纯电动汽车电气基础及维修

纯电动汽车电气基础河南力帆技术质量部纯电动汽车电气基础知识第一章电气基础知识第二章高压系统第三章低压系统第四章电气维修常见问题总结第一章电气基础知识一、电气回路二、线束三、基础元器件四、万用表简介第一章电器基础知识一、电气回路电流通过器件或其他介质后流回电源的通路。通常指闭合电路。搭铁：由于汽车车身和发动机都是金属结构，其本身就有导电能力，加上汽车电器比较多,如果每个电器都用两根线构成回路，将会使电路结构复杂，成本高，故障率高，维修难度增加，于是根据汽车自身的结构特点，电路制成单线制，即蓄电池负极与车架或发动机相连，而每个电器的一根线都与车架相连。即所谓的搭铁。第一章电器基础知识二、线束线束信息包括线号、截面、颜色第一章电器基础知识序号标识字母英文颜色1BBlack黑色2Wwhite白色3Rred红色4Yyellow黄色5Ggreen绿色6Oorange橘色7Vviolet紫色8BLblue蓝色9BrBrown棕色10Grgray灰色11LGLightgreen浅绿色12BY黑/黄13GBr绿/棕第一章电器基础知识三、基础元器件1、熔断保险第一章电器基础知识第一章电器基础知识2、汽车继电器：切换负载功率大，抗冲、抗振性高。汽车中的电源多用12V，线圈电压大都设计为12V。由于是蓄电池供电、电压不稳定，吸动电压V≤60%VH（定额工作电压）;线圈过电压允许达1.5VH。线圈功耗较大，一般为1.6～2W，温升较高。第一章电器基础知识特殊继电器电子闪光继电器：主要控制左右转向和双闪。B：电源端；L：闪光器控制端；E：搭铁端；第一章电器基础知识四、万用表简介万用表是电气检测不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。由于电动轿车存在低电压、高电流的情况，在日常检测工作中，一般只使用电压档和电阻（通断）档。第二章高压系统整个电轿电气系统分为高压和低压两个系统。高压系统主要是72/64V动力电源，主要负责启动、行驶、充放电、空调动力。第二章高压系统第二章高压系统1、动力电池：作为车载电源，用周期性的充电来补充电能。动力电池组是EV的关键装备，储存的电能、质量和体积，对EV性能起决定性影响，也是发展EV的主要研究和开发对象。EV发展的症结在于电池，电池技术对EV的制约仍然是EV发展的瓶颈。◇动力电池组提供约155~380V高压直流电。◇动力电池组是供电机工作的唯一动力电源。◇空调系统的空压机，动力转向系统的油泵和制动系统的真空泵等，也需要动力电池组提供动力电能。第二章高压系统第一代EV电池：铅酸电池优点：技术成熟，成本低。缺点：比能量和比功率低不能满足EV续驶里程和动力性能的需求，但进一步发展了阀控铅酸电池(VRLA)、铅布电池等，使铅酸电池的比能量有所提高。第二章高压系统第二代高能电池：镍—镉电池、镍—氢电池、钠—硫电池、钠—氯化镍电池、锂离子电池、锂聚合物电池、锌—空气电池和铝—空气电池等◇优点：比能量和比功率都比铅酸电池高，大大提高了EV的动力性能和续驶里程。◇缺点：有些高能电池需要复杂的电池管理系统和温度控制系统，各种电池对充电技术有不同要求。而且电化学电池中的活性物质在使用一定的期限后，会老化变质以至完全丧失充电和放电功能而报废，从而使EV的使用成本高。第二章高压系统第三代电池：飞轮电池、超级电容器飞轮电池是电能—机械能—电能转换的电池。超级电容器是电能—电位能—电能转换的电池。这两种储能器在理论上都具有很大的转换能力，而且充电和放电方便迅速，但尚处于研制阶段。电池管理系统BMS◇对动力电池组充电与放电时的电流、电压、放电深度、再生制动反馈电流、电池温度等进行控制。◇个别电池性能变化后，会影响到整个动力电池组性能，故需用电池管理系统来对整个动力电池组及其每一单体电池进行监控，保持各个单体电池间的一致性。第二章高压系统动力电池新国标在2015年5月颁布(部分标准将在10月份或年底颁布)，与旧标准之间有一年的过渡期，从2016年开始，相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部2015年3月发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》一起，将加速动力电池行业的洗牌，提高行业集中度水平。电池最新标准1GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法2GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法3GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法4GB/T31467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分：高功率应用测试规程5GB/T31467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分：高能量应用测试规程6GB/T31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法7GB/T18384.1—2015电动汽车安全要求第1部分：车载可充电储能系统8GB/T18384.2—2015电动汽车安全要求第2部分：操作安全和故障防护9GB/T18384.3—2015电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护10QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件第二章高压系统2、高压盒（接线盒）以320E为例，高压盒作为整个高压系统电力分配的枢纽，是动力电池和各高压设备最主要的中间环节，一旦某件高压电器件出现不工作或异常的现象，应第一时间考虑高压盒的供电是否正常，然后再根据具体的故障现象，一一测量排查，直到找到根本的故障点。第二章高压系统主接触器PTC暖风继电器空调保险50A控制器保险300ADC保险25A充电机保险50A高压负极预充继电器第二章高压系统3、行驶系统行驶系统主要包括电机控制器、电机、油门踏板、制动踏板，换挡机构。电机控制器:目前汽车专用电机驱动系主要有三大驱动系直流电机驱动系、永磁同步电机驱动系、交流感应电机驱动系。320E采用的是交流驱动，电机选用的是三相异步电机。动力电池组驱动电动机传动系统驱动轮控制装置驱动系统第二章高压系统车间初检下线车辆多次出现车辆不能行驶的故障现象，鉴于此种现象，作为返修人员，应能独立作出正确判断，及时查处。现对部分此类现象，作出分析。第二章高压系统电机控制器报警说明序号报警方式代表意义1长鸣高踏板禁止21长2短点火故障31长3短过流41长4短控制器过热51长5短继电器丢失61长6短电流检测故障71长7短超速故障81长8短锂电池BMS故障91长9短电池欠压101长10短电池过压111长11短电机过热121长13短加速器故障第二章高压系统针脚说明线号代表意义线号代表意义1工作电源72V(64V)20油门信号线0~4.65V3后退信号12v23转速信号线（12V-0）4前进信号12V24主继电线圈电进线12V6编码器供电正极5V25主继电线圈电出线12V7电机温度传感器负26制动信号正极线12V8油门供电正极12V27制动信号负极线11CANH29编码器供电负极12转速信号正极12V30电机温度传感器正14点火开关start信号12V31油门供电负极17编码器A相0V-2V-4V34CANL18编码器B相0V-2V-4V35转速信号负极线19油门微动开关信号12V第二章高压系统MC24MC25第二章高压系统油门踏板、制动踏板、换挡机构第二章高压系统4、电压转换系统电压转换系统主要包括充电机和DC转换器。充电机，将市电220V交流电转换成电池组直流电压；DC转换器，将电池组高电压转换成低电压供给蓄电池。第三章低压系统低压系统的12V电源主要由蓄电池供给，蓄电池由DC转换器将高压72V/64V转换成12V供给。低压系统主要包括：1、点火开关及搭铁2、BCM3、灯光系统4、空调控制系统5、其他第三章低压系统1、点火开关及搭铁点火开关的档位一般是OFF、ACC、ON、START（高档车略有不同）。各个档位的功能如下：OFF：发动机停止并且方向盘被锁定，只有该位置才能取下钥匙。ACC：通过点火开关控制，点火钥匙旋到该档时受该档控制的用电设备均能操作，此档位一般实现的用电器功能有电调座椅、音响系统、雨刮喷水系统、点烟器、座椅加热、电动天窗等。ON：内部分为IG1和IG2两个档位，正常的驾驶位置，除去启动机外其它受点火开关控制的设备均能操作。其中IG1档位的用电器功能有后视镜调节、组合仪表、安全气囊、定速巡航系统、倒车成像、大灯及各控制系统（ECU、ABS、TCS、BCM、轮胎压力、电动转向等）的控制电源。IG2档位的用电器功能有电加热除霜、空调鼓风机等。STRAT：启动发动机，释放后钥匙将回到ON档，在此位置时ACC档和IGN2档的负载断电，以保证有足够的电量用以启动。第三章低压系统320E点火开关是大部分低压系统的电源开关（除灯光系统、BCM及仪表的部分功能等）。而100E的低压系统由于缺少专门的蓄电池供电，采取由DC直接转换供给的方式，因此100E点火开关控制的是高压侧电源。第三章低压系统蓄电池12V50A保险点火开关AM（R线）点火开关ACC（W线）点火开关IG1（Bl线）点火开关IG2（B线）主接触器线圈点火开关点烟器预充继电器线圈空调面板冷凝风扇后除霜？电动后视镜主继电器线圈雨刮系统收放机？收放机换挡电源转向及双闪前后雾灯、小灯、远近灯、制动灯、室内灯倒车灯BCM5、6、19引脚（电动窗、中央锁工作电源）7引脚（VPP微控制器工作电源）BCM3、20引脚（点火开关信号输入）仪表门禁电源仪表显示电源第三章低压系统搭铁：320E的搭铁主要有5处，分别在前舱左右侧两处，仪表板左右侧两处，右车身线束C柱一处。任何一处搭铁未打紧，一般都会造成一系列的电器工作异常情况，例如左侧大灯、左转向灯和左侧雾灯出现混乱或灯光暗的情况，就可以先检查前舱左侧搭铁是否到位。例如点烟器按下不回弹，换挡显示异常的情况，就应排查仪表板右侧搭铁是否到位。第三章低压系统仪表板左侧搭铁E1车身BCM2仪表板右侧搭铁E3CD机前舱左侧搭铁E5左前大灯左前门线束1空调控制面板左侧转向灯仪表电器盒内外循环电机左前雾灯前舱电器盒蒸发器温度控制器冷凝风扇电机E2前后雾灯开关右前门线束1喇叭仪表调光、中控锁开关报警开关（双闪）空调压缩机电动后视镜开关E4鼓风机前舱右侧搭铁E6前、后洗涤泵左前门线束2点烟器右前大灯雨刮继电右前门线束2右侧转向灯左车身线束换挡机构右前雾灯组合仪表前舱发动机线束右车身线束C柱E8左、右后组合灯组合开关左、右后雾灯电动助力转向右后门线束制动液开关后背门线束闪光继电倒车雷达第三章低压系统2、BCMBCM(BodyControllerModule)即车身控制模块，能够实现内外灯光控制、洗涤刮水逻辑控制及自动功能、中央门锁控制、喇叭、除霜等。该系统还具有电源管理功能，高低电压保护，延时断电，系统休眠等功能。第三章低压系统第三章低压系统3、灯光系统汽车照明系统按照功能功用划分，主要有两个种类：汽车照明灯和汽车信号灯。汽车照明灯按照其安装的位置及功用包括：前照灯、雾灯、牌照灯、仪表灯、顶灯、工作灯。汽车灯光信号灯又包括：转向信号灯、危险报警灯、示宽灯、尾灯、制动灯、倒车灯。第三章低压系统第三章低压系统照明灯卤素大灯是在灯泡内渗入少量惰性气体碘，实现钨、碘之间的循环分解还原，寿命长，亮度强。氙气大灯是指内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体，其发光原理是通过启动器和电子镇流器，将电压提高至23000V以上高压击穿氙气从而导致氙气在两个电极之间形成电弧并发光。由氙气所产生的白色超强电弧光，可提高光线色温值，类似白昼的太阳光芒，工作时所需的电流量仅为3.5A，亮度是传统卤素灯泡的三倍，使用寿命比传统卤素灯泡长10倍。LED大灯几乎所有特性都超越了氙气车灯，主要优点：1、寿命长，可终车一生不更换；2、高效率，低能耗，电能利用率80%以上；3、绿色光源；4、LED结构简单，点亮无延迟，体积小，可随意变换灯具外形。第三章低压系统第三章低压系统第三章低压系统照明灯和部分信号灯的电源都不受点火开关控制，由