新能源汽车电机控制器拆装与更换

任务三整车控制器的检查与更换一、教学目标（一）知识目标1.能通过与客户交流和查阅相关维修技术资料获取车辆信息。

2.能独立制订工作计划并按计划实施。

3.能向客户介绍整车控制器的功能。

4.能向客户介绍整车控制器的工作原理。

5.能够对整车控制器进行检测。

（二）能力目标将系统复杂的知识图表化——对知识进行加工提炼，绘制图表，便于理解、记忆和复习，提高自学能力。

（三）素质目标1.在学习和检修过程中，遵守汽车维修安全操作规程，并养成 7S 现场管理的工作习惯。

2.能与小组成员顺畅沟通、通力协作，共同完成任务。

3.能客观进行自评、互评，具备接受他人的评价的承受力。

二、教学重难点整车控制器的功能，整车控制器的工作原理，对整车控制器进行检查。

三、教学内容复习前课：纯电动汽车主要部件名称及作用？故障诊断仪如何使用及注意事项有那些？新课讲授：一、整车控制系统的概念及功能1.整车控制系统控制原理，位置整车控制器（Vehicle Control Unit,VCU）是纯电动汽车动力系统的总成控制器，是整个电动汽车的核心控制部件，它通过硬线或者CAN采集电子油门踏板信号、挡位信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，来协调驱动电机、动力电池、传动系统等各部件的工作，使车辆以最佳状态运行，提高车辆的动力性能、安全性能和经济性等。

2. 北汽EV160纯电动汽车整车控制原理北汽EV160纯电动汽车整车控制系统采用的是集中控制与分布控制相结合的控制方式，各部件都有独立的控制器，整车控制器对整个系统集中进行能量管理及各部件的协调控制。

各控制器之间通过 CAN总线通信网络进行信息交互，并分别控制各自的执行器，共同实现整车的功能控制。

3.整车控制器的工作原理整车控制器通过采集车辆加速踏板位置信号、车速信号、制动开关信号、档位信号等车辆状态信号并通过 CAN 通讯得到驱动电机、动力蓄电池的状态信息，进而实现纯电动车辆的整车控制，包括车辆的上下电、行车与驻车、巡航、附件控制以及制动能量回收等功能，4.整车控制器的控制电路5.整车控制器控制功能介绍（1）驾驶员意图解析（2）驱动控制（3）制动能量回收控制（4）整车能量优化管理（5）充电过程控制（6）高低压上下电控制（7）电动化辅助系统管理（8）车辆状态的实时监管和显示（9）故障诊断与处理（10）远程控制（11）整车CAN总线网关及网络化管理（12）基于CCP的在线匹配标定（13）DC/DC控制、EPS控制（14）挡位控制功能（15）防溜车控制（16）远程控制二、整车控制器的更换1.高压安全防护：①将绝缘垫铺设在举升机中间位置，将车辆驶入举升机中间位置。

新能源汽车电机内部拆装步骤
拆装新能源汽车电机的步骤如下：
1. 准备工作：确保汽车处于安全位置，并断开电池的电源。

2. 拆卸电机外壳：根据汽车制造商提供的说明书或指导，使用适当的工具拆卸电机外壳。

3. 断开电机与其他部件的连接：切断电机与电池、控制器以及其他连接电路的电线。

4. 卸下电机固定螺栓：使用适当的工具卸下固定电机的螺栓，将电机从车辆上取下。

5. 检查电机部件：检查电机的零部件是否存在磨损、损坏或需要更换的情况。

6. 维修或更换零部件：根据检查结果，进行电机零部件的维修或更换，确保电机的正常运行。

7. 安装电机：将维修或更换后的电机安装到车辆上，并用螺栓固定电机。

8. 连接电机与其他部件：按照汽车制造商提供的说明书或指导，将电机与电池、控制器以及其他连接电路重新连接。

9. 安装电机外壳：将电机外壳安装回原位，并用适当的工具固定好。

10. 检查和测试：重新连接电池的电源，启动车辆，并进行必要的测试和检查，确保电机正常工作，并没有出现异常。

注意事项：
1. 在进行任何拆装工作之前，确保按照汽车制造商提供的说明书或指导进行操作，以免引发安全问题。

2. 在拆卸电机时，要小心处理电线和其他连接电路，避免损坏电线或造成触电等事故。

3. 如果对拆装电机不熟悉或不自信，建议寻求专业人士的帮助或咨询汽车维修技师。

项目三新能源汽车电机控制器检修任务一制动能量回馈强度设置一、填空题（2分/空，共36分）1.制动能量回馈系统也称“制动能量回收系统”或“再生制动”。

2.电动汽车在制动减速或停车过程中，电机处于发电机工况，制动能量回馈系统完成从汽车动能到蓄电池电能的转化，这就是制动能量的回收过程。

3.影响能量回收的因素主要可分为3类：第一类是一影响制动总能量的因素。

4.电动机制动的方法可分为机械制动和电气制动两大类。

5.电动汽车的制动方式应考虑机械制动和电气制动两种类型的结合,尽可能多地用回馈发电方式取代机械式制动。

6.目前主要有三种不同的制动控制策略：理想制动力分配控制策略、最佳制动能量回馈控制策略和前后制动力固定比值控制策略。

7.理想制动力分配控制策略能充分利用地面附着条件,使制动距离最短，制动时汽车方向稳定性也好。

8.前后制动力固定比值控制策略对于常规机械制动系统,前后轮制动力的分配比例是固定的。

9.回馈发电制动只能起到限制电动机转子速度过高的作用,即不让汽车的速度比同步速度高出很多，但无法使其小于同步转速。

10.纯电动汽车制动能量回收系统主要由整车控制器、储能系统（动力电池组）、电机控制器、驱动电机、液压系统以及传动装置等部分组成。

二、单选题（4分/题，共20分）1一般来讲，在动力电池充电效率为100%,电动机效率、制动回馈效率为（C）oA.25%B.50%C.75%D.100%2.在车辆总消耗能量的50%用于获得车辆动能的设定条件下，基于能量守恒而解析计算得到,采用再生制动能量回收可提高车辆续驶里程（B）oB.23%C.33%D.43%3.控制系统较复杂，适用于全可控的混合制动系统是（A）Λ.理想制动力分配控制策略B.最佳制动能量回馈控制策略C.最优制动能量回馈控制策略D.前后制动力固定比值控制策略4.BMC通过动力CAN向VCU反馈当前的动力电池信息，当纯电动车辆电池组S0C>95%/插电混动车辆电池组SOC（Λ）时，能量回收的电流不输送给动力电池。

— 1 —项目三驱动电机任务二驱动电机息成拆卸与安装上课时间： 年 月 日— 2 —— 3 —图3-2-1丰田普锐斯驱动桥与驱动电机 图3-2-2驱动电机转子永磁体结构形式THS 提高了车辆的燃油经济性，实现了顺畅的加速感以及静音特性等。

由于THS 的驱动电机与发动机并列布置，因此对驱动电机的小型化要求十分严格，它实现了THS 所要求的电机性能，也就是说它实现小型化、低损耗以及小型化所带来的冷却与绝缘性能改善。

针对前款车型的THS ，新车型的THS Ⅱ不仅将输出功率在50kW 的基础上增加了20%，还通过增加减速齿轮将最大转矩从400N ·m 降到207N ·m ，降低了约50%。

最高转速增加到原来的2倍以上（6000~13900r/min)，定子尺寸也减了27%，如图3-2-3所示。

图3-2-3丰田普锐斯THS Ⅱ驱动电机结构和性能提升— 4 —THS Ⅱ的转子磁铁断面成V 形布置不但能够降低高速旋转时的磁损，还能够改善由于碰阻转矩分量的增加造成的电流值下降。

另外，V 形布置磁铁也还可以通过树脂膜成型来提高耐离心强度，如图3-2-4所示。

图3-2-4普锐斯THS Ⅱ驱动电机转子的变化THS Ⅱ也对发电机小型化做出了努力。

开发的新式线圈为绕线管排列方法，发电机可以将绕组方式从分布绕组改为高密度集中绕组，这样电机尺寸能够减小34%。

丰田普锐斯THS Ⅱ驱动电机外形如图3-2-5所示。

图3-2-5 丰田普锐斯THS Ⅱ驱动电机外形2）冷却润滑性能特点THS Ⅱ利用变速器内部齿轮润滑的ATF （Automatic Transmision Fluid)实现绕组的冷却（图3-2-6），将驱动电机的热量传导到壳体上。

— 5 —ATF存留于变速器的最低位置（油箱），通过差速齿轮与塔轮的旋转，将ATF 从油箱底搅起，临时储存于位于上部的ATF 采集箱中，ATF 受重力作用填充到定子与壳体之间的间隙中，实现定子到壳体的热传递。

项目三新能源汽车电机控制器检修任务三电机控制器检测与更换一、填空题（2分/空，共36分）1.前驱总成驱动电机控制器主要组成包括IPM模块、IGBT模块、信号数据采集模块、关联电路等硬件,以及电机控制算法与逻辑保护等软件部分。

2.1PM是指智能功率模块，把功率开关器件（IGBT）和驱动电路集成在一起，而且内有过电压、过电流和过温等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。

3.IPM包含有数字接口电路、驱动电路、功率器件IGBT、保护电路、内部DC-AC/AC-DC变换器等部分，是一数模混合式大规模集成电路。

4.IPM的内部结构，可以分为UV为欠压保护单元、OC为过电流保护单元、SC为短路保护单元、OT为过热保护单元四个单元。

5.电动汽车的制动方式应考虑机械制动和电气制动两种类型的结合,尽可能多地用回馈发电方式取代机械式制动。

6.IPM内部绝缘基板上设有温度传感器，当IPM的温度达到53°C~64C,电机控制器通过动力CAN 在网关控制器内与整车控制器进行通讯。

7.IPM内部的IGBT导通压降低，开关速度快,故IPM功耗小。

8.如果IPM中任意一IGBT的C极电流大于过电流动作电流IOus时,IPM将软关断，并且输出过电流报警信号。

9.当车辆在减速或滑行的时候，VCU接收到油门踏板的开度为，时，VCU在网关控制器内通过动力CAN与电机控制器进行通讯。

10.IPM采用陶瓷绝缘结构,直接安装在绝缘板上。

直流输入（P、N）、制动单元输出（B）和变频器输出端子直接用螺钉连接。

二、单选题（4分/题，共20分）1当电机控制器检测到母线电压低于电池包标称电压多少时，电机控制器通过动力CAN在网关控制器与电池管理器进行信息交互。

（C）A.5VB.IOVC.15VD.25V2.若电机控制器的主动泄放失效，电机控制器会启动被动泄放程序，在2min内迅速将电容端的电压释放到（C）。

Λ.30V以下B.45V以下C.60V以下D.90V以下3.当车辆在行驶过程中，由于动力电池的某个模组或单体蓄电池下降过快，电机控制器检测到母线端的电压下降超过多少时，电机控制器通过动力CAN在网关控制器与电池管理器进行信息交互，电池管理器控制电池包正、负极接触器断开。

近年来，在我国作为技术的纯的研发与应用取得了突破性发展。

这就客观要求行业提升维修水平，升级故障维修手段，利用有效的电子诊断技术提升效率。

本文以北汽纯的具体故障作为切入点，通过故障分析及其排除过程，对关键技术进行相应的探究。

一、故障现象一辆北汽生产的EV 160新能源纯，整车型号为：BJ7000B3D5－BEV，电机型号为：TZ20S02，电池型号为：29/135/220－80Ah，电池工作电压为320V。

该车行驶里程为万km，出现无法行驶且仪表报警灯常亮、报警音鸣叫的故障；故障发生时电机有沉闷的“咔、咔”声。

二、系统重要作用及其结构原理驱动电机系统由驱动电动机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束与整车其它系统作电气连接。

驱动电机系统是纯三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。

1．驱动电机系统工作原理在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是执行控制单元给出的命令，即控制器输出命令。

如图1所示，控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。

整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，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。

电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。

电机控制器（MCU）由逆变器和控制器两部分组成。

驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器。

逆变器负责将动力电池输送的直流电电能逆变成三相交流电给汽车驱动电机提供电源；控制器接受驱动电机和其它部件的信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，它能控制频率的升降，从而达到加速或减速的目的。

电机控制器是依靠内置旋转变压器、温度传感器、电流传感器、电压传感器等来提供电机的工作状态信息，并将驱动电机运行状态信息实时发送给VCU。

案例三十一
“纯电动汽车构造与检修〞
课程学习工程工作页
客户委托一——驱动电机的更换
小王的吉利EV450汽车出现爬坡无力，于是到4S店检修，经技术经理初步判断是驱动电机故障，需要更换驱动电机。

作为维修技师的你，能完成驱动电机的更换吗？
学习目标
〔1〕能够知道个人平安防护措施；
〔2〕能了解驱动电机拆卸流程；
〔3〕能够了解驱动电机安装流程；
〔4〕驱动电机拆装过程中考前须知等。

学习指南
第一步：明确学习目标与知识及技能点清单。

第二步：按照学习任务列表完成每一项任务，任务知识局部需在课前提前完成，在完成知识局部任务时，你可以参考本单元提供的学习信息，利用网络、厂家提供的维修手册、各类教学资
源库等学习资源，也可以在课前或上课时向任课老师寻求帮助。

任课老师会在正式行课时展示或共享大家对于知识局部任务完成情况，实现学习者交流。

第三步：在任务列表中，涉及实操局部，可以在正式行课前自行完成，也可以由任课教师在课堂上安排完成。

第四步：完成任务列表后，自行根据本单元后鉴定清单进行自查，并根据缺乏进行知识与技能的补充学习。

第五步：接受任课教师按照鉴定清单进行知识与技能鉴定，请注意，鉴定可能是过程鉴定与终结性鉴定，学习者平时对学习任务的学习过程也将可以作为鉴定的依据，例如学习态度、学习过程中的技能展示、职场平安意识等。

学习任务
1、驱动电机的拆卸
2、驱动电机的安装
鉴定
你是否在教师的帮助下成功地按照能力标准，完成工作任务的学习目标所设计的学习活动？。

新能源汽车电机控制器的检修步骤随着新能源汽车的发展和普及，电机控制器作为新能源汽车的核心部件之一，其性能和稳定性对汽车的整体运行起着至关重要的作用。

而在实际使用过程中，由于各种原因，电机控制器可能会出现故障，需要及时进行检修和维护。

为此，本文将介绍新能源汽车电机控制器的检修步骤，以便广大汽车维修技术人员能够更好地了解和掌握电机控制器的检修方法。

一、检查电机控制器外部连接1. 检查电机控制器的电源连接，包括正极和负极的连接情况，确保连接牢固、无松动。

2. 检查电机控制器的信号线连接，包括传感器信号线、控制信号线等的连接情况，确保连接正确、无接触不良。

3. 检查电机控制器的通讯线连接，包括CAN总线、光纤通讯等线路的连接情况，确保连接稳定、通讯正常。

二、检查电机控制器散热系统1. 检查电机控制器散热片和散热风扇的工作情况，确保散热系统正常运行，避免电机控制器过热而导致故障。

2. 清洁电机控制器散热系统，清除灰尘和杂物，确保散热效果良好。

三、检查电机控制器内部元器件1. 检查电机控制器内部元器件的连接情况，包括电容、电阻、晶体管等元器件的焊接情况，确保连接牢固、无虚焊。

2. 检查电机控制器内部元器件的烧损情况，包括是否有烧毁的元器件，是否有烧焦的痕迹等，确保内部元器件状态良好。

四、检查电机控制器软件和参数设置1. 检查电机控制器的软件版本和参数设置，包括控制策略、限流保护、过压保护等参数的设置情况，确保软件版本正确、参数设置合理。

2. 检查电机控制器的故障代码和报警信息，分析故障代码，定位故障原因。

五、测试电机控制器性能1. 使用电机控制器专用测试仪进行性能测试，包括输出功率、转矩响应、速度调节性能等测试，确保电机控制器性能正常。

2. 对电机控制器进行负载测试，模拟实际工况下的负载情况，观察电机控制器的响应情况，确认其工作稳定性。

六、记录检修过程和结果1. 对电机控制器的检修过程进行详细记录，包括检查项目、检查结果、曾进行的维修以及结果等内容。