IEV6S电机及控制器维修手册.ppt

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1、一、电机及电机控制器基本参数、功能一、电机及电机控制器基本参数、功能名称名称IEV5IEV5参数参数IEV6SIEV6S参数参数最大扭矩215 Nm270Nm最大输出功率50kW85kW最高速度7200 rpm9000rpm冷却形式液冷液冷1.11.1功能描述及工作原理u 驱动电机是一个紧凑、重量轻、高功率输出、高效率的永磁同步电机（PMSM）,永磁铁被镶入转子中，旋转磁场和定子线圈共同作用产生扭矩;电机旋变被同轴安装在电机上，用来检测转子旋转的角度。此旋转角度被发送到电机控制模块;电机温度传感器检测电机定子内部的温度，此温度信息被发送给电机控制模块。u 电机控制器是一个将电池的直流电转换为交

2、流电，并驱动电机的设备。由于在交流转换成直流的过程中，交流频率和电压可以改变，控制参数可以有很高的自由度。驱动电机参数及扭矩与转速特性如下图所示永磁同步电动机及其驱动系统与外部的电气接口共包括高压电部分、低压部分和通信口接口三部分高压部分与整车连接的高压直流部分P电机控制器直流正端N电机控制器直流负端 电机驱动器与永磁同步电动机连接的三相交流电部分A（U）电机A相（U）B（V）电机B相 (V)C（W）电机C相(W)低压部分 控制器前侧配置2个低压接插件，23pin接插件和14pin接插件；23pin接插件主要完成PCU、DCDC与整车之间的通信及控制。14pin接插件中有6pin主要完成PCU

3、与电机之间的通信，PCU可以根据此接线端与电机的旋变连接，实现电机位置及转速的测量和计算，从而实现对电机的精确控制；2pin用于检测电机实时温度，防止电机在过温下工作，造成电机毁坏；4pin与PCU主控芯片连接，用于软件的改写、烧录，操作方便。2.12.1线束定义二、电机及控制器接线端子定义二、电机及控制器接线端子定义23针信号定义（详见下图）管脚管脚定义定义说明说明管脚管脚定义定义说明说明112V12V电源13DCDC_RT2DCDC热敏电阻212V12V电源14315416GND_12V12V电源地517GND_12V12V电源地618719820921CANLPCU CANL10DCDC

4、_ENDCDC使能信号22CNAHPCU CANH（40）11DCDC_FBDCDC故障信号23CANshieldCAN屏蔽地12DCDC_RT1DCDC热敏电阻2.22.2针脚定义管脚管脚定义定义说明说明管脚管脚定义定义说明说明1S4旋变信号8232OUT烧写口2NTC_GND电机温度93S2旋变信号10BOOTEN烧写口4NTC电机温度115S1旋变信号12CAN_GND烧写口6232IN烧写口13R1旋变信号7S3旋变信号14R2旋变信号1414针信号定义针信号定义23PIN针脚对应位置14PIN针脚对应位置原理描述u 当三相交流电被通入到定子线圈中，即产生了旋转的磁场，这个旋转的磁场牵

5、引转子内部的永磁体，产生和旋转磁场同步的旋转扭矩。u 使用旋转变压器检测转子的位置和电流传感器检测线圈的电流，从而控制驱动电机的扭矩输出。uPCU将动力电池的直流电转换成电机可用的交流电，电机完成扭矩输出。uVCU基于加速踏板位置信号、挡位信号和车速信号计算车辆的目标扭矩，并通过CAN通讯发送扭矩需求指令给PCU1.1.2 2电机电动状态控制系统描述u 在电机扭矩请求信号由VCU通过整车CAN发送过来的基础上，电机控制器控制电机。u 电机控制器将电池的直流电转换为交流电，并同时采集电机位置信号和三相电流检测信号，精确地驱动电机。u 在减速阶段，电机作为发电机应用。它可以完成由车轮旋转的动能到电

6、能的转换，给电池充电。u 如果有故障发生，系统将进入到安全失效模式（fail-safe）。驱动电机过速警告9500rpm-10000rpm扭矩100%-0%线性降载驱动电机过流警告550A以后扭矩降至70%，570A降至0%高压过压警告400V-420V扭矩由100%-0%线性降载高压欠压警告240V-220V扭矩由100%-0%线性降载驱动电机过温警告170-180扭矩由100%-0%线性降载电机控制器过温警告85-95扭矩由100%-0%线性降载IGBT过温警告95-115扭矩由100%-0%线性降载电机控制器温度传感器故障转速小于50rpm，扭矩大于100Nm，降低IGBT开关频率到5K

7、Hz失效模式失效模式保护控制保护控制u 当电机控制器或电机温度上升时，为了保护系统，电机控制器会临时进入到保护状态。当温度恢复正常时，保护自动解除。条件条件控制控制返回条件返回条件电机过温根据电机温度限制扭矩输出电机温度下降电机控制器过温根据电机控制器温度限制扭矩输出电机控制器温度下降IGBT过温根据IGBT温度限制扭矩输出IGBT温度下降当电机转速极低时，IGBT温度过高降低IGBT开关频率。注：此时电机电磁噪音增加转矩下降；电机转速增加u 电动状态下，为了产生驱动力，电动状态下，为了产生驱动力，VCUVCU根据目标扭矩信号要求电机控制器传根据目标扭矩信号要求电机控制器传送交流电给电机，以达

8、到驱动车辆的运行。送交流电给电机，以达到驱动车辆的运行。控制原则控制原则u 在制动能量回收阶段，根据VCU通过整车CAN发送的再生扭矩请求，电机控制器控制电机作为发电机的功能，由车轮旋转产生动能转换为电能。此电能为电池充电。三、可维修部件清单及拆解步骤控制器整体构造爆炸图控制器整体构造爆炸图3.3.2 2控制器拆装步骤拆下小电瓶负极，然后再断开高压维修开关，切断整车高压拔掉正负母线接头拆下接线盒盖，然后拆下三相线(3个M620外六角螺栓扭力711N.M，1个M625异形螺栓)拔下23PIN和14PIN接插件拆下正负极搭铁,DCDC搭铁拆卸进出水管拆卸控制器四个固定螺栓移除控制器(4个M825外

9、六角螺栓扭力25N.M）根据故障诊断结果对控制器内部进行维修3.2控制器内部拆装步骤拆卸控制器上盖紧固螺栓(12个M5X16十字槽六角螺钉扭力58N.m,1个M5X16专用螺钉)拆掉控制板上的线束和紧固螺钉(5个M4X10十字槽六角螺和1个M4X10十字槽小盘头螺钉)拆卸隔离板(4个M5X12十字槽六角螺钉扭力5N.m)剪掉线束绑扎扎带，拆下IGBT和电流传感器上的所有线束拆除保险丝(1个M6X16十字槽六角钉扭力4N.m,1个M5X12十字槽六角螺钉扭力4N.m)用26#开口扳手先拆除正负极电缆拆卸正负极铜排和三相铜排固定螺钉(12只M6X16十字槽六角螺钉扭力8N.m,2只M410六角螺钉

10、扭力4N.m)拆除三线插件座和正负极接线座(4只M412十字槽六角螺钉扭力4N.m,2只M510六角组螺钉扭力4N.m)拆除薄膜电容和Y电容(4个M616外六角螺钉扭力8N.m,2个M410外六角螺钉扭力2N.m)拆除IGBT和14/23针转接板(8个紧固IGBT M616内六角螺钉扭力8N.m,8个ST2.99自攻螺钉扭力2N.m)拆下DCDC总成(12个M5X16十字槽六角螺钉扭力57N.m和1个M5X16专用螺钉)拆开DCDC盖板(11个M5X16十字槽外六角螺钉和1个M5X16专用螺钉扭力57N.m)型号：SDM183AJCJAC规格：1.5kw模块式DC/DC变换器DC/DC含义：新

11、能源汽车 车载直流变换器DC/DC作用：DC/DC变换器总成是将新能源汽车内高压电池的高压直流源转换为13.8v（即12v低压系统），给整车所有12v低压系统供电（VCU、车内灯、仪表盘等等），且可以对12v铅酸电池充电。DC/DC检测及维修检测及维修DC/DC特点：本公司DC/DC变换器具有输出电压稳定，转换效率高，安全可靠，抗震能力强等等特点，并具有输出短路，输入过欠压，输出过欠压，过温等保护功能。DC/DCDC/DC工作流程工作流程DC/DC信号线束定义：1：红色VCC+2：绿色EN使能3：黄色FB信号4：黑色VCC5：黑色接地DC/DC线束及各端子定义线束及各端子定义DC/DC与电机控

12、制器集成在一起，DC/DC在电机控制器下方DC/DC输入正极用30A保险丝与控制器输入正极连接共用，输入负极连接在一起共地（在电机控制器内部，如下图1）DC/DC信号线束连接在电机控制器内部，与电机控制器外部23针其中5根针连通（如下图2）DC/DC输出正极与整车铅酸电池（即12v小电池）正极连接DC/DC负极与整车接地连接DC/DC在整车上的位置在整车上的位置1、DC/DC常规故障现象DC/DC在整车上出现的故障：无输出（即在整车上能上READY的情况下，铅酸电池电压无13.8v;整车仪表盘上红色铅酸电池灯亮）为什么是在整车能上Rrady的情况下？A：在整车能上Rrady的情况下，高压输入才

13、会给出，这时候我们才能测试出整车有没有给DC/DC高压输入！B：在整车能上Rrady的情况下，DC/DC需要的VCC、使能才会提供，这时候我们才能测试出DC/DC的开机条件是否达成！为什么整车仪表盘上红色铅酸电池灯会亮？因为：我司DC/DC的反馈FB信号与整车VCU连接，在出现故障后，VCU把仪表盘红色铅酸电池灯点亮！2、在仪表盘上还会出现那些现象？仪表盘上在出现红色铅酸电池灯亮后（或铅酸电池的电压在13.8v0.25vdc以下），过段时间，在仪表盘的右下角（即显示动力电池电量的下方，且动力电池电量在10%以上）还会出现一个小乌龟的灯亮，且仪表盘中央会显示“限功率”几个字！注：在仪表盘上最多只

14、会出现红色铅酸电池灯亮、小乌龟的灯亮、“限功率”的字样，如还有其他灯亮或现象，均不是DC/DC故障或DC/DC引起！一、一、DC/DCDC/DC常规故障常规故障检测方法：检测方法：把万用表调至检测DC直流档位，测试整车铅酸电池电压！在测试铅酸电池有13.8vdc但仪表盘上还有红色铅酸电池灯亮，请拆控制器上盖（整车下电无高压，请注意安全）用万用表导通档，检测黄色FB信号线到控制器23针第二排第3针脚是否导通？FB信号线是否有退针？A：FB信号线有退针，如果是控制器端信号线退针请更换控制器或把退针的插进去；如果是DC/DC端信号线退针，请更换单体DC/DC或把退针的插进去！B：FB信号线连接正常，

15、但铅酸电池有13.8v且仪表盘上还有红色铅酸电池灯亮！此故障为DC/DC 的FB信号故障，请更换DC/DC！在测试铅酸电池无13.8vdc时，请执行下一步！把万用表调至检测导通档位，测试控制器保险丝是否良好（导通）！（整车下电无高压，请注意安全）a:保险丝熔断（不导通）请测试DC/DC输入正负极是否短路（导通为短路）！DC/DC输入正负极短路（即DC/DC故障），请更换DC/DC；DC/DC输入正负极未短路，请更换保险丝查看是否故障还会发生！b：保险丝良好请查看信号线束在控制器内部是否连接正常！连接正常，请继续下一步！把万用表调至检测导通档位，测试整车有无提供VCC、使能、FB信号等的电压！a

16、:如果整车在VCC、使能、FB信号等的电压有一样未提供，但显示DC/DC故障现象的，那么我司DC/DC良好，请检测整车是否有不良！b：反之，整车在VCC、使能、FB信号等的电压均有提供的情况下，显示DC/DC故障现象，那么请更换DC/DC！更换DC/DC备件来检测是否DC/DC故障！在以上测试均正常的情况下，还是未能解决故障，请更换DC/DC备件，查看故障现象是否还在！故障现象消失，则更换下的DC/DC故障；故障现象还在，则属于车辆导致，更换下的DC/DC良好！二、DC/DC偶发性故障现象DC/DC偶发性故障现象：DC/DC在整车上一会有输出、一会无输出（即仪表盘红色铅酸电池灯一会亮一会不亮）！除常规检测外请按以下测试进行！a：检测整车和控制器23针接插件是否松动；接插件内部是否有退针或针歪！有松动或退针，请现场维修！b：检测DC/DC输出接插件是否连接固定，有无松动！有松动，请从新固定！c：检测整车铅酸电池正极是否连接固定，有无松动！有松动，请从新固定！d：检测控制器外和控制器内部高压输入是否连接正常，有无连接异常、螺丝松动等现象！有异常或螺丝松动，请现场维修！e：在以上检测后，故障