答:一、控制器技能
電池技能、電機驅動及其操控技能、能量辦理技能以及電動轎車整車技能為電動轎車四大關鍵技能。電控體系用於操控電池、電機等元件,其功用包含:電池辦理,發動機、電動機能量辦理等。電控體系由ECU 等操控體系、感測器等感應體系、駕駛員目的辨認等子體系組成。電控體系的資料本錢佔比不高,但需求透過屢次實驗才幹掌握關鍵演算法,尤其是混合動力轎車觸及油、電混合的操控戰略,技能壁壘較高。
電機操控器作為新能源轎車中連線電池與電機的電能改換單元,是電機驅動及操控體系的中心,首要包含IGBT功率半導體模組及其相關電路等硬體部分以及電機操控演算法及邏輯維護等軟體部分。
電機驅動操控體系(包含驅動電機和電機操控器)是新能源轎車車輛行使中的首要執行結構,操控和驅動特性決定了轎車行進的首要功用指標。
一般來講,電機操控器的首要由如下幾部分組成:
1、電子操控模組(ElectronicController)包含硬體電路和相應的操控軟體。硬體電路首要包含微處理器及其最小體系、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀況的監測電路、各種硬體維護電路,以及與整車操控器、電池辦理體系等外部操控單元資料互動的通訊電路。操控軟體依據不同型別電機的特色完成相應的操控演算法。
2、驅動器(Driver)將微操控器對電機的操控訊號改換為驅動功率改換器的驅動訊號,並完成功率訊號和操控訊號的阻隔。
3、功率改換模組(PowerConverter )對電機電流進行操控。電動轎車常常運用的功率器材有大功率電晶體、門極可關斷閘流體、功率場效電晶體、絕緣柵雙極電晶體以及智慧功率模組等。
圖表 1 電機操控器外觀結構
現在,電動轎車電機操控器多選用三相全橋電壓型逆變電路拓撲,部分產品前置雙向DC/DC改換器,以增大電機端輸入溝通電壓,提高高轉速下的輸出功率,降低電機規劃與生產本錢。傳統操控器中直流支撐電容器體積巨大、耐高溫功用較差。為減小直流支撐電容器體積乃至撤銷直流支撐電容器,新式改換器電路拓撲和操控辦法成為電動轎車應用研究的新熱點,但尚處於實踐探究階段。現在電動轎車用變流器的研製重點依然多集中在電力電子整合方面。
歸納技能和市場趨勢剖析,未來,車用驅動電機體系的三個技能發展方向是永磁化、數字化和整合化。
1、永磁化指永磁電機具有功率密度和轉矩密度高、效率高、便於維護的長處。現在電機永磁化趨勢正凸顯,一覽眾諮詢資料顯示,永磁同步電機在中國新能源轎車中的運用佔比已超越 90%。
2、數字化包含驅動操控的數字化、驅動到數控體系介面的數字化和丈量單元數字化。用軟體最大程度地替代硬體,具有維護、毛病監控、自確診等其他功用。
3、整合化首要體現在兩個方面:1)電機方面:電機與發動機總成、電機與變速箱總成的整合化;2)操控器方面:電力電子總成(功率器材、驅動、操控、感測器、電源等)的整合化。未來把電機、減速機、操控器一體化,是一種趨勢,不只減小了體積,更使得產品愈加標準化。
1、控制器損壞的幾個種類
控制器損壞一般有以下幾種形式:
(1)控制器內部電源電路損壞:一般是控制器內部短路、斷路或接觸不良;外圍控制器引線某處短路、斷路或接觸不良;
(2)功率元器件損壞:電機損壞、功率元器件本身質量差或等級不足、功率元器件因安裝或震動導致接觸不良、電機過載、功率元件驅動電路等級不足、功率元器件引數設計不當;
(3)線路連線接觸不良:對線材保護不到位、連線線磨損、接外掛鬆動。
2、控制器故障如何檢修
檢修方法:控制器內部一般採用三端整合穩壓電路,常用7805、7806、7812、7815等規格的穩壓電路,它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。將萬用表設定在直流電壓+20V(DC)檔位,將萬用表黑表筆和紅表筆分別靠在轉把的黑線和紅線上,觀察萬用表讀數是否與標稱電壓相符,他們的上下電壓差不應超過0.2V。
3、控制器穩壓器電壓測量異常的判斷
如果穩壓器輸入的電壓正常而輸出沒電壓,說明控制器本身故障;如果輸出電壓低且電流大,脫開負載後恢復正常,說明負載異常;如輸出電壓小且電流小,說明穩壓器內阻大。
4、控制器鋸齒波發生器故障的檢修方法
當振盪器定時元件RC或晶片內的振盪器異常不能形成鋸齒波脈衝時,訊號放大電路無激勵脈衝輸出,會導致電機不轉;如果產生的鋸齒波頻率異常,會導致電機轉速不正常。
故障檢修:可透過示波器測量定時電容C兩端的波形是否正常,即可確認鋸齒波脈衝發生電路是否正常。
5、控制器PWM調製器故障檢修
當晶片或其外部輸入的電壓異常使PWM脈衝不正常,不僅會產生電機不轉的故障,還會發生電機轉速不正常的故障。
故障檢修:用示波器檢測PWM調製器,如果有正常鋸齒形波脈衝和直流控制器電壓輸入,不能輸出正常的PWM脈衝,就可判斷其不正常。
6、控制器功率放大器故障檢修
當場效應管、IGBT損壞後,會引起熔斷器過電流熔斷,產生整車無電,同時取樣電阻熔斷,電機不轉。還會使為電機提供的驅動電流達到最大,容易產生飛車事故。
故障檢修方法:場效電晶體、IGBT是否損壞可用數字萬用表的二極體檔或指標式萬用表的R*1檔線上測量。
7、控制器驅動電路故障的檢修
驅動電路異常不僅會導致場效電晶體、IGBT不能工作,產生電機不轉故障,也會導致場效電晶體、IGBT因激勵不足而損壞。
8、控制器調速電路故障的檢修
檢修時必須確認轉把未處於空擋位置,這很重要。正常情況下旋轉轉把器件它應該能輸出1~4V(正把)或4~1V(反把)的調速電壓。如果輸出電壓不正常,在確認轉把的供電和接地線正常後,則說明轉把異常。
9、控制器調速電路故障的表現
當轉把調速訊號輸出異常,使PWM調製器輸出的調寬脈衝佔空比異常時,會產生車速不能調整;如果PWM調製器無調寬脈衝輸出時,會出現電機不轉的故障。
10、控制器制動電路故障的表現
當閘把異常或制動器訊號放大電路異常,會導致PWM調製器沒有脈衝輸出,產生電機不轉;而閘把異常時,將無法為PWM調製器提供製動訊號,發生制動功能失效。
答:一、控制器技能
電池技能、電機驅動及其操控技能、能量辦理技能以及電動轎車整車技能為電動轎車四大關鍵技能。電控體系用於操控電池、電機等元件,其功用包含:電池辦理,發動機、電動機能量辦理等。電控體系由ECU 等操控體系、感測器等感應體系、駕駛員目的辨認等子體系組成。電控體系的資料本錢佔比不高,但需求透過屢次實驗才幹掌握關鍵演算法,尤其是混合動力轎車觸及油、電混合的操控戰略,技能壁壘較高。
電機操控器作為新能源轎車中連線電池與電機的電能改換單元,是電機驅動及操控體系的中心,首要包含IGBT功率半導體模組及其相關電路等硬體部分以及電機操控演算法及邏輯維護等軟體部分。
電機驅動操控體系(包含驅動電機和電機操控器)是新能源轎車車輛行使中的首要執行結構,操控和驅動特性決定了轎車行進的首要功用指標。
一般來講,電機操控器的首要由如下幾部分組成:
1、電子操控模組(ElectronicController)包含硬體電路和相應的操控軟體。硬體電路首要包含微處理器及其最小體系、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀況的監測電路、各種硬體維護電路,以及與整車操控器、電池辦理體系等外部操控單元資料互動的通訊電路。操控軟體依據不同型別電機的特色完成相應的操控演算法。
2、驅動器(Driver)將微操控器對電機的操控訊號改換為驅動功率改換器的驅動訊號,並完成功率訊號和操控訊號的阻隔。
3、功率改換模組(PowerConverter )對電機電流進行操控。電動轎車常常運用的功率器材有大功率電晶體、門極可關斷閘流體、功率場效電晶體、絕緣柵雙極電晶體以及智慧功率模組等。
圖表 1 電機操控器外觀結構
現在,電動轎車電機操控器多選用三相全橋電壓型逆變電路拓撲,部分產品前置雙向DC/DC改換器,以增大電機端輸入溝通電壓,提高高轉速下的輸出功率,降低電機規劃與生產本錢。傳統操控器中直流支撐電容器體積巨大、耐高溫功用較差。為減小直流支撐電容器體積乃至撤銷直流支撐電容器,新式改換器電路拓撲和操控辦法成為電動轎車應用研究的新熱點,但尚處於實踐探究階段。現在電動轎車用變流器的研製重點依然多集中在電力電子整合方面。
歸納技能和市場趨勢剖析,未來,車用驅動電機體系的三個技能發展方向是永磁化、數字化和整合化。
1、永磁化指永磁電機具有功率密度和轉矩密度高、效率高、便於維護的長處。現在電機永磁化趨勢正凸顯,一覽眾諮詢資料顯示,永磁同步電機在中國新能源轎車中的運用佔比已超越 90%。
2、數字化包含驅動操控的數字化、驅動到數控體系介面的數字化和丈量單元數字化。用軟體最大程度地替代硬體,具有維護、毛病監控、自確診等其他功用。
3、整合化首要體現在兩個方面:1)電機方面:電機與發動機總成、電機與變速箱總成的整合化;2)操控器方面:電力電子總成(功率器材、驅動、操控、感測器、電源等)的整合化。未來把電機、減速機、操控器一體化,是一種趨勢,不只減小了體積,更使得產品愈加標準化。
1、控制器損壞的幾個種類
控制器損壞一般有以下幾種形式:
(1)控制器內部電源電路損壞:一般是控制器內部短路、斷路或接觸不良;外圍控制器引線某處短路、斷路或接觸不良;
(2)功率元器件損壞:電機損壞、功率元器件本身質量差或等級不足、功率元器件因安裝或震動導致接觸不良、電機過載、功率元件驅動電路等級不足、功率元器件引數設計不當;
(3)線路連線接觸不良:對線材保護不到位、連線線磨損、接外掛鬆動。
2、控制器故障如何檢修
檢修方法:控制器內部一般採用三端整合穩壓電路,常用7805、7806、7812、7815等規格的穩壓電路,它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。將萬用表設定在直流電壓+20V(DC)檔位,將萬用表黑表筆和紅表筆分別靠在轉把的黑線和紅線上,觀察萬用表讀數是否與標稱電壓相符,他們的上下電壓差不應超過0.2V。
3、控制器穩壓器電壓測量異常的判斷
如果穩壓器輸入的電壓正常而輸出沒電壓,說明控制器本身故障;如果輸出電壓低且電流大,脫開負載後恢復正常,說明負載異常;如輸出電壓小且電流小,說明穩壓器內阻大。
4、控制器鋸齒波發生器故障的檢修方法
當振盪器定時元件RC或晶片內的振盪器異常不能形成鋸齒波脈衝時,訊號放大電路無激勵脈衝輸出,會導致電機不轉;如果產生的鋸齒波頻率異常,會導致電機轉速不正常。
故障檢修:可透過示波器測量定時電容C兩端的波形是否正常,即可確認鋸齒波脈衝發生電路是否正常。
5、控制器PWM調製器故障檢修
當晶片或其外部輸入的電壓異常使PWM脈衝不正常,不僅會產生電機不轉的故障,還會發生電機轉速不正常的故障。
故障檢修:用示波器檢測PWM調製器,如果有正常鋸齒形波脈衝和直流控制器電壓輸入,不能輸出正常的PWM脈衝,就可判斷其不正常。
6、控制器功率放大器故障檢修
當場效應管、IGBT損壞後,會引起熔斷器過電流熔斷,產生整車無電,同時取樣電阻熔斷,電機不轉。還會使為電機提供的驅動電流達到最大,容易產生飛車事故。
故障檢修方法:場效電晶體、IGBT是否損壞可用數字萬用表的二極體檔或指標式萬用表的R*1檔線上測量。
7、控制器驅動電路故障的檢修
驅動電路異常不僅會導致場效電晶體、IGBT不能工作,產生電機不轉故障,也會導致場效電晶體、IGBT因激勵不足而損壞。
8、控制器調速電路故障的檢修
檢修時必須確認轉把未處於空擋位置,這很重要。正常情況下旋轉轉把器件它應該能輸出1~4V(正把)或4~1V(反把)的調速電壓。如果輸出電壓不正常,在確認轉把的供電和接地線正常後,則說明轉把異常。
9、控制器調速電路故障的表現
當轉把調速訊號輸出異常,使PWM調製器輸出的調寬脈衝佔空比異常時,會產生車速不能調整;如果PWM調製器無調寬脈衝輸出時,會出現電機不轉的故障。
10、控制器制動電路故障的表現
當閘把異常或制動器訊號放大電路異常,會導致PWM調製器沒有脈衝輸出,產生電機不轉;而閘把異常時,將無法為PWM調製器提供製動訊號,發生制動功能失效。