比亞迪e5 車高壓電控總成的原理與檢修（三）

深圳技師學院 李清明

3 高壓電控總成的檢修

3.1 接觸器的檢查

比亞迪e5 車高壓電控總成采用日本松下公司生產的接觸器，型號主要有AEV14012、AEV18012、AEV110122等，接觸器的基本結構如圖15所示。有些接觸器內部帶有電路板，其控制線圈的電阻不能由連接器直接測量，如高壓電控總成內的電機A、B、C三相接觸器，其控制線圈的電阻在拆下電路板后測量約為3.4 Ω，如圖16所示。

圖15 接觸器的基本結構

圖16 電機A、B、C三相接觸器

實測各接觸器控制線圈的電阻如圖17所示，在實際維修中一般先通過分析故障代碼與數據流，以確定接觸器是否存在工作不良的現象，再檢查接觸器低壓端是否同時滿足吸合時所需的電壓及電流，即外圍信號是否正常。

圖17 實測各接觸器控制線圈的電阻

3.2 熔絲及電阻的檢查

高壓配電箱內高壓熔絲的好壞用萬用表的通斷擋進行測量。如果導通，則熔絲正常；如果不導通，則熔絲燒毀，需檢查其負載是否正常，并進行更換。被動泄放電阻，應為75 kΩ左右。主動泄放模塊上的泄放電阻，應為7.5 Ω左右。三相交流充電預充電阻應為33 Ω左右。母線電容預充電阻應為100 Ω左右。

3.3 電容的檢查

以母線電容總成為例進行電容檢查。母線電容總成實際上包括5個電容，電容的檢查一般使用電容表直接測量電容量（圖18），如果沒有電容表，也可以用萬用表電阻擋進行測量，但對于容量大的電容，由于充電時間太長，也不便于檢查。

3.4 IGBT的檢查

圖18 用電容表測量母線電容總成

圖19 IGBT實物及組成

圖19左上方為一相上橋臂和下橋臂的IGBT實物圖，其側面一般標有原理圖，如圖19左下方所示。實際上上橋臂和下橋臂是由8個IGBT組成，上橋臂和下橋臂分別由4個IGBT并聯，再將上橋臂和下橋臂串接起來，如圖19右側所示。連接T1、T2的是熱敏電阻（溫度傳感器）。

測量上橋臂IGBT的體二極管的導通性（反向不導通），在IGBT未觸發狀態下用萬用表的二極管擋測量上橋臂“+”與“～”之間的反向導通性，顯示不導通。在IGBT未觸發狀態下用萬用表的二極管擋測量上橋臂“+”與“～”之間的正向導通性，顯示導通，壓降為0.34 V。

在IGBT未觸發狀態下用萬用表二極管擋測量下橋臂“～”與“-”之間的正向導通性，顯示導通，壓降為0.339 V，而反向不導通。

用9 V電池作為電源接至G11觸發上橋臂中的1號IGBT，用萬用表的二極管擋測量上橋臂“+”與“～”之間的導通性，顯示導通，壓降為0.379 V。

在觸發上橋臂中的1號IGBT后，斷開電源，1號IGBT的控制極C與控制級E仍保持導通。用萬用表二極管擋測量上橋臂“+”與“～”之間的導通性，顯示導通，壓降為0.379 V。

用螺絲刀將G11與Ex11短接放電后，上橋臂的1號IGBT的控制級C與控制級E不再導通，因其他3個IGBT也未觸發，故上橋臂“+”與“～”不再導通。實際的電路板上4個IGBT是一同觸發的。

依次對上橋臂的其他3個IGBT進行觸發，檢查其導通性，檢查前注意先短接控制級G與控制級E，使其內部電容放電。用相同方法可依次檢查下橋臂的各個IGBT。

3.5 DC-DC轉換器的檢查

DC-DC轉換器總成內的電路板如圖20所示，可參考此圖對DC-DC轉換器進行相應檢測。

圖20 DC-DC轉換器總成內的電路板

3.6 車載充電器的檢查

車載充電器總成內的下部電路板如圖21所示，可參考此圖對車載充電器進行相應檢測。車載充電器主要由熔絲、預充電阻、預充繼電器、主繼電器、共模電感、電容、霍爾電流傳感器芯片、全橋整流器等組成。

3.7 電機電流的檢測

由于高壓電控總成的重要功能是對電機進行驅動，可通過檢查電機運轉時的電流波形推斷出驅動控制電路是否正常，實測的正常電流波形如圖22所示。

圖21 車載充電器總成內的下部電路板

圖22 實測電機的電流波形（截屏）

3.8 旋轉變壓器信號的在線檢測

旋轉變壓器信號的檢測一般都需在線檢測，旋轉變壓器裝在電機上，由勵磁繞組、正弦繞組、余弦繞組組成。旋轉變壓器的勵磁信號是由VTOG控制器發出的，旋轉變壓器的正弦信號、余弦信號送入VTOG控制器，從而計算出電機的位置與轉速，再根據位置信號確定IGBT的導通與關閉，從而控制電機的運行。可采用示波器來檢查旋轉變壓器信號，在高壓電控總成的低壓接口位置進行檢測。

上電后，在靜止狀態下測得的旋轉變壓器信號波形如圖23所示，紅色為勵磁繞組信號、綠色為正弦信號，藍色為余弦信號。

圖23 在靜止狀態下的旋轉變壓器信號波形（截屏）

勵磁信號為10 kHz的正弦交流信號，交流電流進入勵磁繞組，產生頻率恒定的磁場，無論轉子轉速如何，頻率恒定的磁場均會輸出至正弦繞組和余弦繞組，轉子為橢圓形，旋轉變壓器的定子與轉子間的間隙隨轉子的旋轉而變化，由于間隙的變化，正弦繞組和余弦繞組輸出波形的幅值隨轉子位置的變化而變化。如果電機是運轉的，轉子與定子間的間隙就連續變化，正弦信號和余弦信號的幅值也就連續變化。VTOG控制器持續監視正弦信號和余弦信號的幅值，并形成虛擬波形，根據正弦信號和余弦信號幅值間的差異計算轉子的絕對位置；根據正弦信號虛擬波形和余弦信號虛擬波形的相位差判定轉子的旋轉方向；根據規定時間內轉子位置的變化量計算轉子的轉速。圖24、圖25為實測的旋轉變壓器信號波形，顯然圖25顯示的電機轉速比圖24顯示的電機轉速要快一些。

圖24 實測的旋轉變壓器信號波形（電機轉速低，截屏）

圖25 實測的旋轉變壓器信號波形（電機轉速高，截屏）

（收稿日期：2020-05-17）