比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构及检修.doc

1、比亚迪 E6 纯电动汽车使用磷酸埋钻铁电池，200Ah 的超大电池容量使车辆在综合工况下续驶里程超过 300km，每 100km 的能耗在 21 度（1 度=1 kWh）以内，每 100km 的加速时间为 10s，最高车速可达 160km/h 以上。车辆充电比较方便，快充可以使用充电站的 380V 充电桩充电，慢充可需 220V 民用交流电源，慢充 68 小时可充满电池。一、比亚迪 E6 纯电动汽车动力系统的结构1比亚迪 E6 纯电动汽车动力系统比亚迪 E6 纯电动汽车动力系统结构及原理如图 1 所示，其主要由三大模块组成。（1）电动车的控制模块可分为：电机控制器、DC-DC、动力配电箱、主控

2、 ECU、挡位控制器、加速踏板、电池管理单元。（2）电动车的动力模块有：电动机总成、电池包体总成。（3）电动车高压辅助模块有：车载慢充、漏电保护器、车载充电口、应急开关。2动力控制系统的工作原理（1）充电过程充电站的 380V 高压充电桩通过车辆上的充电口，或者 220V 市用电源通过车载充电器升压后输电给车上的配电箱，配电箱直接途径应急开关后对 Hv 电池组充电。在充电过程当中，电源管理器一直监控着 HV 电池组的温度和电压，如果发现 HV电池组内部某单体温度或电压过高，就会切断配电箱给 HV 电池组的供电。（2）放电过程HV 电池组在电源管理器和漏电保护器的监控下，通过应急开关输电给配电箱

3、，配电箱根据车辆的实际用电情况分配电量。一部分电量流向电机控制器，另一部分电量流向 DC-DC 交换器。主控 ECU 根据驾驶员操作信息（接收加速踏板角度传感器和挡位控制器的信号）控制着电机控制器的工作，电机控制器主要控制流向电机的电量大小，以及控制电机正反转来驱动车辆前进或后退。另一部分从配电箱流向DC-DC 交换器的电量，经过 DC-DC 交换器将高压直流电转化为低压直流电，为车辆电动液压助力转向系统提供 42V 的电源，同时还为整车用电设备提供 12V 的电源。3动力系统各部件的作用（1）电机控制器：负责控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转，关键零部件为 IGBT。IGBT 实际为

4、大电容，目的是为了控制电流的工作，保证能够按照我们的意愿输出合适的电流参数。（2）DC-DC：负责将 330V 高压直流转低压提供给车载低压用电设备，如蓄电池、EPS 等。（3）动力配电箱：通过配电箱对电池包体中巨大的能量进行控制，相当于一个大型的电闸，通过继电器的吸合来控制电流通断，将电流进行分流等。关键零部件为继电器，为了控制如此大的电流通过整车，需要通过几个继电器的并联工作，这也为继电器工作一致性和可靠性提出了苛刻的要求。（4）电池管理单元：也称为电源管理器系统（Battery Management System，简称 BMS）是电动汽车电池系统的参数测试及控制装置，具有安全预警与控制、

5、剩余电量估算与指示、充放电能量管理与过程控制、信息处理与通讯等主要功能。（5）动力电机：动力电机根据冷却形式分风冷和水冷，根据结构分为直流有刷电机和直流无刷电机以及交流电机。该车使用的电机为交流无刷电机，通过采集电机旋变信号进行工作。（6）动力总成（电池包）：动力总成做为提供整车动力能源的设备；根据电池种类的不同可分为锂电池、镍氢电池和铅酸类电池。（7）车载慢充：车载慢充系统需要提升低压转高压的转化效率。需要注意的是使用家用插座为电动车充电时，也需要考虑插座及线路的承受能力，需要额定电流 10A 的单项 220V 插座，如果采用一些伪劣产品的插座，也可能导致充电插座烧毁、线路烧熔等安全隐患。（

6、8）漏电保护器：通过将一端和负极相连，一端对车身连接，检测电流和电压值，一旦发现有超出限制的电流和电压，则发出报警，并切断控制模块，保证用电安全动力蓄电池系统泄露电流量不超过 2mA（E6 车型）；整车绝缘电阻值应大于1000/V（E6 车型）。（9 挡位控制器：用来控制电动车前进、后退、停车等动作的部件，由于电动车与传统燃油车的控制方式不同，故挡位控制类似自动挡。（10）主控 ECU：接受各高压监控系统发出的信号，并加以判断，控制冷却系统、制动系统、车速里程等。（11）加速踏板：通过控制电流大小，从而控制电机转速。（12）车载充电口：车载充电可分为快充和慢充，为了保证充电迅速高效，使用特定的

7、充电口进行充电，充电时需要保证整车防水密封性要求，并且能够保证车载充电口能够承受瞬时大电流的充电过程。（13）应急开关：通常设计为人工操作的安全开关，一般设计在电池的正负极近端，保证通过人工操作应急开关能够在紧急情况下将电池电压封闭。二、比亚迪 E6 纯电动汽车动力系统的检修笔者在修理厂涉及到一辆比亚迪 E6 纯电动汽车 HV 电池组电量充足，为用电设备提供 12V 电源的电量也充足的情况下，在原地起步时踩下制动踏板无法挂前进挡。观察仪表板，其中 OK 指示灯亮表示启动正常，但是踩下制动踏板，拨动自动变速操纵杆，仪表板上的 D 挡位显示灯不亮。使用比亚迪汽车专用 ED400 型电脑检测仪检测故

8、障码和读取挡位控制器的数据流。所检测结果是系统无故障码，如图 2 所示。挂上 D 挡时，挡位传感器数据流无变化，如图 3 所示。由此看来该故障点比较隐蔽，技术人员无法从电脑检测仪获取准确的故障信息。我们首先排除制动深度传感器是否存在故障，制动深度传感器安装在制动踏板上，其连接电机控制器电路图如图 4 所示。电机控制器为制动深度传感器提供 2条 5V 的电源线，即连接制动深度传感器的连接器 B05 的 2 号和 7 号端子均为5V。制动深度传感器的 2 条负极线通过电机控制器内部搭铁，即连接器 B05 的 9号和 10 号端子与车身之间电阻应小于 1，与车身之间电压接近 0。2 条位置信号线分别

9、输出与制动踏板深度变化成正、反比的电压，而两者电压之和近似是 5V。制动深度传感器的电路分析如表 1 所示，经过万用表检测，制动深度传感器电路检测值与正常理论值非常接近，不存在故障。从中获知挡位控制器或挡位传感器出现问题。挡位传感器安装在挡位执行器上，挡位执行器上还装有换挡手柄，是人机对话的窗口。查阅维修手册电路如图 5 所示，挡位控制器分别与挡位传感器 A 和挡位传感器 B 连接，其中挡位传感器 A 在人工操纵换挡手柄 N 挡或 P 挡时产生信号，并传递给挡位控制器。挡位传感器 B 在人工操纵换挡手柄 R 挡或 D 挡时产生信号，并传递给挡位控制器。首先分析挡位传感器 A 与挡位控制器之间的

10、电路，如表 2 所示。其中与挡位传感器 A 相连的连接器 G54 的 1 号端子作用是挡位控制器为挡位传感器 A 提供 5V电源。G54 的 3 号端子与车身接地，两者之间电阻应小于 1。操纵换挡手柄打到P 挡位置时， G54 的 2 号端子正常情况下相对于车身应输出电压约 5V。操纵换挡手柄打到 N 挡位置时，G54 的 4 号端子正常情况下相对于车身应输出电压约 5V。使用万用表检测挡位传感器 A，在仪表板上 OK 指示灯亮情况下，测量 G54 的1 号端子与车身之间的电压，正常显示 4.88V。使用欧姆档测量连接器 3 号端子电阻值，显示 0.2，再检测该端子的电压只有 0.02V，表示

11、该 3 号端子接地良好。拨动换挡手柄到 P 挡位置，同时检测连接器 G54 的 2 号端子输出电压显示 4.87V，再检测与挡位控制器相连接的连接器 G56 的 3 号端子的电压，也显示为 4.87V，说明传递 P 挡信息的该线路不存在故障。同理检测传递 N 挡信息的线路，即拨动换挡手柄到 N 挡位置，同时检测连接器 G54 的 4 号端子输出电压与连接挡位控制器的连接器 G56 的 5 号端子的电压是否一致，实际测量均为 4.86V，说明传递 N 挡信息的线路也不存在故障。再来分析挡位传感器 B 与挡位控制器之间的电路，如表 3 所示。其中与挡位传感器 B 相连的连接器 G55 的 4 号端

12、子作用是挡位控制器为挡位传感器 B 提供 5V电源。G55 的 3 号端子与车身接地，两者之间电阻应小于 1。操纵换挡手柄打到R 挡位置时，G55 的 1 号端子正常情况下相对于车身应输出电压约 5V。操纵换挡手柄打到 D 挡位置时，G55 的 2 号端子正常情况下相对于车身应输出电压约 5V。使用万用表检测挡位传感器 B，按下启动按钮，仪表板上 OK 指示灯亮，测量G55 的 4 号端子与车身之间的电压，其显示 4.88V，该线路正常。使用欧姆档测量连接器 G55 的 3 号端子电阻值，显示 0.14，再检测该端子与车身之间的电压只有 0.02V，表示该 3 号端子与车身接地良好。拨动换挡手

13、柄到尺挡位置，同时检测连接器 G55 的 1 号端子输出电压显示 4.86V，再检测导线另一端的连接器 G56 的4 号端子的电压，也显示为 4.86V，说明传递 R 挡信息的该线路正常。但是检测传递 D 挡信息的线路发现异常，即拨动换挡手柄到 D 挡位置，同时检测连接器 G55的 2 号端子相对于车身输出电压是 4.88V，再检测与挡位控制器相连的连接器 G56的 6 号端子输出电压却是 0.9V，一条导线的两端电压不一样，怀疑传递 D 挡信息的线路存在故障。维修人员拆下中控饰板，检查挡位传感器到挡位控制器之间的 D 挡线路，发现该导线某一处被中控饰板夹住，已破损造成该导线搭铁，挂 D 挡时，D 挡信号没有传递给挡位控制器，车辆无法前进。使用电工胶布包扎破损地方，恢复电路原本的功能，启动车辆，挂上 D 档，车辆可以行使，故障完全排除。