2.2 驱动及冷却系统维护与保养（课件）《新能源汽车维护与保养》（湖南大学出版社）同步精品课堂

2.2 驱动及冷却系统维护与保养 《新能源汽车维护与保养》（湖南大学出版社） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 准确阐述纯电动汽车驱动系统的组成部分，并详细解释各部分的工作原理。 熟知北汽 EV160 纯电动汽车驱动系统和冷却系统的具体构造与运行机制。 清晰区分纯电动汽车驱动系统的不同分类方式及各类别的特点。 熟练掌握北汽 EV160 纯电动汽车驱动系统与冷却系统的维护流程和操作要点。 新知学习 情景导入 同学们，想象一下，你们是专业的汽车维修技师，正面临一项挑战。一家出租车公司的多辆北汽 EV160 纯电动汽车频繁出现动力不足和过热问题，影响了正常运营。司机们心急如焚，公司也急需这些车重新投入使用。要解决这些问题，就必须深入了解纯电动汽车的驱动及冷却系统。今天，咱们就来学习新能源车驱动及冷却系统维护与保养，以北汽 EV160 为例，掌握驱动系统的组成、原理和分类，以及冷却系统的奥秘，从而找到解决故障的办法，帮助出租车公司摆脱困境。 新知学习 1.纯电动汽车驱动系统组成及工作原理 纯电动汽车驱动系统(见图2-19)主要由电控单元、驱动电机、电动机逆变器、各种传感器(加速踏板位置传感器、制动踏板开关、电机温度传感器等)、机械传动装置(变速器和差速器)和车轮等组成。 一、纯电动汽车驱动系统 新知学习 它能够将动力电池输出的电能转换为车轮的机械能，驱动电动汽车行驶，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充人动力电池，是电动汽车的关键组成部分。它以驾驶人的操作意图(主要是加速踏板位置的操作意图)为预期目标，根据驾驶人意图发出对应指令，经过驱动系统的电控单元的计算后，将输出转矩给定值提供给电动机逆变器，最终电动机逆变器根据输出转矩给定值控制驱动电机输入功率(电流、电压)，从而使电动汽车按照驾驶人预期的方向轨迹行驶。 一、纯电动汽车驱动系统 新知学习 2.纯电动汽车驱动系统的分类 根据驱动电机的不同，纯电动汽车驱动系统主要可以分为四大类，其特点和主要应用场合如表 2-2所示。 一、纯电动汽车驱动系统 新知学习 北汽EV160纯电动汽车的驱动系统是永磁无刷电机系统，主要由驱动电机系统和减速驱动桥总成(减速驱动桥总成是一个减速器与主减速器、差速器组合在一起的总成)组成。 1.驱动电机系统 驱动电机是纯电动汽车的三大核心部件之一，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。北汽EV160纯电动汽车驱动电机系统由驱动电机(DM)、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路，与整车其他系统做电气散热连接。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 如图2-21所示。整车控制器(VCU)根据驾驶人意图发出各种指令，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。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 (1)驱动电机 北汽 EV160纯电动汽车采用的C33DB型永磁同步电机是动力系统的重要执行机构，是电能与机械能转化的部件，且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器中。其基本参数如表 2-3 所示，其结构如图 2-22所示。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 北汽EV160纯电动汽车C33DB型永磁同步电机依靠内置传感器来提供电机的工作信息，这些传感器包括旋转变压器(用以检测电机转子位置，控制器解码后可以获知电机转速)、温度传感器(用以检测电机的绕组温度，控制器可以保护电机，避免过热)。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 （2）电机控制器 C33DB驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路，如图所示为C33DB驱动电机控制器外观及IGBT模块。驱动电机控制器对所有的输人信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 C33DB驱动电机控制器使用以下传感器来提供驱动电机系统的工作信息。 1)电流传感器：用以检测电机工作的实际电流(包括母线电流、三相交流电流)。 2)电压传感器：用以检测供给电机控制器工作的实际电压(包括动力电池电压12V蓄电池电压)。 3)温度传感器：用以检测电机控制系统的工作温度(包括IGBT模块温度、电机控制器板载温度)。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 C33DB驱动电机系统工作原理如图2-25所示:在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是靠控制单元给定的命令执行，即控制器输出命令。电机控制器根据给定的命令将输人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。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 2.减速驱动桥总成 C33DB驱动电机系统搭载的减速驱动桥总成型号为EF126802，由中国长安汽车集团股份有限公司重庆青山变速器分公司生产，其主要功能是将整车驱动电机的转速降低、转矩增大，以实现整车对驱动电机的转矩、转速需求。减速驱动桥的基本参数如表 2-4 所示。 二、北汽 EV160-纯电动汽车驱动系统 新知学习 北汽EV160 纯电动汽车的发热部件主要有动力电池、驱动电机、电机控制器车载充电机、DC/DC等。这些部件产生的热量如果不能及时地散发出去，将导致车辆限转矩运行甚至损坏零部件。冷却系统的功用是保证其在要求的温度范围之内稳定高效地工作。 部分北汽EV160纯电动汽车的冷却系统如图 所示，只有驱动电机和电机控制器是水冷， 其余为风冷。新款北汽EV160纯电动汽车的 冷却系统将车载充电机、DC/DC集成在一起 采用水冷的方式。 三、北汽 EV160 纯电动汽车冷却系统 新知学习 1.电机控制器的维护 1)测量电机控制器低压插接件端子24引脚与1引脚之间的电压，如图所示，此电压应为 9~16 V。 注意:在进行以下作业前要先对车辆高压下电。 2)检查高压插接件是否插接牢靠。 3)对电机控制器进行表面清洁。 四、北汽EV160纯电动汽车驱动系统的维护 新知学习 2.减速驱动桥的维护 对于初次维护，减速器磨合后，建议行驶3000km或使用3个月更换润滑油，以后再进行定期维护。进行定期维护时的建议维护周期如表 2-5 所示。 注：B为在维护检查必要时更换润滑油，H为更换润滑油；此维护周期适用于任何路况。 四、北汽EV160纯电动汽车驱动系统的维护 新知学习 减速驱动桥定期维护周期以里程表读数或使用月数判断，以先到为准。表2-5为60000km以内的定期维护周期，超过60000km按相同周期进行维护。在换油之前应先检查减速驱动桥是否漏油，在非换油作业举升车辆时，也应检查减速驱动桥是否漏油。要求换润滑油为GL-475W-90合成油，持续许用温度高于140℃，油量为1.8~2.0 L。 (1)更换润滑油 1)整车下电，下电作业流程见项目一任务三车间安全与环保的第七部分。 2)水平举升车辆，检查减速驱动桥是否漏油，如有漏油，则查明原因并处理。 3)拆下减速驱动桥放油螺塞，排放润滑油。 四、北汽EV160纯电动汽车驱动系统的维护 新知学习 4)在放油结束后按规定力矩(12~18N·m)拧紧。如有需要可以在放油螺塞上涂抹少量密封胶(乐泰5699平面密封硅胶)。 5)拆下加油螺塞，加油螺塞位置如图 2-29 所示。 6)加注润滑油，直到加油螺塞孔有油液流出，说明油 位合适，停止加注润滑油7)按规定力矩(12~18N·m)拧 紧加油螺塞。 8)用抹布擦净减速器底部润滑油。 9)试车运行一段时间后，重新检查减速驱动桥是否漏油。 四、北汽EV160纯电动汽车驱动系统的维护 新知学习 (2)减速驱动桥总成漏油及液位检查 1)整车下电，下电作业流程见项目一任务三车间安全与环保的第七部分。 2)举升车辆，检查内外侧半轴球笼防尘套(见图2-30)有无裂纹、油污，如有则建议更换防尘套 3)检查减速驱动桥总成是否漏油，如有漏油，则查明原因 并处理。 4)拆下放油螺塞，检查油位。如果润滑油能从加油螺塞孔 缓慢流出，说明油位正常否则，应补充规定的润滑油，直 到加油螺塞孔有油液流出为止。 四、北汽EV160纯电动汽车驱动系统的维护 新知学习 1.检查风扇及水泵是否工作正常 1)检查风扇叶片的角度和叶片数是否符合厂家的规定；2)检查风扇叶片和散热器的距离，在正常情况下风扇叶片应有1片左右被包在风扇罩内；3)检查水泵工作时是否有异响 2.冷却液渗漏及液位检查 1)按规定进行下电操作；2)举升车辆；3)检查水泵(水泵 在车辆底部靠近右前翼子板附近，位置如图所示)及各水 管接头有无渗漏现象；如有渗漏，则视情况进行处理。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 4)降下车辆。 5)检查膨胀水箱冷却液液位，如图所示，液位 应该在“Min”和“Max”刻线之间并靠近“Max” 刻线。 6)根据情况适当添加冷却液 注意：加注冷却液型号为-40T，由于冷却液会 损坏漆面，在加注时应避免冷却液泼溅到车身漆面上。冷却液有毒，应避免与眼睛、皮肤等接触。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 3.更换冷却液 冷却液建议更换频次为每两年进行一次完全更换。建议选择冰点为一40℃的冷却液型号，整车加注量为风冷车载充电机车型3.8L，水冷车载充电机车型4.5L。建议使用专用的冷却液自动更换机进行加注。手工加注流程(不建议使用)如下。 1)按规定进行下电操作；2)缓慢拧开膨胀水箱盖(小心 烫伤)；3)举升车辆；4)拧松冷却液排放螺栓，其位置 如图所示，排放冷却液。冷却液排放干净后拧紧冷却 液排放螺栓。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 5)降下车辆。 6)将指定型号的冷却液从膨胀水箱加人，等液面高度位于“Min”和“Max”刻线之间时停止加注。 7)拧上膨胀水箱盖，并对其进行清洁。 8)按规定进行上电操作，并驾驶车辆行驶，试车一段时间。 9)举升车辆，并检查冷却液排放螺栓处有无渗漏。 10)降下车辆，再次检查冷却液液面高度。若高度低于最低液面，添加适量冷却液至液位接近“Max”刻线。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 4.冷却液冰点测试 (1)冰点测试仪调零 1)将冰点测试仪(见图2-34)前部对准光亮的方向，用调节手轮调节目镜的折光度，直到能看到清楚的刻度。 2)打开盖板，在棱镜的表面滴一两滴蒸馏水，盖上盖板并轻轻压平。 3)调节调节螺钉，使得明暗分界线和零刻度线一致。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 (2)测试冷却液冰点 1)打开冰点测试仪盖板，将棱镜表面和盖板上的水分用纱布擦拭干净。 2)打开膨胀水箱盖，并吸取少许冷却液。 3)滴一到两滴冷却液到棱镜表面上，盖上盖板并轻轻压平。 4)从明暗分界线的刻度上读出数值，该数值就是冷却液的冰点。 5)测量完成后，将棱镜和盖板表面上的液体擦干净，等棱镜和盖板表面变干后，将冰点测试仪收好。 6)盖上膨胀水箱盖。 五、北汽EV160纯电动汽车冷却系统的维护 新知学习 随堂练习 01 简述纯电动汽车驱动系统的组成部分。 简述北汽 EV160 纯电动汽车驱动系统的特点。 02 课堂练习 1.纯电动汽车驱动系统中，将电能转化为机械能的部件是（ ）​ A. 动力电池 B. 电机 C. 控制器 D. 变速器 答案：B​ 解析：电机是驱动系统的核心执行部件，其作用是将动力电池输出的电能转化为机械能，带动车轮转动。动力电池是提供电能的装置；控制器主要负责控制电机的运行；纯电动汽车中部分车型没有传统意义上的变速器。 课堂练习 2.以下属于纯电动汽车驱动系统按动力传输方式分类的是（ ）​ A. 集中式驱动系统 B. 交流驱动系统 C. 直流驱动系统 D. 永磁同步驱动系统 答案：A​ 解析：按动力传输方式，纯电动汽车驱动系统可分为集中式驱动系统和分布式驱动系统。交流驱动系统、直流驱动系统、永磁同步驱动系统是按照电机类型进行的分类。 课堂练习 3.北汽 EV160 纯电动汽车驱动系统中，电机控制器的主要作用不包括（ ）​ A. 控制电机转速 B. 控制电机转向 C. 监测电机温度 D. 储存电能 答案：D​ 解析：电机控制器可以通过控制电流、电压等参数来控制电机的转速和转向，同时具备监测电机温度等运行参数的功能。而储存电能是动力电池的功能，并非电机控制器的作用。 课堂练习 4.北汽 EV160 纯电动汽车冷却系统中，冷却液主要冷却的部件不包括（ ）​ A. 电机 B. 电机控制器 C. 动力电池 D. 空调压缩机 答案：D​ 解析：在北汽 EV160 纯电动汽车冷却系统中，冷却液主要用于冷却电机、电机控制器以及动力电池等在工作过程中会产生大量热量的部件。空调压缩机一般有其独立的制冷循环系统，不是由冷却液直接冷却。 课堂练习 5.北汽 EV160 纯电动汽车驱动系统维护时，对电机绝缘性能检测的目的是（ ）​ A. 防止电机过热 B. 避免电机短路 C. 提高电机效率 D. 延长电机使用寿命 答案：B​ 解析：检测电机绝缘性能，主要是查看电机绕组与电机外壳等之间的绝缘情况，防止绝缘损坏导致短路故障，影响电机正常运行甚至损坏电机。防止电机过热主要通过冷却系统等措施；检测绝缘性能与提高电机效率没有直接关系；虽然良好的绝缘有助于延长电机使用寿命，但最直接目的是避免短路。 课堂练习 6.北汽 EV160 纯电动汽车冷却系统维护时，需要检查冷却液的（ ）​ A. 颜色 B. 液位 C. 气味 D. 品牌 答案：B​ 解析：在冷却系统维护时，检查冷却液液位是重要的一项工作，液位过低可能导致冷却系统散热不良，影响车辆正常运行。冷却液的颜色和气味可以作为辅助判断其状态的参考，但不是主要检查项目；冷却液品牌不是维护时需要检查的内容，只要使用符合车辆要求规格的冷却液即可。 课堂练习 7.纯电动汽车驱动系统中，连接电机与车轮，传递动力的部件是（ ）​ A. 离合器 B. 传动轴 C. 制动盘 D. 转向节 答案：B​ 解析：传动轴用于连接电机（或变速器等动力输出部件）与车轮，将电机输出的动力传递给车轮，驱动车辆行驶。纯电动汽车一般没有传统的离合器；制动盘是制动系统部件，用于车辆制动；转向节是转向系统的部件，与动力传递无关。 课堂练习 8.北汽 EV160 纯电动汽车冷却系统中，节温器的作用是（ ）​ A. 控制冷却液的流量 B. 控制冷却液的循环路径 C. 调节冷却液的温度 D. 以上都是 答案：D​ 解析：节温器可以根据冷却液温度的高低，控制冷却液的循环路径，如小循环（不经过散热器）和大循环（经过散热器），同时也能在一定程度上控制冷却液的流量，最终目的是调节冷却液的温度，使发动机等部件在适宜的温度范围内工作。 课堂小结 感谢观看 $$