能力模塊三

驅(qū)動電機控制系統(tǒng)檢修任務二

檢修電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)《

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目錄0102030405電驅(qū)動熱管理的意義電驅(qū)動系統(tǒng)溫度的獲取方法常用電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方式純電動汽車、混合動力汽車的熱管理系統(tǒng)任務實施學習目標知識目標1.了解電驅(qū)動熱管理的意義。2.了解電驅(qū)動系統(tǒng)溫度的獲取方法。3.掌握常用的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方式。1.掌握電機及控制系統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)的組成。2.掌握電機溫度傳感器及旋變溫度傳感器的測量。3.掌握電機及控制系統(tǒng)溫度高的控制策略以及檢修方法。4.掌握失效部件的檢查與更換。1.認真嚴謹，積極主動。安全生產(chǎn)，文明施工。2.獲得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創(chuàng)新意識。3.嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度及6S現(xiàn)場管理，培養(yǎng)精益求精的工匠精神。技能目標素養(yǎng)目標任務引入Tasktointroduce隨著我國新能源汽車的蓬勃發(fā)展和消費者需求的不斷升級，永磁同步電機被眾多新能源汽車企業(yè)優(yōu)先選擇作為驅(qū)動源。因車輛在低速高扭下，電機的溫升非?？?，當永磁體溫度超過160℃時就會產(chǎn)生磁退現(xiàn)象，影響電機的性能，因此使用永磁同步電機的新能源汽車需要一個相當完善的熱管理系統(tǒng)來保證車輛的安全運行。01電驅(qū)動熱管理的意義電驅(qū)動熱管理的意義電動汽車電機冷卻系統(tǒng)工作過程電驅(qū)動熱管理的意義作用在驅(qū)動電動汽車行駛過程中，電驅(qū)動系統(tǒng)將電池包的電能轉(zhuǎn)化成電機轉(zhuǎn)動的動能，而在能量轉(zhuǎn)化的過程中，損失的能量（比如繞組產(chǎn)生的熱量、各種機械部件摩擦產(chǎn)生的熱量）將以熱能的形式表現(xiàn)出來，這些熱量將導致電驅(qū)動系統(tǒng)部件的溫度升高，繼而直接影響部件自身的使用性能和壽命。結(jié)論電驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心部件之一，驅(qū)動電機的性能直接影響到汽車的動力、效率、舒適度等性能。高效可靠的電驅(qū)動熱管理系統(tǒng)，確保電驅(qū)動的各個部件在使用工況下維持在適宜的溫度范圍內(nèi)，以此提高驅(qū)動電機、發(fā)電機和控制器等部件的使用效率和壽命。02電驅(qū)動系統(tǒng)溫度的獲取方法1電驅(qū)動系統(tǒng)溫度的獲取方法通過溫度傳感器采樣布置多個傳感器增加了硬件失效風險、成本提高、工藝更復雜、某些位置無法布置傳感器（如電機轉(zhuǎn)子）。此外，傳感器直接測量的溫度不代表該部件最熱點的溫度，因此并不能很好地起到保護作用。軟件邏輯簡單，無需建模標定缺點優(yōu)點驅(qū)動電機系統(tǒng)的主要產(chǎn)熱源為其功率晶體管，它通常與一個鋁散熱片相連接，由鋁散熱片將晶體管產(chǎn)生的熱傳遞給變頻器冷卻系統(tǒng)。變頻器會自帶溫度傳感器，進行溫度監(jiān)控以防止出現(xiàn)過熱情況。變頻器的溫度傳感器可以安裝在如電路板或晶體管組件等變頻器元件上，或直接安裝在變頻器的冷卻系統(tǒng)介質(zhì)（空氣或液體冷卻液）中。2通過模型計算電驅(qū)動系統(tǒng)溫度的獲取方法總結(jié)：這種方法的優(yōu)點是硬件失效風險小，缺點是軟件邏輯復雜，標定難度大。熱模型示意圖03常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法YONGCITONGBUDIANJIDEFENLEI常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法02水冷03油冷01風冷

冷卻原理：將變頻器散熱片的冷卻葉片置于通風管道處或電動風扇出風口處，使其被管道或出風口吹入或抽入的風冷卻。風冷式變頻器通常被設計用來產(chǎn)生適度動力、主要作為汽車發(fā)動機的輔助動力的輕度混合動力汽車的驅(qū)動電機系統(tǒng)，可以通過風冷方式對其進行降溫處理。

風冷這一方式的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，不需要設計獨立的冷卻零件，維護方便，并且成本低；但冷卻效果較差。大多數(shù)本田思域混合動力汽車的所有主要高壓部件都采用風冷，所以其風冷式變頻器與風冷式的動力電池組和DC-DC轉(zhuǎn)換器一起，都裝在汽車后座后。4風冷系統(tǒng)5散熱器（安裝于變頻器組件內(nèi)）123出風口冷風進風口進風管道冷卻風扇常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法02水冷03油冷01風冷

水冷式變頻器的冷卻原理：冷卻液從散熱器泵入變頻器內(nèi)部，但不接觸變頻器的工作部件。散熱設備將變頻器部件產(chǎn)生的熱能傳遞給冷卻液。然后冷卻液流回到散熱器，在冷卻風扇的幫助下，散熱器將熱能傳遞到周圍空氣中。

常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法02水冷03油冷01風冷散熱器膨脹水箱冷卻風機4水冷系統(tǒng)回路5冷卻液軟管123電子水泵穿過變頻器的內(nèi)部冷卻管道6常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法02水冷03油冷01風冷水冷無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經(jīng)過槽內(nèi)絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。水冷缺陷液體具有更高的比熱，并且可以根據(jù)需要主動調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，因此液冷具有更好的穩(wěn)定性。對于電動汽車的驅(qū)動電機和控制器等元件，采用液冷可以迅速帶走熱量，實現(xiàn)溫度的快速降低，保證電機和控制器的使用效率和壽命?，F(xiàn)階段水冷技術(shù)是主流的散熱方式，國內(nèi)自主品牌主要采用冷卻液作為介質(zhì)，如比亞迪、蔚來、北汽新能源和吉利等。水冷優(yōu)勢常見的電驅(qū)動系統(tǒng)冷卻方法02水冷03油冷01風冷與冷卻液相比，油冷電機的體積更小，使得前機艙更為緊湊，雷克薩斯RX450h和三菱PHEV的前驅(qū)動電機和發(fā)電機采用的即為油冷的技術(shù)，但其控制器仍是采用冷卻液冷卻。04純電動汽車、混合動力汽車的熱管理系統(tǒng)純電動汽車的熱管理系統(tǒng)電機和電機控制器熱管理系統(tǒng)總結(jié)：純電動車輛沒有發(fā)動機，因此為了驅(qū)動電機和控制器散熱，沿用原車散熱器及膨脹水箱，采用電動水泵，全新設計水管。比亞迪e5采用電子水泵冷卻循環(huán)系統(tǒng)、雙散熱風扇，冷卻電子水泵安裝在電機前部。冷卻系統(tǒng)由主控制器進行控制，通過對水溫傳感器的檢測，并且參考空調(diào)請求狀態(tài)共同決定對冷卻風扇和冷凝風扇的控制，確保各系統(tǒng)在正常溫度下工作。純電動汽車的熱管理系統(tǒng)1散熱器10發(fā)動機油冷卻液熱交換器2電動冷卻液泵（80W）11增程器（W20發(fā)動機）3電機控制器EME12冷卻液溫度傳感器4電機13內(nèi)燃機補液罐5車載充電器KLE14節(jié)溫器6增程電機控制器REME15用于增程器的冷卻液制冷劑熱交換器7增程電機16該區(qū)域僅限于帶有增程器8機械冷卻液泵17高壓驅(qū)動組件補液罐9用于增程器冷卻總成（冷卻液制冷劑熱交換器）的附加電風扇18用于散熱器的電子風扇寶馬i3驅(qū)動組件冷卻系統(tǒng)混合動力汽車的熱管理系統(tǒng)混合動力電機熱管理系統(tǒng)4混合動力電機熱管理系統(tǒng)5變速箱外殼123電機冷卻水道散熱器節(jié)溫器電機6定子支架混合動力汽車的熱管理系統(tǒng)電機控制器熱管理示意圖總結(jié)：混合動力車輛的電機控制器熱管理有兩種方式：一種是連接在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)；一種是自身帶有電子水泵。其原理為根據(jù)電機控制器的冷卻請求，以優(yōu)化的需求量和消耗量控制電動冷卻液泵和電動風扇。通過根據(jù)需求控制電動風扇和電動冷卻液泵，避免可能有損電子裝置使用壽命的劇烈溫度波動以及省電地進行冷卻。07任務實施PracticalTraining任務準備一、設備及工具準備序號設備及工具名稱數(shù)量1秦EV1套2數(shù)字萬用表1套3個人防護套裝2套4一體化量工具1套5接線盒若干6車外三件套1套序號設備及工具名稱數(shù)量7秦EV1套8大力鉗1個9道通解碼儀1個10旋柄1個11量杯1個12冷卻液1瓶13舉升機1臺任務準備二、場地設備準備

任務實施前需要做好場地防護準備以及檢查實訓場地和設備設施是否及存在安全隱患，如不正常需及時匯報老師，進行處理后方可實施任務。任務準備三、安全要求及注意事項電機及控制系統(tǒng)出現(xiàn)過熱指示燈時，禁止擰開冷卻液的補償水壺蓋；禁止觸碰任何帶安全警示標的部件；禁止觸摸所有橙色的線束；在車輛高壓電情況下，禁止檢修電機及控制系統(tǒng)；拔掉低壓插頭時需提前斷開蓄電池負極；321456更換冷卻液時，汽車底盤下方工作需要戴安全帽。實訓步驟實訓一：比亞迪秦EV冷卻系統(tǒng)水路的識別1.打開前艙蓋，識別冷卻系統(tǒng)各部件以及艙內(nèi)位置：副水箱總成、循環(huán)水管、散熱系統(tǒng)總成、電機水泵、充配電總成、電機控制器、電機。2.識別比亞迪秦EV水冷卻系統(tǒng)循環(huán)回路，并完成回路圖繪制。實訓步驟實訓二：電機水泵的檢修1.打開前艙蓋，找到電機水泵，位于前艙底部電機正前方的位置，固定在電機部件上。2.車輛下電，使用套筒松開蓄電池螺絲，斷開蓄電池負極。3.按住卡扣，拔下電機水泵低壓插接器。實訓步驟4.萬用表打歐姆檔，表筆分別搭在電機水泵插座針腳，測量電機水泵電阻值。正常值為幾千歐姆。如果測得電阻為0歐姆說明電機水泵短路，如果測得數(shù)值無窮大，說明電機水泵內(nèi)部斷路，需要更換水泵。5.連接蓄電池負極，車輛上電，萬用表打直流電壓檔，紅黑表筆分別插入電機低壓插接器的B43/1號腳和B43/3號腳。測得電機水泵對地電壓，正常值范圍11-14V。水泵檢修完成。實訓二：電機水泵的檢修實訓二：電機水泵的檢修實訓步驟實訓三：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的檢修1.打開前艙蓋，檢查冷卻液液面刻度線，是否位于最大（max)與最?。╩in)刻度線之間，若低于最?。╩in)刻度線則需要加注冷卻液。2.冷卻液作用：可以使得動力系統(tǒng)部件維持在正常溫度，防凍，防沸騰和防腐蝕的作用，正常情況車輛行駛40000公里左右進行更換車輛冷卻液。3.識別冷卻回路接口：副水箱出水口，充配電回液口，充配電出水口與進水口，散熱水箱進水口與補充口，電機控制器出水口與進水口等。實訓步驟實訓三：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的檢修4.車輛上電，連接VCI，打開解碼儀，進入整車控制器，讀取數(shù)據(jù)流。查看水溫報警與水溫值。5.檢查前驅(qū)動電機控制器，讀取數(shù)據(jù)流，查看IGBT溫度，IPM溫度，散熱器溫度是否在參考值范圍內(nèi)。6.檢查車載充電器，讀取數(shù)據(jù)流，查看內(nèi)部溫度。實訓步驟7.檢查電機水泵有無泄漏，是否存在異響。檢查水泵線束是否老化，破損等情況，若有則需要進行相應維修。8.檢查散熱器，若散熱片上有雜物堆積，使用清洗劑進行清洗，嚴禁使用壓縮空氣吹散熱片，否則會造成散熱片損壞，導致車輛散熱不良。實訓三：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的檢修實訓步驟1.車輛下電，打開前艙蓋，斷開蓄電池負極，旋開驅(qū)動系統(tǒng)副水箱（儲液壺）蓋。2.舉升車輛，將車升至合適的高度落鎖，使用撬批（一字刀）撬松車底下護板卡扣，直接拆除卡扣。實訓四：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液的更換實訓步驟3.使用刺輪扳手，套筒，十字刀工具松開下護板螺栓，取下車底下護板。4.繼續(xù)使用刺輪扳手，套筒工具拆靠前方下護板。實訓四：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液的更換實訓步驟5.使用大力鉗夾住底部散熱水管，減緩流出的水流，防止液體外濺。6.使用鯉魚鉗夾住卡簧，緩慢取下水管端口卡簧。實訓四：電機驅(qū)動系統(tǒng)冷卻液的更換實訓步驟7.拔掉水管接口，冷凍液流出，用大量杯接水，直到水管口不再有液體流出。8.再次使用鯉魚鉗安裝水管接口卡簧，使得卡簧夾在水管的兩根白