目 錄
前言
圖解電動汽車結構 . 原理 . 維修
2.1.3　整車能量管理 .............................................................. 13
2.1.4　通信網(wǎng)絡管理 .............................................................. 13
2.1.5　制動能量回收 .............................................................. 14
2.1.6　故障診斷與處理 .......................................................... 14
2.1.7　車輛狀態(tài)監(jiān)測 .............................................................. 14
2.2　整車控制器與各子控制器的關系 ........................................ 15
2.2.1　整車控制器與電機控制器 .......................................... 15
2.2.2　整車控制器與檔位傳感器 .......................................... 15
2.2.3　整車控制器與動力蓄電池管理系統(tǒng) .......................... 16
2.2.4　整車控制器與車載充電機 .......................................... 16
2.2.5　整車控制器與空調壓縮機控制器 .............................. 16
2.2.6 整車控制器與 DC/DC 變換器 .................................... 16
2.2.7　整車控制器與高壓控制盒 .......................................... 17
2.3　整車供斷電 ............................................................................ 17
2.3.1　低壓供電原理 .............................................................. 18
2.3.2　控制器的喚醒方式 ...................................................... 18
第３章  高壓電系統(tǒng)�����������������������������������������������������������������21
3.1　高壓部件及供電原理 ............................................................. 21
3.1.1　高壓系統(tǒng)的供電原理 .................................................. 21
3.1.2　預充電電路 .................................................................. 21
3.2　整車高壓供斷電 .................................................................... 22
3.2.1　高壓供電流程 .............................................................. 22
3.2.2　高壓斷（掉）電流程 .................................................. 23
3.3　高壓安全防護 ........................................................................ 23
3.3.1　高壓電氣網(wǎng)絡系統(tǒng)防護 .............................................. 23
3.3.2　高壓互鎖 ...................................................................... 24
第４章  高低電壓變換器�������������������������������������������������������26
4.1　高低電壓變換器的作用和類型............................................. 26
4.1.1　高低電壓變換器的類型 .............................................. 26
4.1.2　電動汽車對高低電壓變換器的技術要求 .................. 26
4.2　高低電壓變換器與高壓控制盒 ............................................ 26
4.3　高低電壓變換器的工作原理 ................................................ 27
VI
目　　錄
VII
圖 1-1　最早的電動汽車
4.3.1　反激式變換器 .............................................................. 27
4.3.2　正激式變換器 .............................................................. 28
4.3.3　推挽式變換器 .............................................................. 28
4.4　高低電壓變換器的功率選用與故障診斷 ............................ 28
4.4.1　整車所有電器設備負載功率的計算 .......................... 28
4.4.2　高低電壓變換器的選用 .............................................. 29
4.4.3　常見故障及排除 .......................................................... 30
模塊二　動力蓄電池
第 5 章  認識動力蓄電池������������������������������������������������������32
5.1　動力蓄電池系統(tǒng)..................................................................... 32
5.1.1　動力蓄電池箱 .............................................................. 32
5.1.2　動力蓄電池組 .............................................................. 32
5.1.3　輔助元件 ...................................................................... 33
5.2　電池管理系統(tǒng) ........................................................................ 33
5.2.1　功用 .............................................................................. 33
5.2.2　組成 .............................................................................. 34
第６章  鋰離子蓄電池 �����������������������������������������������������������36
6.1　結構原理................................................................................. 36
6.1.1　專業(yè)術語 ...................................................................... 36
6.1.2　結構 .............................................................................. 36
6.1.3　分類 .............................................................................. 37
6.2　充放電特性 ............................................................................ 38
6.2.1　充放電原理 .................................................................. 38
6.2.2　充放電性能曲線 .......................................................... 38
6.3　動力蓄電池成組 .................................................................... 39
6.3.1　動力蓄電池的成組方式 .............................................. 39
6.3.2　電池管理系統(tǒng)（BMS） .............................................. 40
6.3.3　電池組的熱管理 .......................................................... 42
6.3.4　動力蓄電池的不一致性分析及改進措施 .................. 42
6.4　動力蓄電池容量衰減 ............................................................ 43
圖解電動汽車結構 . 原理 . 維修
6.4.1　導致動力蓄電池容量衰減的因素 .............................. 43
6.4.2　動力蓄電池均衡控制 .................................................. 44
6.5　動力蓄電池系統(tǒng)的內部組件 ................................................ 46
6.5.1　主要組成部件 .............................................................. 46
6.5.2　輔助元件 ...................................................................... 47
6.6　開關裝置 ................................................................................ 50
6.6.1　維修開關 ...................................................................... 50
6.6.2　斷電系統(tǒng) ...................................................................... 50
6.6.3　技術要求 ...................................................................... 51
模塊三　電驅動系統(tǒng)
第 7 章  電機驅動系統(tǒng)�����������������������������������������������������������53
7.1　驅動系統(tǒng)的類型 ..................................................................... 53
7.1.1　集中式驅動系統(tǒng) .......................................................... 53
7.1.2　分布式驅動系統(tǒng) .......................................................... 54
7.1.3　常用的電機驅動系統(tǒng) .................................................. 56
7.2　驅動電機傳感器 .................................................................... 57
7.2.1　溫度傳感器 .................................................................. 57
7.2.2　轉速轉角傳感器 .......................................................... 57
7.3　驅動電機控制器 .................................................................... 61
7.3.1　驅動電機控制器的作用 .............................................. 62
7.3.2　驅動電機控制器的工作原理 ...................................... 62
7.3.3　電動汽車對驅動電機控制系統(tǒng)的要求 ...................... 63
7.3.4　驅動電機控制器的類型 .............................................. 63
7.4　電控單元 ................................................................................ 67
7.4.1　輸入電路 ...................................................................... 67
7.4.2　模數(shù)（A/D）轉換器 ................................................... 67
7.4.3　輸出電路 ...................................................................... 68
7.4.4　微處理器（MCU） ..................................................... 68
第８章  制動系統(tǒng)及能量回收����������������������������������������������69
8.1　制動系統(tǒng) ................................................................................ 69
VIII
目　　錄
8.1.1　制動系統(tǒng)的作用 .......................................................... 69
8.1.2　制動系統(tǒng)的類型及組成 .............................................. 69
8.1.3　制動助力器 .................................................................. 69
8.2　電動汽車制動系統(tǒng) ................................................................ 71
8.2.1　電動真空助力系統(tǒng) ...................................................... 71
8.2.2　制動能量回收 .............................................................. 71
8.3　制動壓力調節(jié)器 .................................................................... 72
8.3.1　常規(guī)制動 ...................................................................... 72
8.3.2　減壓過程 ...................................................................... 72
8.3.3　保壓過程 ...................................................................... 73
8.3.4　增壓過程 ...................................................................... 73
8.4　制動系統(tǒng)實例 ........................................................................ 73
8.4.1　液壓制動系統(tǒng) .............................................................. 73
8.4.2　制動真空助力系統(tǒng) ...................................................... 75
8.4.3　主要部件 ...................................................................... 76
模塊四　其他系統(tǒng)
圖 1-1　最早的電動汽車
第 9 章  充電系統(tǒng) �������������������������������������������������������������������80
9.1　交流傳導式充電 ..................................................................... 80
9.1.1　慢充電原理 .................................................................. 81
9.1.2　慢充電流程 .................................................................. 81
9.1.3　充電行車模式切換 ...................................................... 82
9.2　直流傳導式充電 .................................................................... 82
9.2.1　直流充電樁的用途及充電過程 .................................. 82
9.2.2 直流快速充電系統(tǒng)的結構組成 .................................. 83
9.2.3　直流快速充電的使用特點 .......................................... 83
9.3　充電機的工作原理 ................................................................ 83
9.3.1　整流電路 ...................................................................... 84
9.3.2　調整控制及保護電路 .................................................. 84
9.3.3　充電機控制管理單元（CPU）................................... 85
9.3.4　人機接口單元 .............................................................. 85
9.3.5　電能計量單元 .............................................................. 85
IX
圖解電動汽車結構 . 原理 . 維修
9.3.6　功率因數(shù)校正網(wǎng)絡及輔助電路 .................................. 86
9.4　感應式（無線）充電系統(tǒng) .................................................... 86
9.4.1　電磁感應式無線充電 .................................................. 86
9.4.2　微波無線充電 .............................................................. 87
9.4.3　電磁共振無線充電 ...................................................... 87
9.5　無線充電技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ........................................ 87
9.5.1　無線充電技術的應用及前景 ...................................... 87
9.5.2　無線充電技術目前存在的問題 .................................. 88
9.6　充電接口 ................................................................................ 89
9.6.1　交流慢充電接口 .......................................................... 89
9.6.2　直流快充電接口 .......................................................... 89
9.7　充電防護 ................................................................................ 91
9.7.1　漏電保護器（RCD）的工作原理 .............................. 91
9.7.2　地線正常連接下的漏電保護 ...................................... 92
9.7.3　地線故障下的漏電情形 .............................................. 92
第 10 章  制冷系統(tǒng)�����������������������������������������������������������������93
10.1　制冷系統(tǒng)簡介 ....................................................................... 93
10.1.1　制冷系統(tǒng)的作用 ........................................................ 93
10.1.2　制冷系統(tǒng)的類型 ........................................................ 93
10.1.3　制冷的原理 ................................................................ 94
10.2　電動汽車空調系統(tǒng) .............................................................. 94
10.2.1　變頻器 ........................................................................ 95
10.2.2　壓縮機 ........................................................................ 96
10.2.3　膨脹閥與膨脹管（節(jié)流管） .................................... 97
10.2.4　蒸發(fā)器 ........................................................................ 99
10.2.5　冷凝器 ...................................................................... 100
10.2.6　儲液干燥器 .............................................................. 101
10.2.7　空調高低壓管路 ...................................................... 101
10.3　空調制冷系統(tǒng)控制電路 .................................................... 103
10.3.1　電動空調系統(tǒng)控制的優(yōu)點 ...................................... 103
10.3.2　空調控制電路 .......................................................... 103
10.4　基于 CAN 總線的自動空調 ............................................ 104
10.4.1　總體布局 .................................................................. 105
X
目　　錄
XI
圖 1-1　最早的電動汽車
10.4.2　軟件程序 .................................................................. 105
10.4.3　硬件電路 .................................................................. 107
10.5　制冷系統(tǒng)的故障與維修 .................................................... 107
10.5.1　控制原理 .................................................................. 107
10.5.2　常見故障及排除 ...................................................... 109
10.6　制冷系統(tǒng)試驗 .....................................................................110
第 11 章  制暖系統(tǒng)���������������������������������������������������������������� 112
11.1　制暖系統(tǒng)簡介 ......................................................................112
11.1.1　熱源式制暖 ...............................................................112
11.1.2　熱泵式制暖 ...............................................................114
11.1.3　遠紅外式制暖 ...........................................................115
11.2 　PTC 加熱器故障診斷與維修 ..........................................116
11.2.1　熔斷器 .......................................................................116
11.2.2　常見故障分析及故障診斷流程 ...............................116
11.3　制暖系統(tǒng)試驗 ......................................................................117
第 12 章  助力轉向系統(tǒng)������������������������������������������������������ 118
12.1　汽車轉向系統(tǒng)概述 ..............................................................118
12.1.1 　轉向系統(tǒng)的作用 ......................................................118
12.1.2　轉向系統(tǒng)的組成 .......................................................118
12.1.3　轉向系統(tǒng)相關參數(shù) ...................................................118
12.1.4　助力轉向系統(tǒng)的工作原理 .......................................118
12.1.5　對轉向系統(tǒng)的要求 ...................................................119
12.2　電動助力轉向（EPS）系統(tǒng) ............................................119
12.2.1　系統(tǒng)特點 ...................................................................119
12.2.2　系統(tǒng)組成 ...................................................................119
12.2.3　工作原理 .................................................................. 121
12.2.4　控制原理 .................................................................. 121
12.3　電動助力轉向系統(tǒng)常見故障及排除 ................................ 122
第 13 章  儀表系統(tǒng)���������������������������������������������������������������123
13.1　儀表的結構和指示符號 ..................................................... 123
13.1.1　儀表的結構 .............................................................. 123
圖解電動汽車結構 . 原理 . 維修
13.1.2　儀表指示燈 .............................................................. 123
13.1.3　車內功能按鍵 .......................................................... 126
13.2　儀表顯示原理及結構 ........................................................ 127
13.2.1　數(shù)字儀表總體結構 .................................................. 127
13.2.2　儀表線路 .................................................................. 128
13.2.3　儀表系統(tǒng)軟件 .......................................................... 128
13.3　儀表和顯示實例 ................................................................ 129
13.3.1　幾種典型的儀表和顯示 .......................................... 129
13.3.2　故障警告燈符號 ...................................................... 132
模塊五　故障檢測與維修
第 14 章  維修安全與方法������������������������������������������������� 134
14.1　高壓安全 ............................................................................. 134
14.1.1　高壓電氣的危害 ...................................................... 134
14.1.2　人體的觸電方式 ...................................................... 134
14.1.3　維修作業(yè)時的電擊預防技術 .................................. 135
14.1.4　觸電事故急救 .......................................................... 136
14.2　電動汽車電氣系統(tǒng)的特點 ................................................ 136
14.3　診斷思路、方法與工具 .................................................... 136
14.3.1　常見的電氣系統(tǒng)故障與診斷思路 .......................... 136
14.3.2　故障診斷的基本方法 .............................................. 137
14.3.3　電氣系統(tǒng)的基本檢測工具 ...................................... 138
第 15 章  動力蓄電池維修������������������������������������������������� 140
15.1　動力蓄電池的安全檢測 ..................................................... 140
15.1.1 13kN 擠壓試驗 ........................................................ 140
15.1.2　持續(xù)低速率充電試驗 .............................................. 141
15.1.3　充電安全 .................................................................. 141
15.2　單體蓄電池故障 ................................................................ 141
15.2.1　故障原因 .................................................................. 141
15.2.2　鋰離子動力蓄電池的安全防護 .............................. 144
15.3　動力蓄電池的工作過程 .................................................... 145
XII
目　　錄
XIII
圖 1-1　最早的電動汽車
15.3.1　充電過程 .................................................................. 145
15.3.2　放電過程 .................................................................. 146
15.3.3　絕緣監(jiān)測 .................................................................. 147
15.4　動力蓄電池系統(tǒng)的故障 .................................................... 147
15.4.1　工作條件 .................................................................. 147
15.4.2　常見故障 .................................................................. 148
15.5　動力蓄電池系統(tǒng)的拆裝 .................................................... 149
15.5.1　拆卸步驟及注意事項 .............................................. 149
15.5.2　安裝步驟 .................................................................. 150
15.5.3　更換步驟 .................................................................. 150
15.5.4　動力蓄電池模塊入箱及線束連接 .......................... 152
15.6　更換 BMS 的操作步驟 .................................................... 152
15.6.1　拆卸故障 BMS 的連接線束 .................................... 152
15.6.2　更換 BMS ................................................................. 152
15.6.3　連接 BMS 線束 ........................................................ 153
15.6.4　更換各繼電器和電阻 .............................................. 153
15.7　寶馬 i3 電動汽車動力蓄電池及維修 .............................. 154
15.7.1　動力蓄電池系統(tǒng)的安裝位置及接口 ...................... 154
15.7.2　加熱裝置和制冷系統(tǒng) .............................................. 155
15.7.3　動力蓄電池控制單元 .............................................. 157
15.7.4　動力蓄電池的充電 .................................................. 159
15.7.5　動力蓄電池的維修 .................................................. 159
第 16 章  充電系統(tǒng)故障診斷維修������������������������������������ 161
16.1　慢充電系統(tǒng) ......................................................................... 161
16.1.1　慢充電原理 .............................................................. 161
16.1.2　慢充電工作程序 ...................................................... 162
16.1.3　慢充電信號確認 ...................................................... 163
16.1.4　慢充電流程及條件 .................................................. 163
16.2　慢充電常見故障及排除 .................................................... 164
16.2.1　車載慢充電常見故障及排除 .................................. 164
16.2.2　檢查并更換充電機 .................................................. 165
16.2.3　車載充電機不充電故障實例 .................................. 165
16.3　快充電系統(tǒng) ........................................................................ 166
圖解電動汽車結構 . 原理 . 維修
16.3.1　快充電原理 .............................................................. 166
16.3.2　快充電系統(tǒng)故障及原因 .......................................... 167
16.3.3　快充電系統(tǒng)故障實例 .............................................. 168
16.4　動力蓄電池組均衡充電管理 ............................................ 168
16.4.1　均衡充電控制管理的原因 ...................................... 168
16.4.2　均衡充電管理的方法 .............................................. 169
16.5　充電故障兩例 .................................................................... 169
16.5.1　低壓蓄電池虧電引起的車輛無法充電故障 .......... 170
16.5.2　緊急維修開關引起的車輛無法充電故障 .............. 170
第 17 章  驅動系統(tǒng)故障診斷維修 ������������������������������������172
17.1　不能行駛故障 ..................................................................... 172
17.1.1　無電不能行駛故障 .................................................. 172
17.1.2　有電不能行駛故障 .................................................. 172
17.2　電機驅動系統(tǒng)故障 ............................................................ 173
17.2.1　常見故障及排除 ...................................................... 173
17.2.2　驅動電機的更換拆裝步驟 ...................................... 173
17.3　無法驅動行駛故障 ............................................................ 175
17.3.1　東風微客電動客車運行中“熄火”故障 .............. 175
17.3.2　江淮同悅電動汽車無法行駛故障 .......................... 176
17.3.3　江淮同悅 IEV2 無倒檔故障 .................................... 177
17.3.4　檔位錯亂故障 .......................................................... 178
第 18 章  絕緣故障診斷維修���������������������������������������������182
18.1　絕緣故障檢查方法 ............................................................. 182
18.1.1　絕緣報警初步檢查 .................................................. 182
18.1.2　高壓系統(tǒng)絕緣故障排查方法 .................................. 183
18.2　漏電故障兩例 .................................................................... 184
參考文獻.................................................................................... 186