本文摘要：近年來，在我國作為新能源技術的純電動汽車的研發與應用取得了突破性發展。這就客觀要求汽車維修行業提升維修水平,升級故障維修手段，利用有效的電子診斷技術提升新能源汽車維修效率。本文以北汽新能源純電動汽車的具體故障作為切入點，通過故障分析及其排除
近年來，在我國作為新能源技術的純電動汽車的研發與應用取得了突破性發展。這就客觀要求汽車維修行業提升維修水平,升級故障維修手段，利用有效的電子診斷技術提升新能源汽車維修效率。本文以北汽新能源純電動汽車的具體故障作為切入點，通過故障分析及其排除過程，對新能源汽車維修關鍵技術進行相應的探究。
能源方向從業者評職知識：能源與動力工程方向的sci刊物
Journal of Materiomics旨在為材料科學的一般領域的研究提供一個出版平臺，特別是對先進材料的成分，加工，結構，性質和性能之間關系的系統研究。期刊內容主要關注以下方面：功能材料，包括鐵電體，壓電，多鐵，磁性; 半導體，光電子和電子材料等;用于太陽能，電池，燃料電池，熱電轉換，儲氫等的先進能源材料;納米級和低維材料，有望用于納米技術和環境科學等。
一、故障現象
—輛北汽生產的EV160新能源純電動汽車，整車型號為:BJ7OOOB3D5-BEV,電機型號為：TZ20S02,電池型號為：29/135/220-80Ah,電池工作電壓為320Vo該車行駛里程為0.56萬km,出現無法行駛且儀表報警燈常亮、報警音鳴叫的故障;故障發生時電機有沉悶的“咔、咔”聲。
二、系統重要作用及其結構原理
驅動電機系統由驅動電動機(DM)、驅動電機控制器(MCU)構成，通過高低壓線束與整車其它系統作電氣連接。驅動電機系統是純電動汽車三大核心部件之一，是車輛行駛的主要執行機構，其特性決定了車輛的主要性能指標，直接影響車輛動力性、經濟性和用戶駕乘感受。
1.驅動電機系統工作原理
在驅動電機系統中，驅動電機的輸出動作主要是執行控制單元給出的命令，即控制器輸出命令�？刂破髦饕菍⑤斎氲闹绷麟娔孀兂呻妷骸㈩l率可調的三相交流電，供給配套的三相交流永磁同步電機使用。整車控制器(VCU)根據駕駛員意圖發出各種指令，電機控制器響應并反饋，實時調整驅動電機輸出，以實現整車的怠速、前行、倒車、停車、能量回收以及駐坡等功能。電機控制器另一個重要功能是通信和保護,實時進行狀態和故障檢測，保護驅動電機系統和整車安全可靠運行。電機控制器(MCU)由逆變器和控制器兩部分組成。驅動電機控制器采用三相兩電平電壓源型逆變器。
逆變器負責將動力電池輸送的直流電電能逆變成三相交流電給汽車驅動電機提供電源;控制器接受驅動電機和其它部件的信號反饋到儀表，當發生制動或者加速行為時，它能控制變頻器頻率的升降，從而達到加速或減速的目的。電機控制器是依靠內置旋轉變壓器、溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器等來提供電機的工作狀態信息，并將驅動電機運行狀態信息實時發送給VCU。驅動電機系統的控制中心,又稱智能功率模塊,以絕緣柵雙極型晶體管模塊(IGBT)為核心，輔以驅動集成電路、主控集成電路，對所有的輸入信號進行處理,并將驅動電機控制系統運行狀態的信息通過CAN2.0網絡發送給整車控制器，同時也會儲存故障碼和數據。
2.驅動電機關鍵部件結構及其工作原理
驅動電動機采用永磁同步電機(PMSM)，是動力系統的重要執行機構，是電能與機械能轉化的部件，且自身的運行狀態等信息可以被采集到驅動電機控制器。驅動電動機主要零件由油封、前端蓋及吊環、定子組件、轉子組件、后端蓋、接線盒組件、接線盒蓋、旋變蓋板、懸置支架等部件組成。驅動電機內部安裝了一些傳感器,這些傳感器包括:用以檢測電機轉子位置的旋轉變壓器;解碼后可以獲知電機轉速的控制器;用以檢測驅動電機繞組的溫度，并將信息提供給電機控制器，再由電機控制器通過CAN線傳給整車控制器(VCU)，進而控制水泵工作、水路循環、冷卻電子扇工作,調節驅動電機的工作溫度的溫度傳感器。
3.旋轉變壓器工作原理
旋轉變壓器又稱解析器，安裝在驅動電機上，用來測量旋轉物體的轉軸角位移和角速度，能夠檢測電機的位置、轉速和方向，通過脈沖磁場計數可以獲知電機轉子轉速，從而控制車速。旋轉變壓器的傳感器線圈由勵磁、正弦和余弦3組線圈組成，輸入、輸出信號及其波形。
三、檢修過程
參照北汽新能源EV160純電動汽車電機控制器(MCU)的電路圖如圖3所示，對照實物圖，識別電機與電機控制器對應的連接插頭，本人按照以下步驟進行故障檢修。
1.讀取故障碼連接解碼儀，讀取故障碼為P116016,MCUTGBT驅動電路過流故障(A相/U相)。診斷儀器沒有明確的故障點或故障原因的指引，現需進一步檢修以確認故障原因。
2.檢測高壓系統斷掉蓄電池負極并用電工膠布將其金屬部分纏繞，避免接觸車身。然后切斷設置在車內手套箱位置的高壓保險。過5miii后，拆卸連接動力電池到高壓盒之間的高壓電纜，使用萬用表測量高壓電池來電情況，測量結果顯不為0.1V,咼壓系統成功下電。
3.檢測電機控制器在高壓系統斷電后，使用萬用表、兆歐表對電機控制器MCU進行測量并將結果填寫在表1里面。通過與標準值對比，結果正常。
4.測量MCU電源保險FB10汽車前艙部分找出保險與繼電器盒，檢查MCU電源保險FB10,測量保險絲電阻值，正常值小于1Q,測量值為0.2Q,測量結果正常。
5.檢測電源繼電器測量MCU電源繼電器線圈端子2個插腳之間的電阻值，正常值為133Q左右，測量值為92Q,測量結果正常。測量電源繼電器開關端子的導通性，將電源繼電器線圈端子2個插腳分別接蓄電池正負極，萬用表調節到200Q電阻擋，測量繼電器2個開關端子是否導通，測量值為0.1Q,正常值為小于1Q,測量結果正常。
6.測量MCU低壓控制插頭1#腳電壓用探針插入MCU低壓插件T3的1#腳，測量1#腳電壓，正常值為12V左右。測量值為12.4V，測量結果正常。
7•測量旋轉變壓器各個繞組阻值及其波形(1)使用萬用表電阻擋測量MCU低壓插件T35的22.23#端子的電阻值，正常值為50~70Q,測量值為52.211，測量結果正常;測量34、35#端子的電阻值，正常值為50-700,測量值為50.3Q,測量結果正常;測量11、12#端子的電阻值，正常值為20~40Q,測量值為20.811,測量結果正常。因此，可以判定旋轉變壓器勵磁、正弦和余弦3組線圈阻值正常。(2)使用萬用表電阻擋測量驅動電機旋變插件T19b的A與MCU低壓插件T35的12#端子、B與11#端子、E與23#端子、F與22#端子、C與35#端子、D與34#端子的電阻值,正常值為0.2〜0.5Q,測量值為0.370左右，測量結果正常。(3)使用示波器通過驅動電機旋變插件T19b測量旋轉變壓器各個繞組波形，發現A與B端子、C與D端子之間可以調取波形并且經過頻率調整后，其波形符合維修手冊中所示標準波形;但是，E與F端子之間無法調取波形。(4)使用萬用表電阻擋測量端子E與車身搭鐵之間的電阻值，結果為0.96Q。原來是線束對地搭鐵o四、故障排除由于旋轉變壓器的線束端子E與車身搭鐵短路(即對地短路)，導致旋變工作不正常，電機控制器MCU無法起動電機，所以總是有起動趨勢但車輛始終無法運轉前行并伴隨有沉悶的電機起動聲音。征得廠家同意更換低壓線束后試車，車輛運轉正常。連接解碼儀，刪除歷史故障碼，再次讀取故障碼,儀器顯示沒有故障碼，證明故障排除。
五、總結
面對新能源純電動汽車故障檢修，要先了解整個三電系統(電池、電機、電控系統)的電氣和機械連接關系及其工作原理。在故障排除過程中，根據故障現象和故障碼顯示確定故障的大致范圍，按照線路或實物圖形，同時識別電機與電機控制器對應的每一個連接插頭,始終向著使驅動電機正常運轉的目標，進行綜合分析、逐步排查并結合換件驗證進行檢修。這樣就可以比較快速的找到故障點并將其排除,使車輛恢復正常使用性能。
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