项目五纯电动汽车的检修
任务二纯电动汽车的检修
教学目标
知识目标
1、了解纯电动汽车的结构组成和辅助系统。
3、掌握纯电动汽车的驱动系统的布置形式。
4、理解纯电动汽车的结构及原理。
5、学会纯电动汽车使用、保养和维修。
技能目标
1、能独立进行纯电动汽车使用、保养。
2、能掌握电池管理系统、电动机驱动系统和充电系统的检修。
知识链接
随着国家提出“节能和新能源汽车”战略，新能源汽车连续三年位居全球产销大国，销量超180万辆相比去年，80万辆增长50%，新能源客车已经出口到，世界30多个国家和地区到2020年国内新能源汽车人才缺口将达68万。
新能源汽车作为汽车行业的新贵，渐渐地在市场上崭露头角，但在汽车行业中从事电动车维修人员很少，新能源汽车维修技师必将成为立足现在、面向未来的热门职业。为此本部分内容主要介绍纯电动汽车的检修（车型以比亚迪e5为例）。
一、纯电动汽车的结构组成
纯电动汽车主要由驱动系统、动力电池系统、控制系统、辅助系统和底盘系统等组成。汽车行驶时，由动力电池输出电能（电流）通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车续驶里程与动力电池容量有关，动力电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程，必须尽可能地节省动力电池的能量。
图5-2 比亚迪e5基本结构
控制系统主要包括高压电控总成和主控制器总成。
高压电控总成集成两电平双向交流逆变式电机控制器模块(VTOG)、车载充电器模块、DC-DC 变换器模块和高压配电模块，漏电传感器。
主控制器总成位于副仪表台，主要负责控制真空泵、冷却风扇、车速信号等。
图5-3 比亚迪e5高压电控总成外部接口示意图
1-DC直流输出接插件2-33pin 低压信号接插件
3-高压输出空调压缩机接插件4-高压输出PTC 接插件
5-动力电池正极母线6-动力电池负极母线
7-64pin 低压接信号插件8-入水管
9-交流输入L2，L3 相10-交流输入L1，N 相
11-驱动电机三相输出接插件电动车控制器维修
二、电机的驱动系统
电机驱动系统主要由电机控制器(VTOG)、驱动电动机和机械传动装置等构成。它的功用是将存储在动力蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入动力蓄电池。
电机控制器(VTOG)是电机驱动系统的控制中心，通过控制驱动电动机电流实现电动汽车的前进、倒退，
维持电动汽车的正常运转，保证能够按照驾驶员的意愿输出合适的电流参数。实时调整驱动电动机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机控制器(VTOG)以绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。
图5-4 比亚迪e5动力总成图5-5 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
驱动电机采用永磁同步电机(PMSM)，具有效率高、体积小、重量轻、可靠性高等优点; 驱动电机是动力系统，是电能转化成机械能的部件，电机控制器可采集电机运行状态信息。
图5-6 比亚迪e5驱动电机
旋转变压器的功用检测驱动电机转子的位置，电机控制器解码后转换成转速；旋变传感器固定在壳体上，信号齿圈固定在转子上；旋变传感器线圈有正旋、余旋、励磁三组线圈组成一个传感器。在结构上由定子和转子组成。定子绕组为变压器的一次侧。转子绕组为变压器的二次侧。激磁电压接到定子绕组上。其频率通常为400Hz、500Hz、1000Hz和5000Hz；转子绕组输出感应电压。输出电压随被测角位移的变化而变化。
图5-7 旋转变压器
温度传感器的功用是检测电机绕组温度，提供散热风扇开启的条件之一；温度传感器类型为PT1000型热敏电阻，温度0℃时电阻值1000欧，温度每增加1℃，阻值增加3.8欧，风扇开启条件在45℃≤温度<50℃，风扇低速启动;≥50℃时风扇高速启动；温度降至40℃时风扇停止启动。
机械传动装置将驱动电动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴，从而带动汽车车轮行驶。由于驱动电动机本身具有较好的调速特性，其变速机构被大大简化。同时，驱动电动机可带负载直接起动，省去了内燃机汽车的离合器；驱动电动机可以容易地实现正反向旋转，无须通过变速器中的倒挡齿轮组来实现倒车。
图5-8 比亚迪e5变速箱
三、纯电动汽车的驱动系统的布置形式
纯电动汽车驱动系统布置形式是指驱动轮数量、位置以及驱动电机系统布置的形式。按照电动汽车上驱动电机的数目不同，电动汽车驱动系统布置形式可分为单电机驱动系统和多电机驱动系统。按照电机驱动方式可以分为前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动。
后轮驱动方式是传统的布置方式，适合中高级电动轿车和各种类型电动客货车，有利于车轴负荷分配均匀，汽车操纵稳定性、行驶平顺性较好。
后轮驱动方式主要有传统后驱动布置形式、电机－驱动桥组合后驱动布置形式、电机－变速器一体化后驱动布置形式、轮边电机后驱动布置形式、轮毂电机后驱动布置形式等。
1.传统后轮驱动方式
传统后驱动布置形式与传统内燃机汽车后轮驱动系统的布置方式基本一致，带有离合器、变速器和传动轴，驱动桥与内燃机汽车驱动桥一样，只是将发动机换成电机。
变速器通常有2～3个挡位，可以提高电动汽车的启动转矩，增加低速时电动汽车的后备功率。这种布置形式一般用于改造型电动汽车。
图5-9 传统后驱动布置形式
2．电机－驱动桥组合后驱动布置形式
电机－驱动桥组合后驱动布置形式取消了离合器、变速器和传动轴，但具有减速差速机构，把驱动电机、固定速比的减速器和差速器集成为一个整体，通过2个半轴来驱动车轮。
此种布置形式的整个传动长度比较短，传动装置体积小，占用空间小，容易布置，可以进一步降低整车
的重量；但对电机的要求较高，不仅要求电机具有较高的启动转矩，而且要求具有较大的后备功率，以保证电动汽车的启动、爬坡、加速超车等动力性。一般低速电动汽车采用这种布置形式。
图5-10 电机-驱动桥组合后驱动布置形式
3.电机-变速器一体化后驱动布置形式
电机-变速器一体化后驱动布置形式相比单一的电机驱动系统，一体化驱动系统可以综合协调控制电机和变速器，最大限度地改善电机输出动力特性，增大电机转矩输出范围，在提升电动汽车的动力性的同时，使电机最大限度地工作在高效经济区域内。变速器一般采用2挡自动变速器。
图5-11 电机-变速器一体化后驱动布置形式
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