电动汽车动力部分结构的原理及维修注意事项_一_周晓飞
汽车电动机工作原理与维修
汽车电动机工作原理与维修汽车电动机是现代汽车的核心动力装置之一，它驱动汽车的轮胎转动，实现车辆的运动。
本文将介绍汽车电动机的工作原理以及常见的维修方法。
一、汽车电动机的工作原理汽车电动机通过将电能转化为机械能，驱动车辆的轮胎运动。
它由电动机本体、电动机控制器和电源系统组成。
1.1 电动机本体电动机本体是汽车电动机的核心部件，它由定子和转子组成。
定子是固定的部件，由多个线圈和铁芯构成。
转子是转动的部件，它由电枢绕组和铁芯构成。
当电流通过定子线圈时，会产生旋转磁场，转子受到此磁场的作用而产生转动力量。
1.2 电动机控制器电动机控制器是控制电动机工作的装置，它通过控制电流的大小和方向，调节电动机的转速和力量输出。
电动机控制器通常包括电流传感器、转速传感器和控制电路等部分。
根据车辆的需求，电动机控制器可以控制电动机的启动、加速、减速和停止等操作。
1.3 电源系统电源系统为电动机提供工作所需的电能，通常采用电池作为主要的电能存储装置。
电池会将存储的化学能转化为电能，并通过电线向电动机供电。
为了保证电动机的正常工作，电源系统还包括充电系统和供电保护系统等。
二、汽车电动机的维修方法2.1 故障诊断汽车电动机出现故障时，首先需要进行故障诊断。
常见的故障诊断方法包括使用故障诊断仪检测电动机的工作状态，观察电动机是否发出异常声音或者异味等。
通过系统化的故障诊断，可以准确判断电动机出现故障的原因。
2.2 清洁维护定期清洁电动机是保持其正常工作的重要措施。
清洁电动机可以去除积尘和杂质，防止电动机过热和发生短路等故障。
清洁时需要使用专用的清洁剂和工具，注意不要让水或清洁剂进入电动机内部。
2.3 维修更换部件如果电动机的某个部件损坏或失效，需要进行相应的维修或更换。
常见的维修和更换部件包括电动机线圈、电枢绕组、电刷等。
在更换部件时，需要选择符合车辆要求的原厂或优质配件，严格按照维修手册或专业技术要求进行操作。
2.4 系统检查和调试维修完成后，需要对汽车电动机进行系统检查和调试，确保电动机正常工作。
纯电动汽车动力系统构造与检修(已添加备注)
最高车速(km/h)
210
官方0-100km/h加速 (s)
纯电动汽车动力系统构造与检修
周强 中锐教育集团 教学部
2017.7.17-18
纯电动汽车的发展与使用
一
纯电动汽车的定义和优缺点 纯电动汽车的发展
典型纯电动汽车的认知
纯电动汽车的使用及注意事项
纯电动汽车的结构与工作原理
二
纯电动汽车常用缩略语（中英文对照） 主要零部件的认识及安装位置
动力系统的结构原理
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纯电动汽车的发展
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纯电动汽车的发展
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纯电动汽车的发展
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纯电动汽车的发展
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纯电动汽车的发展
“十二五”期间，我国新能源汽车正式迈入产业化发展阶段， 2011年～2015年开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市 客车、纯电动汽车。
3
典型纯电动汽车的认知
特斯拉
厂商
特斯拉
级别
中大型车
发动机
纯电动 387马力
1
纯电动汽车的定义和优缺点
纯电动汽车的优点： 3、结构简单、维修方便
电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修
保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更 重要的是电动汽车易操纵。
1
纯电动汽车的定义和优缺点
纯电动汽车的优点： 4、能量转换效率高
同时可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率； 电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。特别
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纯电动汽车的定义和优缺点
1
纯电动汽车的定义和优缺点
2
纯电动汽车的发展
在1873年，英国人罗伯特·戴维森（Robert Davidsson）制作 了世界上最初的可供实用的电动汽车。这比德国人戴姆勒 （Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早 了10年以上。罗伯特·戴维森发明的是一台使用铁、锌、汞合金与 硫酸进行反应的电池，这种电池是一次性的，不能进行充电。
电动汽车结构原理与维修
电动汽车结构原理与维修电动汽车是一种使用电能作为动力的汽车，与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音、高能源利用率等优势。
电动汽车的结构原理主要包括电池组、电机、电控系统和充电系统。
电池组是电动汽车的能量存储装置，通常由多个电池单体串联组成。
电动汽车主要使用锂电池和镍氢电池。
电池组的电压和容量直接影响电动汽车的续航里程和性能。
电池组通过充电系统储存电能，然后通过电机提供给电机进行驱动。
电机是电动汽车的动力部件，主要分为交流电机和直流电机。
交流电机主要采用异步电机或永磁同步电机，直流电机主要采用直流电机或永磁直流电机。
电机的工作原理是通过电流与磁场相互作用产生力矩，使车辆运动。
电动汽车的电机通常安装在汽车轴上，通过传动系统将动力传输到车轮上。
电控系统是电动汽车的控制中心，负责监测和控制电池组、电机和其他关键组件。
电控系统通过传感器获取车辆的各种状态信息，通过电控器对电机和电池组进行控制调节。
例如，根据车速和踏板位置调整电机的转速和转矩，实现加速或减速。
电控系统还负责监测电池组的状态，包括电压、温度等，并根据需要对电池进行充电或放电控制。
充电系统是电动汽车的能量补充装置，用于将电网电能转化为车辆所需的电能。
充电系统包括充电桩和车辆的充电接口。
充电桩将电能转化为适合电动汽车充电的电能，并通过充电接口连接到电池组。
充电系统可以分为家用充电桩、公共充电桩和快速充电桩等不同类型，按照不同的充电功率和充电方式进行分类。
电动汽车的维修主要包括电池维护、电机维护和电控系统维护。
电池维护包括电池的充放电控制和温度管理，定期检查电池的状态和维护充电系统。
电机维护主要是定期检查电机的工作状态和润滑油的更换。
电控系统维护主要包括定期检查和调试电控器，保持电控系统的正常工作。
总之，电动汽车的结构原理主要包括电池组、电机、电控系统和充电系统。
电池组负责储存电能，电机负责提供动力，电控系统负责监控和控制，充电系统负责能量补充。
项目三新能源汽车驱动电机构造原理与检修
项目三新能源汽车驱动电机构造原理与检修新能源汽车驱动电机是现代汽车工业的重要组成部分，它是新能源汽车的核心部件之一、新能源汽车可以分为纯电动车和插电式混合动力车两大类，而驱动电机则是带动车辆行驶的关键。
新能源汽车驱动电机的构造原理可以简单概括为电机、电控系统和传动装置三部分。
首先是电机部分，新能源汽车通常采用感应电动机或永磁电动机作为驱动电机。
感应电动机主要由定子和转子两部分组成，定子上布置有三组线圈，通过电流变化在定子产生旋转磁场，由此来带动转子旋转，实现驱动车辆。
永磁电动机则利用永磁体的磁力产生转矩，驱动车辆。
其次是电控系统部分，电控系统通过控制电机的工作状态，实现车辆的行驶控制。
电控系统一般由电控器和电池组成，其中电控器负责控制电机转速和扭矩，根据车辆需求控制电机的工作状态；电池则负责提供电能供给电机工作。
最后是传动装置部分，传动装置将驱动电机的转动力量传递至车辆的轮胎，使车辆行驶。
传动装置通常包括减速器和差速器。
减速器根据车速和转矩要求，通过减速来传递电机的动力；差速器则是为了使驱动轮能够独立运转，实现转弯等操控操作。
在新能源汽车驱动电机的检修过程中，首先需要对电机进行全面检查，包括外观检查、线圈绝缘检查、接线电器和传感器的检查等，确保电机无明显损坏。
其次需要检查电控系统，包括检查电控器和电池的工作状态，测试电机的工作性能。
最后对传动装置进行检查，确保减速器和差速器的正常工作。
总的来说，新能源汽车驱动电机构造原理是电机、电控系统和传动装置三部分的协同工作，通过电机的转动力量来驱动车辆行驶。
在检修过程中，需要对电机、电控系统和传动装置进行全面检查，以保证其正常工作。
新能源汽车的发展趋势是不可逆转的，驱动电机的发展也将越来越重要，因此对其构造原理和检修技术的研究和掌握具有重要意义。
电动汽车结构原理与检修
电动汽车结构原理与检修一、电动汽车结构原理电动汽车是一种以电能为动力的汽车，相比于传统燃油汽车，它具有零排放、低噪音和高效能等优点。
了解电动汽车的结构原理对于日常使用和维修保养都十分重要。
1. 电池组：电动汽车的动力来源是电池组，它通常由多个电池单体组成。
电池单体通过串联或并联的方式组成电池组，提供电能给电动汽车的电机驱动。
2. 电机：电动汽车的电机是实现动力输出的核心部件。
电池组提供的直流电能经过控制器转化为交流电能，驱动电机转动产生动力。
3. 控制器：控制器是电动汽车的大脑，负责调节电池组输出的电流和电压，将电能转化为电机可用的电能。
控制器还能监测电池组的工作状态，保证电池的安全运行。
4. 传动系统：电动汽车的传动系统相对简单，通常由电机直接驱动车轮。
一些高性能电动汽车可能采用多电机驱动，以提供更强劲的动力输出。
5. 充电系统：电动汽车的充电系统包括充电接口和充电桩。
充电接口位于汽车侧面或后部，用于与充电桩连接，将外部电能输送到电池组中。
6. 辅助系统：电动汽车的辅助系统包括空调、动力转向、制动系统等。
这些系统与传统燃油汽车类似，但在电动汽车上的工作方式可能会有所不同。
二、电动汽车的检修1. 电池组检修：电池组是电动汽车的核心部件，需要定期检查其工作状态和容量。
可以通过电池管理系统查看电池的电量、温度和健康状况。
如果发现电池容量下降明显，建议更换电池组。
2. 电机检修：电机是电动汽车的动力来源，需要定期检查电机的绝缘状况和轴承的磨损情况。
如果发现绝缘破损或轴承松动，应及时修复或更换。
3. 控制器检修：控制器是电动汽车的大脑，需要检查其工作状态和连接线路的接触情况。
如果发现控制器故障或接触不良，应及时修复或更换。
4. 传动系统检修：传动系统是电动汽车的动力传输部分，需要检查传动轴、齿轮和联轴器的磨损情况。
如果发现磨损严重或松动，应及时修复或更换。
5. 充电系统检修：充电系统是电动汽车的重要组成部分，需要检查充电接口和充电桩的连接情况。
电动汽车动力传动系的结构与工作原理
电动汽车动力传动系的结构与工作原理
电动汽车的动力传动系统由电动机、电池组和电控系统组成。
其工作原理如下：
1. 电动机：电动汽车采用交流电动机或者直流电动机作为动力源。
电动机通过
电能转化为机械能，驱动车辆前进。
电动机有多种类型，包括永磁同步电动机、异步电动机等。
2. 电池组：电池组是电动汽车的能量存储装置，通常采用锂离子电池或者镍氢
电池。
电池组将电能储存起来，供电给电动机使用。
电池组的电能储存能力决定了电动汽车的续航里程。
3. 电控系统：电控系统负责控制电动汽车的动力传递和能量管理。
它包括机电
控制器、电池管理系统、驱动控制系统等。
电控系统根据车辆的需求，控制电动机的输出功率和转速，以及管理电池组的充放电过程。
工作过程如下：
1. 驱动控制系统接收驾驶员的指令，包括加速、减速、停车等操作。
2. 驱动控制系统根据指令调节电动机的输出功率和转速。
通过改变电动机的电
流和电压，控制电动机的转矩和转速。
3. 电动机将电能转化为机械能，通过传动系统传递给车轮，驱动车辆前进。
4. 电池组提供电能给电动机。
当电池组的电能不足时，电动汽车需要进行充电，将电能存储到电池组中。
总之，电动汽车的动力传动系统通过电能转化为机械能，驱动车辆前进。
电池
组提供电能，机电控制器控制电动机的输出功率和转速。
电控系统实现对电动汽车的动力传递和能量管理的控制。
发动机电控系统结构原理
油 器
其 主 要 组 成 部 分 可 分 为 信 号 输 入 装
置 、 子 控 制 单 元 （ ＣＵ ） 执 行 元 件 电 Ｅ 和 三 部 分 ， 表 １ 见 。 发 动 机 电 控 系 统 基 本 结 构 见 图 １ 发 动 机 电 控 系 统 基 本 位 置 图 见 图 、 ２ 发 动 机 电控 系 统 实 物 图 见 图 ３ 、 。
速 电机
或发 动机控 制 单元 Ｅ ＣＵ
（Ｅｎ ｉｅ ｇｎ
Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔｏ Ｕｎｔ 上 完 成 ， 用 传 感 器 。 ｉ） 共
动 ，燃 油 泵 排 女荐佶
出 的 燃 油 通 过 燃 油 管 路 燃 油
滤 清 器 和 燃 油 进气温 通 道 进 入 各 个 传感器
１－ 氧传感器插接件 １ １— ２ ２号爆震传感器插 接件
１－ 气 门 ３节
１— ４ ２号爆震传感器 １一 ５ 转速 传 感 器 １一 气温 度 传 感 器 ６进
１一 火 线 圈 ７点
１— 号爆震传感器 ８１
图 ２ 发 动机 电子 控 制 系统
基 本 位 置
汽车维修 ２１． ４ ０ １ ５ １
器。
油
喷 油
燃 油 压 力 调 节 器
燃 油 滤清 器
图 ５ 燃油供给系统元件在发动机上的位 置
图 ６ 燃油供 给系统基本组成元件在汽车上的位置
４ 车 ６汽
维 修
２ ０１１１ ．
表 ３ 燃 油 箱 总成
项目 图 示 说 明
左 图中：
一
一 …
１ 活 性炭 罐过 滤器 一 ２ 吹洗 空 气 管路 接 头 一
表 １ 发 动机 电控 系统 释 义
电动汽车动力电池及管理系统原理与检修
电动汽车动力电池及管理系统原理与检修一、动力电池原理电动汽车的动力电池是其重要组成部分，负责储存和释放电能，为电动汽车提供动力。
动力电池通常采用锂离子电池技术，其原理是通过锂离子在正负极之间的迁移来实现电能的储存与释放。
正极材料通常采用锂铁磷酸盐（LiFePO4）或锂镍锰钴氧化物（NMC）等化合物，负极材料则采用石墨或硅负极材料。
当充电时，锂离子从正极迁移到负极，同时电子从负极经过外部电路到达正极，完成充电过程。
而在放电时，锂离子从负极迁移到正极，同时电子从正极经过外部电路到达负极，完成放电过程。
二、动力电池管理系统原理动力电池管理系统（BMS）是电动汽车中起到监测、保护和控制动力电池的重要组成部分。
BMS主要由硬件模块和软件算法两部分组成。
硬件模块包括电压测量电路、温度测量电路、电流测量电路和控制电路等，用于实时监测电池组的电压、温度和电流等参数。
软件算法则通过对这些参数的处理和分析，实现对电池组的保护和控制。
BMS的主要功能包括电池状态估计、电池温度管理、电池充放电控制、电池均衡和故障诊断等。
电池状态估计通过对电池组的电压、温度和电流等参数进行实时监测和分析，估计电池的剩余容量、健康状态和寿命等信息，为电动汽车的能量管理和续航里程预测提供依据。
电池温度管理主要通过监测电池组的温度，实施温度控制策略，以保证电池的工作温度在安全范围内。
电池充放电控制通过对电池组的充放电电流进行控制，保证电池组在安全工作范围内进行充放电。
电池均衡则通过对电池组中单体电池的充放电进行调节，保持电池组中各个单体电池的电荷平衡，提高电池组的整体性能和寿命。
故障诊断则通过对电池组的电压、温度和电流等参数进行实时监测和分析，及时发现和诊断电池组的故障，并采取相应的保护措施，以确保电池组的安全和可靠运行。
三、动力电池管理系统检修动力电池管理系统的检修主要包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，检修人员需要对电压测量电路、温度测量电路、电流测量电路和控制电路等进行检查和维修，确保各个电路的正常工作。
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栏目编辑：冀亚欣 jyx@
电动汽车动力部分结构的原理及维修注意事项(一)
◆文/河北 周晓飞
图1 动力电池(比亚迪秦)
一、动力电池
1. 三元电池
三元电池是以钴酸锂、锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极，以可嵌入锂离子的碳材料为负极，使用有机电解质的电池。
动力电池总成安装在车体下部，动力电池的组成部件包括：各模组总成、CSC采集系统、电池控制单元(BMU)、电池高压分配单元(B-BOX)、维修开关等部件。
2. 电池管理系统(BMS)
电池管理系统(BMS)能够对动力电池组总电压、总电流、每个测点温度和电池单体的电压参数进行实时监控，并进行故障诊断、剩余电量比(SOC)计算、短路保护、漏电监测、报警显示、充放电模式选择等。
BMS可以将动力电池相关参数上报电动汽车整车控制器(VCU)由VCU控制动力电池的充电和放电功率。
3. 动力电池系统结构
(1)电池单体
电池单体是直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子等，并被设计成可充电。
(2)电池模组
电池模组是将一个以上的电池单体按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体，如图1。
(3)电池单元
电池单元由数十个电池单体或电池组串联在一起，构成一个电池单元。
由数个电池单元串联在一起，构成动力电池总成。
(4)CSC采集系统
每一个电池单元有多个CSC采集系统，以监测其中每个电池单体或电池组单体电压和温度信息。
CSC采集系统将相关信息上报电池控制单元(BMU)并根据BMU的指令执行单体电压均衡。
汽车维修工，市青年岗位能手；1998年从事汽车维修行业至今，出版汽车相关图书多部。
(5)电池控制单元(BMU)
电池控制单元安装于动力电池总成内部，是电池管理系统核心部件，电池控制单元(BMU)将单体电压、电流、温度及整车高压绝缘等信息上报整车控制器(VCU)并根据VCU 的指令完成对动力电池的控制。
(6)电池高压分配单元
电池高压分配单元安装在动力电池总成的正负极输出端，由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成。
(7)维修开关
维修开关位于动力电池总成中间表面位置，打开驾驶室内副仪表手套箱开关，可操作维修开关。
在高压零部件检查和维护前，断开维修开关可以确保切断高压。
二、高压配电系统
1. 任务功能
纯电动车有一套高压供电系统如图2。
高压供电系统由动力
栏目编辑：冀亚欣 jyx@
New Energy Automobile 图2 前舱高压电器(比亚迪秦)图3 高压配电系统电气原理图
图4 分线盒原理示意图(帝豪EV)
图5 能量传路径示意图
图6 驱动能量传递路径示意图
电池给电机控制器、驱动电机、电动压缩机、PTC加热器等高压部件提供能量。
此外动力电池还有一套直流快充充电系统和一套交流慢充充电系统。
这些所有的高压部件都由高压配电系统连接输送电能。
2. 高压配电系统系统原理
高压配电系统主要包括以下部件：分线盒、直流充电接口、交流充电接口、直流母线及电机三相线。
高压配电系统原理示意图如图3。
(1)分线盒
分线盒也叫高压配电箱，是将动力电池总成输送的电能分配给电机控制器、空调压缩机和PTC加热器。
此外，交流慢充时，充电电流也会经过分线盒流入动力电池为其充电。
分线盒内对电动压缩机回路、PTC加热器回路、交流慢充回路各设有一个熔断器。
当上述回路电流超过90A时，熔断器会在15s内熔断，当回路电流超过150A时，熔断器会在1s内熔断，保护相关回路。
分线盒电器原理图如图4。
(2)直流充电接口
直流充电接口能接收直流充电桩的电能，并通过高压线束将电能输送给动力电池总成，为其充电。
(3)交流充电接口(如配备)、直流母线
交流充电接口能接收交流充电桩的电能，并通过高压线束将电能输送给车载充电机，车载充电机将交流电转化成直流电再传
递给分线盒，分线盒经过直流母线将直流电传递到动力电池，为其充电。
能量传递路径示意图如图5。
(4)电机三相线
车辆行驶时，电流从动力电池依次经过直流母线、分线盒、电机控制器高压线、电机控制器、电机三相线到达驱动电机，产生驱动力。
能量传递路径示意图如图6，能量回收时传递路线相反。
三、电机控制系统
1.电机控制器
(1)电机控制器功能
电机控制器安装在前舱内，采用CAN通讯控制，控制着动力电池组到电机之间能量的传输，同时采集电机位置信号和三相电流检测信号，精确地控制驱动电机运行。
电机控制器是一个既具备将动力电池中的直流电转换为交
低压充电三相线束
12V
蓄电池
New Energy Automobile
栏目编辑：冀亚欣 jyx@
流电以驱动电机，同时具备将车轮旋转的动能转换为电能(交流电转换为直流电)给动力电池充电的设备。
车辆制动或滑行阶段，电机作为发电机应用。
它可以完成由车轮旋转的动能到电能的转换，给电池充电。
DC/DC集成在电机控制器内部，其功能是将电池的高压电转换成低压电，提供整车低压系统供电。
电机控制器控制路径原理示意图如图7，电机控制系统电气原理示意图如图8。
图7 电机控制器控制路径原理示意图
图9 电机控制器结构原理示意图
图10 电机控制器结构
图8 电机控制系统电气原理示意图
(2)电机控制器结构
电机控制器内部包含1个DC/AC逆变器和1个DC/DC直流转换器，逆变器由IGBT、直流母线电容、驱动和控制电路板等组成，实现直流(可变的电压、电流)与交流(可变的电压、电流、频率)之间的转变。
直流转换器由高低压功率器件、变压器、电感、驱动和控制电路板等组成，实现直流高压向直流低压的能量传递。
电机控制器还包含冷却器(通冷却液)给电子功率器件散热。
电机控制器结构原理示意图如图9，电机控制器结构如图10。
1．高压线束接口；2.驱动电机三相线束接口；3.低压信号接口；4.低压充
电(DCDC)接口；5.冷却管口
2.加速踏板位置传感器
如帝豪EV的加速踏板位置传感器设计成双输出传感器。
两个传感器的输出电压信号都随加速踏板的位置增加而增加。
3.制动踏板开关
当驾驶员踩下制动踏板，表现制动或减速意图时，制动踏板开关将踏板位置信号转换成电压信号，通过硬线传递给VCU。
制动踏板开关内部有两组开关，一组为常闭开关，一组为常开开关。
VCU通过两组开关输出电压的变化判断驾驶员的
栏目编辑：冀亚欣 jyx@
New Energy Automobile
图11 制动踏板开关信号传递线路图
制动或减速意图。
制动踏板开关信号传递路线如图11。
4.转矩控制模式
电机控制系统控制电机轴向四象限的转矩。
由于没有转矩传感器，转矩指令(由整车控制器发送)被转换成为电流指令，并进行闭环控制。
转矩控制模式只有在获得正确的初始偏移角度时才能进行。
5.静态模式
静态模式在电机控制器(PEU)处于被动状态(待机状态)或故障状态时被激活。
6.主动放电模式
主动放电用于高压直流端电容的快速放电。
主动放电指令来自整车控制器的指令或由电机控制器(PEU)内部故障触发。
7.DC/DC直流转换
电机控制器(PEU)中的DC/DC转换器将高压直流端的高压转换成指定的直流低压(12V低压系统)，低压设定值来自整车控制器指令。
8.系统诊断功能
当故障发生时，软件根据故障级别使PEU 进入安全状态或限制状态。
(1)传感器诊断
包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、位置传感器等故障诊断。
(2)电机诊断
包括电流调节故障，电机性能检查，主动短路或空转条件不满足，转子偏移角诊断等。
(3)CAN通信诊断
包括CAN内存检测，总线超时，报文长度、Checksum校验，收发计数器的诊断。
(4)硬件安全关诊断
包括相电流过流诊断、直流母线电压过压诊断，高/低压供电故障诊断，处理器监控等。
(未完待续)。