比亞迪E6純電動汽車系統結構原理(二)

◆文/吉林 李偉

(接上期)

七、動力電機

1.安裝位置

動力總成由動力電機及變速器組成。動力電機根據冷卻形式分風冷和水冷，根據結構分為直流有刷電機、直流無刷電機及交流電機。比亞迪E6現在使用的電機為交流無刷永磁電機，通過采集電機旋變信號進行工作。當車輛行駛時，電機通過旋變壓器檢測到電機的位置，位置信號通過控制器處理，發送相關信號給控制器IGBT，邏輯信號控制IGBT開斷，控制器輸出的為近似正弦波交流電。

電機定子的三相繞組在正弦繞組下形成圓形的旋轉磁場，驅動電機轉子旋轉，在旋的過程中，旋轉變壓器作為速度及位置檢測，可以反饋給控制器進行監測來準確控制電機的轉速及位置。

2.技術參數

動力電機額定功率為75kW，最大功率為120kW，最大輸出轉速為7 500r/min，質量為130kg。電機外圈的定子與內圈的轉子是汽車的唯一動力源，可向外輸出扭矩，驅動汽車前進后退；同時也可以作為發電機，例如，在高坡下滑、高速滑行及剎車制動過程中把勢能或者動能通過電機轉化為電能存儲。動力電機為永磁同步電機，具有高密度、小型輕量化、高效率、高可靠性、高耐久性、強適應性等特點。

永磁同步電動機(PMSM)系統以高效、高控制精度、高轉矩密度等特點在電動汽車電驅動系統中應用價值較高，同時要求其能在車輛使用環境下具有良好的動態性能。電動車對電機要求同樣較高，為滿足在純電動模式下啟動及純電動續駛里程、加速和高速行駛的要求，電動車需較大輸出功率、低速時高扭矩和調速范圍寬的電機；另外，考慮到整車布置和使用壽命等因素，應盡量選取高密度、小型輕量化、高效率、高耐久性、強適應性的電機。依照目前技術而言，永磁同步電機是個較好的選擇。

3.旋轉變壓器

旋轉變壓器(簡稱旋變)是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件，安裝位置如圖11所示。當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正、余弦函數關系，這種旋轉變壓器又稱為正余旋轉變壓器。

旋轉變壓器用于運動伺服控制體系統中，作為角度位置的傳感器和測量用。磁阻式旋轉變壓器的勵磁繞組和輸出繞組放在同一套定子槽內，固定不動。但勵磁繞組和輸出繞組的形式不一樣。兩相繞組輸出信號，仍然應是隨轉角作正弦變化、彼此相差90°電角度的電信號。轉子磁極形狀作特殊設計，使得氣隙磁場近似于正弦形。轉子形狀的設計也必須滿足所要求極數。可以看出，轉子的形狀決定了極數和氣隙磁場形狀。

圖11 旋轉變壓器安裝位置

4.驅動電機控制電路圖及端子

驅動電機控制電路圖如圖12所示；驅動電機故障檢測數據列于表7。

圖12 驅動電機控制電路圖

表7 驅動電機故障檢測數據

八、動力總成(電池包)

1.動力電池結構

動力電池是提供整車動力能源的設備，比亞迪E6采用的為磷酸鐵鈷鋰電池(每個單個3.3V；電池包標稱電316.8V，容量219Ah，一次充電61WH·h)。磷酸鐵鋰動力電池是用磷酸鐵鈷鋰材料作電池正極的鋰離子電池，它是鋰離子電池家族的新成員。比亞迪E6動力電池可以4 000次循環，其放電容量仍大于75%，電池壽合行駛60 000km，使用10年。動力電池電纜連接如圖13所示。

圖13 動力電池電纜連接

2.動力電池的漏電檢測

動力電池的漏電檢測使用萬用表(能精確到小數點后4位)及100kΩ電阻等工具，動力電源原理如圖14所示。首先，將車輛退電至OFF檔，等待5min后用舉升機將整車升起到合適的高度；將萬用表正極分別搭在電池正負極引出，負極高壓電池殼體，正常為10V以下；若過大則不進行拆卸，而是先檢測漏電原因和位置；排除問題后將萬用表正極搭在電池正極，測出與車身之間的電壓為V負；高壓蓄電池正極與車身V負和正極蓄電池殼體所測電壓V正做比較，選擇電壓大的進行下一步，例如V正＞V負，如圖15所示；選擇電壓大的值代入公式來檢測是否漏電，如果結果大于500Ω/V，那么則表示不漏電，如果小于等于500Ω/V，則表示漏電，如圖16所示。

3.動力電池拆卸

啟動按鈕打到OFF檔，拔下緊急維修開關(維修開關是電動車輛中一種常用的手動操作設備，用于使電動車輛緊急斷電，從而對車輛進行維修及更換零件)，然后斷開12V蓄電池負極；安裝時，電池蓋與電池托盤一次密封，有壓板，如圖17所示；電池總成裝配時，維修開關，正、負極，采樣線對準車身口，且采樣線，維修開關，正、負極，不能與車身干涉；電池總成在裝配結束后，目測與車向接合處要緊密；拆卸動力電池正極、負極接柱時需注意鎖緊裝置。

圖14 動力電池檢測原理圖

圖15 選擇電壓大的

圖16 計算是否漏電

圖17 電池蓋與電池托盤的一次密封

九、車載充電器

1.概 述

比亞迪E6有直流充電和交流充電兩種充電方式，交流充電主要是通過家用插頭和交流充電樁接入交流充電口，通過車載充電器將家用220V交流電轉為330V直流高壓電給動力電池進行充電。直流充電主要是通過充電站的充電柜將直流高壓電直接過直流充電口給動力電池充電。充電系統連接線束如圖18所示。

圖18 充電機的外接線束

2.充電系統原理電路

充電系統原理電路圖如圖19所示。

圖19 充電系統原理電路圖

3.車載充電器的故障判定

車載充電器的故障判定如圖20所示。如果測量值為2.7kΩ時，說明車載充電器內部二極極管損壞，需要更換。交流充電故障檢查應先檢查交流電充電電纜是否短路，然后將交流充電口接入充電樁或家用電源，用萬用表測量高壓電控總成接插件交流充電感應信號腳端子電壓，電壓正常值應小于1，最后在檢查一下低壓線束及電池管理系統。測量CC端子與PE端子如圖21所示。

圖20 車載充電器的故障判定

圖21 交流充電的故障判定

（未完待續）