可以在高速区实现弱磁调节,并能够体现快速和便捷的优势,有力的提高了电机的驱动性能。其四,开关磁阻电机,这种电机的优势是生产成本较低,控制系统的设计也不再复杂,能够实现宽范围的调速,劣势也非常明显,能量转换密度偏低,而且噪声也比较偏大。其五,永磁同步电机,该类型的电机优势是结构简单、质量轻便、具备较强的控制性能、工作效率高、整体性能是非常优秀的。
2新能源汽车电机驱动系统故障诊断内涵分析所谓的汽车故障诊断,主要是指汽车内部的行驶性能变差,有些性能丧失,不具备工作能力,对汽车整体或者部分零部件进行检测和查验,从而确定汽车的真实技术状况、确定汽车发生故障的部位和原因,并作出准确的判断和分析。
在新能源电动汽车刚刚起步发展的时候,汽车故障的诊断主要依靠工人的经验,有丰富维修经验的个人只要通过耳朵听声音,用眼睛来观察,用手来触摸就可以准确的到故障发生的部位和故障发生的原因。当然,工人也可以借助万用表等专业的工具,协助开展汽车故障诊断工作,很大程度上提高了汽车诊断的效率和准确性。随着汽车行业的发展,很多新能源汽车都配备了故障的自诊断系统,利用故障解码仪,就可以知晓发生故障的部位,极大的提升了汽车故障诊断的效率和准确性。随着计算机
技术和信息技术的快速发展,人工智能已经成为不可逆转的发展趋势,而汽车故障诊断也在朝着智能化的方向发展,将有力推动新能源汽车的发展。
3新能源电动汽车电机驱动系统故障检修
某品牌生产的EV160新能源纯电动汽车,整车型号为:BJ7000B3D5-BEV ,电机型号为:TZ20S02,电池型号为:29/135/220-80Ah ,电池工作电压为320V 。该辆汽车现在记录的已行驶0.76万km ,现在汽车无法行驶,仪表板上面的故障灯常亮、报警音鸣叫不止;当故障出现时汽车电机会发出沉闷的“咔、咔”声。
3.1驱动电机系统工作原理
在新能源电动汽车的驱动系统中,由汽车的控制器发出命令,控制单元将命令传送给驱动电机,然后驱动电机作出输出动作。如图1所示,控制器主要的功能是将输入的直流电逆变成三相交流电,三相交流电的电压、频率是可调节的,供给配套的三相交流永磁同步电机使用。脉冲信号
驾驶员将自己的意图通过整车控制器(VCU )发出指令,电动汽车的电机控制器接到指令后作出反馈,从而能够实时控制驱动电机的输出,以实现汽车的前行、倒车、停
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—基金项目:2018年度广西高校中青年教师基础能力提升项目《基
于区域性电动汽车动力系统故障分析及解决对策研究》(2018KY1202)。
中子测井作者简介:闫云敬(1981-),女,吉林农安人,硕士研究生,研究方
向为汽车专业教育教学。
新能源电动汽车电机驱动系统的故障分析
闫云敬
(柳州城市职业学院,柳州545036)
摘要:汽车是人类一项伟大的发明,给人们的日常出行带来了便利,深受人们的喜爱。然而传统的汽车主要是以石油为燃料,由内
燃机驱动的,其的尾气排放很容易造成大气的污染,人们逐渐认识到问题的严重性,开始研发新能源汽车。新能源汽车以其环保、良好的动力性能及高效方便等优点,受到人们的青睐。新能源汽车的发展成为汽车行业的发展趋势,但是如今在新能源汽车的研发中还存在一些问题,需要加强对新能源汽车的检测和诊断具有重要的现实意义。
关键词:新能源电动汽车;电机驱动系统;故障分析
车等动作。
蔬菜包装盒3.2汽车检修过程
检修前准备好电动汽车电机控制器(MCU )的电路图(如图2所示),然后跟实车状况对照,将连接在控制器上的每个插头一一对应好,最后检修人员按照以下几个方面对电动汽车进行检查:
①读取汽车显示的故障码。读取后诊断仪器并没有检测出明确的故障点,也没有给出明确的故障原因指向,这就需要检修人员对汽车进一步进行检查。
②检测汽车的高压系统的电压情况。检修人员用万用表检查高压电池来电情况,经过电压检测后得到电压结果为0.1V ,这表明高压系统下电正常。
③检查汽车电机控制器MCU 工作是否正常。首先将汽车的高压系统进行断电,然后再使用万用表、兆欧表等仪器对MCU 进行检测,将检测结果与标准值对比后发现并无异常。
④检测电机控制器的电源保险。使用万用表测量电机控制器保险与继电器盒,测得保险丝电阻值的为0.2Ω,结果属于正常。(图2)
⑤检测对照旋转变压器各个绕组阻值及其波形状况。
1)使用仪器检测MCU 低压插件端子的电阻值并与标准值对比后显示结果正常。2)使用示波器通过驱动电机旋变插件(图3)测量旋转变压器各个绕组波形,发现A 与B 端子、C 与D 端子之间的波形都符合标准情况;但是,E 与F 端子之间的波形调取不出来。3)用万用表测量端子E 与车身搭铁之间的电阻值,得到电阻值为0.96Ω,与标准值比对后确定是线束对地短路。
3.3排除故障
由于旋转变压器的线束端子E 与车身搭铁出现短路情况,这致使旋转变压器的工作异常,旋转变压器工作不正常,电动机无法正常启动,所以会出现总是感觉要起动但是汽车却无法正常运行前行并伴有沉闷的奇怪起动声音。在与车主讲解故障原因并征得车主同意后将低压线束更换后试车,电动汽车可以正常的起动运行。然后连接解码仪,将原来的汽车故障码消除,再次读取故障码,仪器显
图1驱动电机控制系统工作原
图2EV160纯电动汽车电机控制器(MCU )电路图
图3驱动电机旋变
插件
Internal Combustion Engine &Parts
0引言
汽车底盘测功机是针对汽车动力性、底盘输出功率、油耗以及排放指标进行检测的专用机械,通过飞轮惯性相应的转动惯量模拟汽车运行过程中的转动惯量以及质量惯量;通过加载装置模拟汽车运行过程中受到的空气阻力;通过滚筒运动模拟路面等,从而对汽车运行状况形成全面的动态检测。
1汽车底盘测功机整体结构构成汽车底盘测功机(以下简称为测功机),是针对汽车处于使用状态下的应用性能以及相关技术状况加以检验的一种的重要汽车工程设备。在实践操作中,不仅可以将其用作与汽车性能相关的各项科学试验,还可以用于对汽车设备的维修与生产,其机械结构如图1所示。
1.1功率吸收装置
利用测功机开展汽车试验的过程当中,主要通过对加载装置的应用实现对汽车行驶过程所受阻力的模拟,其受
力情况与正常道路行驶过程相似,能够吸收和测量汽车发动机传动系统向驱动策略传送的功率。测功机的加载装置主要包括:水力测功机、电涡流测功机以及电力测功机。其中,水力测功机整体可控性较差,电力测功机综合使用性能较强,但相比之下所需成本投入较高,而电涡流机兼具精度高、设备结构简单、便于技术人员调控与测量、机械振动较小、功率范围较大等特征。电涡流机在工作过程中所产出热量较多,一般通利用空气或水作为介质以导出多余热量。
1.2滚筒
滚筒装置属于测功机内部最为主要的结构构件之一,其整体结构性质及使用性能的好坏关乎设备测量的精准程度。通常情况下,针对滚筒主要采取钢制空心结构形式,其直径、表面状况以及两筒中心轴距都是对其形成直接影响的结构参数。电机接线柱
1.3测量部分
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—作者简介:何全添(1991-),男,广东佛山人,本科,广东嘉腾机器
人自动化有限公司,助理工程师,研究方向为机电一体化。
汽车底盘测功机检测设备的结构原理
何全添
(广东嘉腾机器人自动化有限公司,佛山528325)
摘要:随着社会的进步和国民经济的发展,人们在日常生产及生活活动中对各类汽车的依赖程度越来越高。底盘测功机作为对汽
车应用性能检测的重要设备,对于车辆应用过程的稳定性与安全性起到决定性作用。本文首先分析了汽车底盘测功机的设备结构构成,继而探讨了其相关检测设备工作原理。dcdc电路
关键词:测功机;设备结构;工
作原理
图1测功机机械结构示意图
示正常,故障消除。
4结束语综上所述,面对我国日益严峻的环保问题和能源消耗问题,国家发出了可持续发展的战略号召,节能减排成为社会发展的共识。对着汽车行业的快速发展,新能源电动汽车凭借着其强大的环保优势,逐渐受到了大众的关注。在电动汽车中,电机是非常重要的组成部分,其性能的优劣直接影响着电动汽车的使用体验,因此,加强对新能源电动汽车的电机驱动系统故障诊断,成为非常重要而核心的任务,需要加以重视并加大研发的力度。
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电机驱动电动汽车协调控制系统研究[J].内燃机与配件,
2019(13):21-23.
图2电涡流机结构简图

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