新能源汽车电机及控制系统检修 项目七 典型纯电动汽车冷却系统诊断.ppt

项目七 典型纯电动汽车冷却系统诊断 一、情境引入 车间里一辆2020年款一汽红旗纯电动汽车，车主反映充电时间明显变长，打开散热器盖，经检查储液罐的冷却液数量正常，盖散热器盖子后，检查冷却液水泵电机转动也正常。 经询问车主更换了冷却液后发生的这种情况，怀疑有气体在水泵处导致冷却液循环不畅，重新打开储液罐的盖子，一股水柱冲了出来，散热器液面下降，但在加液口时不时有气体冲冷却液出来，怀疑冷却液被水泵打出了大量气泡。关闭点火开关，向散热器盖中加入冷却液，等待一会，散热器盖中的冷却液液面降下，再加入冷却液，盖好散热器盖，打开点火开关让水泵循环，直至打开散热器盖时没有冷却液冲出来，交还车辆，故障消除。 二、学习目标 1.能判断冷却水泵是否工作； 2.能对冷却系统进行放气操作； 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.提升团队协作精神； 6.增强安全意识。 任务一 吉利电动汽车冷却系统 一、冷却循环路径 图7-1吉利EV300冷却循环水路总图左侧部分为变频器和电机冷却 二、变频器过热故障原因 变频器元件出现故障的可能性较少，更多是冷却系统出现了故障，常见原因如下： 1. 缺少冷却液； 2. 前部散热器出现外部堵塞； 3. 电动水泵电路损坏； 4. 冷却风扇电路损坏； 5. 热传感电路损坏； 三、变频器元件故障 1.驱动板故障 从电路修理经验来讲，驱动板是易发生故障的位置，但实际由于这款变频器部件为国外公司配套产品，所以可靠性很高。若损坏可用拼修的方法解决。 2.电流传感器故障 变频器对电流传感器是有自诊断功能的，可在自诊断的帮助下判别故障。修理采用拼修法。 3.电容器故障 母线电容器的漏电故障判别较难。但可通过上电继电器的闭合前需要更多时间用于给电容充电这一现象来判别，可采用大容量的LCR（电感电容电阻测量表）测量表测量电容的好坏。 四、电机或变频器过热故障的诊断 电机或变频器出现过热后会出现电机加速无力的症状，这时可用诊断仪进入整车控制器读取变频器的数据，看是否出现了过热限扭的故障码或状态数据，同时检查温度传感器数据是否正常。 如果是再查找散热不良的原因，实际处理一般顺序步骤如下： 1.检查是否缺少冷却液； 2.检查前部散热器出现外部堵塞； 3.检查电动水泵是否转动； 4.检查冷却风扇是否转动。 任务二 电机和变频器冷却系统 一、热量的产生 1．电机生热 汽车电动机的工作电流大，铜线因电阻生热多，加之变化的电流产生的磁场会在定子硅钢片内和转子硅钢片内感应出电流生热，所以应合理控制温度，否则会出现绝缘下降、电动机退磁和效率降低，要采用专门的冷却介质，一般采用油或防冻液作为冷却液。如图7-2(a)所示为电动汽车电机定子壳体上的螺旋冷却水道，其制作过程是在定子壳体外加工出螺旋冷却水道，然后在外部套上壳体，两侧堵焊，外接冷却水管与冷却水泵相连。图7-2 (b)是定子和转子同时冷却的设计，转子冷却水管可外露，也可隐藏在壳体内部。 (a) 仅定子有冷却 (b)定子和转子同时冷却 图7-2电动汽车电机定子壳体上的螺旋冷却水道 一、热量的产生 2．逆变桥生热 电动汽车的电机变频器和电动机在工作中会有大量的热产生，特别是变频器内的IGBT模块生热和热集中情况严重。 例如：某电机和电机驱动器一体化系统,电机额定输出功率24kW，电机最大输出功率60kw，电机驱动器额定输入电压312V，电机驱动器额定母线电流86A，最大母线电流236A．在电机额定输出功率下，电机驱动器发热损耗约为1.0kW，电机发热损耗约为1.53kw，因而电机和电机驱动器在额定输出功率下的总功耗为2.53kW ,这个功率是很大的,对于升高冷却液温度是很快的,所以应尽快散热,防止温升。 一、热量的产生 3．DC/DC转换器生热 除了电机变频器和牵引电机外，还有小功率的DC-DC变换器或DC-AC变频器。变频器产生的交流电用来驱动空调压缩泵电机。控制装置一般允许最高温度为60℃～70℃ ，而最佳工作环境温度在40℃～50℃ 。周围环境的温度较高时，很容易达到其上限温度，所以，必须采取专门的冷却装置，对其温度进行控制。 一、热量的产生 二、变频器和电机串联冷却系统 图7-3丰田混合动力功率系统的冷却 三、发动机、变频器和电机冷却系统 图7-4奥迪Q5混合动力汽车冷却系统 四、变频器和直流转换器串冷却 图7-5奔驰400混合动力功率系统的冷却 五、功率开关增加输出功率的办法 1．多面冷却技术 单面冷却就不足以解决大电流功率半导体的散热问题，因此采用了半导体的上下两面全加散热器的双面冷却结构。 过去，丰田汽车的“普锐斯”及“皇冠Hybrid”等车型一直利用单面水冷冷却PCU内的功率半导体。 混合动