芻議北汽EC180電動(dòng)汽車主要部件原理簡(jiǎn)介及故障排除

郭秋燕

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了北汽EC180電動(dòng)汽車的內(nèi)置主體配件與機(jī)械控制原理，并結(jié)合故障實(shí)例，論述了北汽EC180電動(dòng)汽車的故障檢測(cè)、維修與保養(yǎng)策略，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：北汽EC180;機(jī)械控制原理;故障檢測(cè)

1北汽EC180電動(dòng)汽車的內(nèi)飾及動(dòng)力特征

從視覺(jué)角度來(lái)說(shuō)，北汽EC180電動(dòng)汽車的內(nèi)部空間裝飾具有極強(qiáng)的塑料感，該款電動(dòng)汽車性價(jià)比較高。該款電動(dòng)汽車的座椅以橙色為主色調(diào)，增強(qiáng)了內(nèi)部空間的活力，迎合了年輕消費(fèi)者的審美。

該款電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)最大功率為30KW，最大扭矩為140N*M，三元鋰電池容量為20.3KMH，綜合續(xù)航里程為156km。需要格外注意的是，北汽EC180電動(dòng)汽車標(biāo)配版具有電池低溫預(yù)熱功能，在持續(xù)低溫季節(jié)較為實(shí)用。美中不足的是，北汽EC180電動(dòng)汽車沒(méi)有閃充功能。

北汽EC180電動(dòng)汽車搭載電動(dòng)機(jī)最大功率為41HP，而電池組的最大電力輸配量為20.3KWH。根據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，該款電動(dòng)汽車在新標(biāo)歐洲循環(huán)測(cè)試的續(xù)航里程為156km，最高時(shí)速超過(guò)100km/h。同時(shí)，在慢充模式中，新車可在7小時(shí)內(nèi)完成充電。

2北汽EC180電動(dòng)汽車的元器件及運(yùn)行原理

2.1三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)行原理

北汽EC180電動(dòng)汽車采用的是風(fēng)冷式三相異步電機(jī)，其內(nèi)部構(gòu)造如下圖。

圖中①高壓連接線;②制動(dòng)主缸;③蓄電池;④電力轉(zhuǎn)換單元;⑤高壓控制裝置;⑥電機(jī)控制器;⑦ABS控制單元。三相異步電機(jī)具有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)矩輸出及能量回收等基本功能。

三相異步電機(jī)由外殼體、定子和轉(zhuǎn)子三部分構(gòu)成。三相異步電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同，轉(zhuǎn)速不同。若導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)切割磁力線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

北汽EC180電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用的是無(wú)炭刷電機(jī)，可降低電機(jī)故障率。電機(jī)上設(shè)有霍爾傳感器，可隨電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)快速采集電機(jī)信號(hào)盤產(chǎn)生的脈沖信號(hào)。電機(jī)繞組內(nèi)的溫度傳感器，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電機(jī)繞組的溫度變化情況。

2.2電機(jī)控制器的運(yùn)行原理及作用

電機(jī)控制器由主控集成電路和雙極晶體管模塊構(gòu)成。電機(jī)控制器內(nèi)設(shè)有電壓傳感器和電流傳感器。電壓傳感器的主要作用是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電機(jī)控制器的補(bǔ)給電壓，而電流傳感器的主要作用則是監(jiān)測(cè)電機(jī)控制器的工作電流。電源控制開(kāi)關(guān)保持開(kāi)啟狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)會(huì)向電機(jī)控制器自主供電，起到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的作用。

2.3高壓控制裝置的運(yùn)行原理及作用

高壓控制裝置可集中處理動(dòng)力電池組的高壓直流電，為電動(dòng)汽車的高壓電器提供電力補(bǔ)給。高壓控制裝置由電熔絲與加熱繼電器構(gòu)成，可保護(hù)高壓用電器，控制空調(diào)制熱系統(tǒng)。若電源控制開(kāi)關(guān)保持開(kāi)啟狀態(tài)，或者駕駛?cè)藛T發(fā)出充電信號(hào)，電池管理系統(tǒng)則會(huì)觸發(fā)預(yù)充繼電器，使電池組電流經(jīng)內(nèi)部各裝置回到電池組負(fù)極。電池管理系統(tǒng)控制器在接收到電機(jī)控制器的預(yù)充完成信號(hào)后，在保證高壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)正常的情況下，觸發(fā)繼電器，接通主電源，完成電池組充放電與高壓系統(tǒng)上電流程。

2.4電力轉(zhuǎn)換單元的運(yùn)行原理及作用

電力轉(zhuǎn)換單元由車載充電機(jī)和直流轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。北汽EC180電動(dòng)汽車的電池組額定電壓為113.1V，為滿足車輛的運(yùn)行需求，在充電時(shí)，車載充電機(jī)會(huì)將充電樁的輸入電流整流為130V的直流電。

2.5直流轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行原理及作用

北汽EC180電動(dòng)汽車發(fā)電機(jī)的工作機(jī)制，是依靠直流轉(zhuǎn)換器將動(dòng)力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓12V直流電，保證內(nèi)置蓄電池的正常充電。在此過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)主要控制直流轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.6動(dòng)力電池組的運(yùn)行原理及作用

北汽EC180電動(dòng)汽車電池組設(shè)置在車內(nèi)底板上，且額定電壓為113.1V。

2.7動(dòng)力電池模塊的運(yùn)行原理及作用

電池管理系統(tǒng)（動(dòng)力電池模塊）的主要作用是通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力電池組的工作電壓、電流與溫度變化情況，預(yù)防欠壓、過(guò)壓、過(guò)流等問(wèn)題。同時(shí)，可控制供電繼電器、估算電量、管理充放電。除此之外，電池管理系統(tǒng)還具有檢測(cè)高壓回路絕緣性，以及控制動(dòng)力電池模塊加熱的功能。

2.8動(dòng)力電池模塊輔助元器件的構(gòu)成情況

電池管理系統(tǒng)（動(dòng)力電池模塊）輔助元器件主要包括預(yù)充繼電器、電流熔斷器、電流傳感器及分流接插元件。

2.9加熱元件的運(yùn)行原理及作用

加熱元件主要由鋁制管道和陶瓷發(fā)熱元件兩部分構(gòu)成。在通電后，加熱元件本身的熱量會(huì)逐步提升，并依靠鼓風(fēng)機(jī)將芯體散發(fā)熱量傳導(dǎo)至車廂內(nèi)，調(diào)節(jié)車廂溫度。

2.10電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行原理及作用

電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)主要由動(dòng)盤、靜盤和三相異步電機(jī)構(gòu)成。在吸氣、壓縮與排氣過(guò)程中，動(dòng)盤隨自轉(zhuǎn)機(jī)偏心軸的運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)，并圍繞固定在機(jī)架上的靜盤作小半徑轉(zhuǎn)動(dòng)。該空調(diào)壓縮機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車的空調(diào)壓縮機(jī)存在較大差異。從空調(diào)控制方面來(lái)說(shuō)，電動(dòng)渦旋式空調(diào)壓縮機(jī)可根據(jù)駕駛?cè)藛T的預(yù)設(shè)溫度自主調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，節(jié)約電能。

3北汽EC180電動(dòng)汽車故障實(shí)例

以某輛2017款北汽EC180電動(dòng)汽車為例，其行駛里程僅為341km，因最高行駛車速為10km/h，且儀表盤上充電指示燈長(zhǎng)亮而進(jìn)店維修。

維修技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行故障驗(yàn)證，使用專業(yè)故障檢測(cè)儀進(jìn)行全面檢測(cè)，讀取電池管理系統(tǒng)（動(dòng)力電池模塊）顯示的故障代碼。通過(guò)查閱汽車維修手冊(cè)可知，若蓄電池電壓小于12V，且持續(xù)時(shí)間超過(guò)一分鐘，動(dòng)力電池模塊會(huì)生成故障代碼P0A9409。使用專業(yè)蓄電池故障檢測(cè)儀器，未出現(xiàn)異常反饋。通過(guò)常規(guī)檢查，內(nèi)置導(dǎo)線連接、高壓線路也無(wú)異常現(xiàn)象。結(jié)合故障現(xiàn)象推測(cè)，很有可能是高壓電路故障或低壓電路故障。

分析該車高壓與低壓控制原理可知，當(dāng)動(dòng)力電池模塊接收到電源控制開(kāi)關(guān)接通信號(hào)時(shí)，動(dòng)力電池模塊會(huì)向DC-DC發(fā)出指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)DC-DC系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)而將高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓14V直流電，供12V蓄電池充電所需。一旦控制電路或DC-DC系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)故障，會(huì)導(dǎo)致DC-DC系統(tǒng)癱瘓，儀表盤上的充電指示燈亮起。

使用萬(wàn)用表測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)的12v電源輸出端子的電壓，讀數(shù)顯示為12.12V，屬于異常現(xiàn)象。由此說(shuō)明，DC-DC系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)故障或完全未啟動(dòng)。

關(guān)閉電源控制開(kāi)關(guān)，拔下標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)的低壓導(dǎo)線連接器。分別測(cè)量端子4和端子12與車身之間的電阻值，讀數(shù)顯示為0Ω，屬于正常現(xiàn)象。然后讓電源控制開(kāi)關(guān)保持開(kāi)啟狀態(tài)，測(cè)量端子5的電壓，讀數(shù)顯示11.76V，也屬于正常現(xiàn)象。由此說(shuō)明，動(dòng)力電池模塊已正常發(fā)出指令信號(hào)。

拆卸蓄電池負(fù)極，靜置5分鐘，待電容器充分放電。維修技術(shù)人員佩戴絕緣手套，拆卸高壓控制裝置，并檢查DC-DC熔絲與高壓電路，未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。由此，初步判定DC-DC系統(tǒng)故障，需要更換標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)。

為進(jìn)一步明確故障問(wèn)題，維修技術(shù)人員采取互換方式，將另外一輛同款車輛的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)裝配在故障車輛上，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)的12V電源輸出端子電壓，顯示14.12V，表明DC-DC系統(tǒng)并無(wú)故障。

維修技術(shù)人員調(diào)整故障診斷思路，重新檢查各類連接導(dǎo)線。在拆卸導(dǎo)線連接器橡膠保護(hù)套時(shí)，維修人員發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線連接器端子5出現(xiàn)退針現(xiàn)象。據(jù)此可知，該車故障是由于標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)低壓導(dǎo)線連接器端子5退針，使得DC-DC系統(tǒng)無(wú)法接收指令信號(hào)，動(dòng)力電池模塊處于虧電狀態(tài)，車輛進(jìn)入跛行模式，行車時(shí)速限定在10km/h。至此，明確故障誘因。

4結(jié)語(yǔ)

綜上，北汽EC180電動(dòng)汽車的內(nèi)置元器件較為復(fù)雜，且動(dòng)力運(yùn)行機(jī)制與傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)車存在差異。為此，維修技術(shù)人員應(yīng)全面掌控車輛內(nèi)置構(gòu)造及動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)特征，提高故障檢測(cè)效率，確保行車安全。

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