新能源汽车电机及控制系统检修 项目五 纯电动汽车变频器故障诊断.ppt

项目五 纯电动汽车变频器故障诊断 一、情境引入 车间里一辆吉利EV450纯电动汽车上电READY，但就是无法行驶，师傅说各控制器的供电、搭铁己检查过，变频器控制器内部没有故障码存在，但本人的直觉是变频器损坏，对变频器进行绝缘检测后，发现三相输出中的一个输出对变频器壳体的电阻为48MΩ与其它两相的9.1GΩ相比有很大差异，决定更换变频器，更换后排除。 二、学习目标 1.能按黑盒子方法进行变频器故障判断； 2.能按模块更换方法进行变频器的维修； 3.能通过沟通协作完成任务，具有团队合作意识； 4.培养认真分析、自行探索解决问题的能力; 5.增强安全意识。 任务一 吉利车系变频器 一、变频器组成 图4-1吉利电动汽车的变频器 图4-2 吉利车系变频器总体简介（2017款） 一、变频器组成 二、各部分作用 1.电容器 左侧两个电容器并联在直流母线上，如图4-3所示，可临时存储锂离子电池的电能，也可接收变频器斩波发电产生的电能。不过由于此电容器的介入，在主供电继电器上必须设计预充继电器。 图4-3吉利车系变频器内左侧蓝绿色电容器、三个白色电流传感器（2017年款） 2.电流传感器 电动汽车的电机控制器要实现精确的电机转矩控制，要通过控制逆变桥的驱动时刻和驱动时间，并测量电机的实际电流来修正控制逆变桥的驱动时刻和驱动时间，以达到更精确。在控制上，电机电流是控制目标，实现手段是控制逆变桥的驱动时刻和驱动时间。 二、各部分作用 3.电机控制器 换档杆整车控制器传送的要求电机正转、停转、反转的信息，加速踏板信号在整车控制器中查出此时的电机转矩是多少，通过CAN总线发给电机控制器（MCU），电机确定电机电流的大小。电机控制器（MCU）要实现电机电流的大小控制要接电机解角传感器信号、电机相电流信号。电机解角传感器可实现电机转子的转速、位置和方向的判别。 图4-4吉利车系变频器电机控制器MCU（2017年款） 二、各部分作用 4.驱动板 如图4-5所示为六个IGBT组成全桥逆变器的驱动板。驱动板的低压部分直接驱动逆变桥高压部分时，若逆变桥高压部分损坏高压电流串入低压的驱动板，从而也串入了电机控制器，损坏电机控制器。为了防止损坏电机控制器，电机控制器再给驱动板发送的信号是通过光电或变压器隔信号。驱动板收到经隔离转换后的信号，再在驱动板上生成驱动逆变桥的电压脉冲。在驱动板中大家会发现，有三部分电路是相同的，三部分相同的电路分别驱动一个桥臂。 另外，当逆变器出现过温、过流等故障时的信号也需要上传电机控制器（MCU），信号上传也需要光电隔离，即要通过光电耦合器来上传信号。 图4-5吉利车系变频器逆变桥驱动板（2017年款） 二、各部分作用 5.逆变桥 如图4-6所示为六个IGBT组成全桥逆变器，每两个组单桥臂，共三个单桥臂。每个桥臂与驱动板之间有9根连接线，这些连接线包括温度测量、上桥IGBT驱动、下桥IGBT驱动、过流或短路故障监测反馈线。 电机控制器上侧的导热硅脂下侧是通有防冻液的散热器，在散热器的下侧是12伏DC/DC转换器。采用双变频器拼出一个好的变频器时，在更新逆变器时，一定要注意导热硅脂的数量、厚度和螺栓的力矩。 图4-6吉利车系变频器六个IGBT组成全桥逆变器（2017年款） 二、各部分作用 三、 变频器诊断 （一）变频器电路图 图4-7吉利变频器电路图1 图4-8吉利变频器电路图2 三、 变频器诊断 任务二 比亚迪电动汽车变频器 一、 变频器功能 比亚迪E6纯电动MPV车型采用多功能变频器，其内部结构原理如图4-9所示，图中除电机和充电口外的结构为比亚迪E6电动汽车变频器原理图，其功能如下： 1.三相逆变功能：实现直流电变为三相交流以驱动电机的三相逆变功能； 2.车载充电机功能：实现将外界的单相或三相交流电转化为直流电给蓄电池充电； 3.移动充电站功能：实现将蓄电池的直流电转化为交流电为充电口的交流用电设备供电； 图中RS1-RS14为继电器开关（Relay Switch），RD为蓄电池给变频器供电的继电器，RC为蓄电池充电继电器。 二、功能实现原理 图4-9比亚迪双向逆变器的主电路工作原理图 三、 E6变频器电路图分析 四、E5变频器电路图分析 1. 判断题 （1）纯电动汽车变频器一般不会有升压装置（ ）； （2）纯电动汽车变频器一般只有一套变频器，四驱车会有两套变频器（ ）； （3）纯电动汽车变频器要接收电机的转子转速及位置信号和电机定子温度信号（ ）； （4）第三代丰田普锐斯变频器采用了智能功率模块，模块内置8个IGBT（ ）； （5）纯电动汽车变频器由电容器、电机控制器、驱动板、逆变桥和电流传感器五大组成部分（ ）； 2.简述题 （1）变频器内电容器的作用； （2）变频器内电机控制器的作用； （3）变频器内驱动