浅析驱动电机零阶模态及振动噪声

一、电机震动的原因永磁同步驱动电机是新能源汽车的核心零部件之一,其性能优劣直接决定了整车的品质。驱动电机的振动会产生严重的噪声污染,影响乘坐舒适性,更重要的是会使其性能有所下降。目前,新能源汽车驱动电机的振动和噪音问题一直是我国新能源汽车制造的薄弱环节,其技术很难达到国际标准的要求。一般来说,逆变器控制的驱动电机振动原因可以简要概括四类:1、电磁噪声电机气隙磁场相互作用产生随时间和空间变化的电磁力波,这种电磁力波将引起电机定子和壳体产生振动。定子与壳体的振动进而又引起周围空气的振动即产生电磁噪声。特别是当电磁力波的空间阶数与频率分别与定子结构模态振型与频率接近时,将会引起严重的共振。2、机械噪声驱动电机的机械噪声一般由制造与装配时导致的偏心(静偏心、动偏心、混合偏心、定转子尺寸加工精度不良等)与轴承噪声引起。轴承因温升过高、载荷过大,润滑不良与安装不到位等使其出现异响,加剧轴承噪声。3、空气动力噪声空气动力噪声,多产生于采用风扇自冷的电机。风扇叶片高速旋转,使周围气体产生涡流扰动以及周期性脉动,导致被搅动的气流碰撞散热筋、紧固螺栓和其他突出障碍物而产生噪声。为了减小空气阻力,高速运行的驱动电机转子结构件一般均未采用突出的紧固螺栓及散热筋,致使空气动力噪声在驱动电机领域并不明显。4、开关噪声控制器开关频率引起的一系列电流谐波,与气隙磁场相互作用产生的力波作用在定子上使其产生高频的振动噪声。开关噪声与其控制有直接相关,采用rPWM可以很好地削弱开关噪声。二、电机模态与振动的关系1、电磁力波特性驱动电机运行中,定、转子磁场相互作用产生切向与径向电磁力波并引起电机的振动和噪声是电磁噪声的主要来源。解析分析电机电磁力波如下表所示。电磁力波分布如下图所示。2、电机模态主要特征机械振动一般是由多个激励源叠加后的共同作用效果,每一个振型,都有一个振动频率,即固有频率。当外界激励激起某个结构振型,并且激励频率又接近那个振型的固有频率时,就会发生共振。模态分析是针对机械结构确定其振动形态与频率的技术方法。因此,研究电机的振动噪声特性,首先要计算出电机及其主要零部件的固有频率,即进行模态分析。驱动电机的电磁振动与噪声主要来源于定子和壳体的振动,并通过电机的壳体向外辐射噪声。因此定子模态在驱动电机本体的振动分析显得至关重要。将定子近似环形,其径向振型如图所示。3、电机振动主要特征(I)当电磁激励的空间阶数、频率与模态的振型与频率接近时,发生电磁共振。如下图所示。(II)一般地电机振动位移与激励成正比,与其结构的弹性模量成反比、与空间振型模数的四次方成反比等。三、驱动电机零阶模态及噪声说明1、案例一Smart车的近场噪声如下图所示,Smart驱动电机采用博世电机(极槽配合为6/36)。电机引起整个总成振动最大振动阶次为36。第一处36阶在1.7KHz,如图中a处。(根据分析与计算认为此处为零阶扭转模态或转子静偏心所为)。第二处36阶在3.7KHz,如图中b处。作者提及电机单体测试时,在此处及传递路径中并没有发现,但在与总成测试过程中,发现在在齿轮端出现了此噪声,由此可以推测为电机扭转引起总成噪声变化。第三处36阶在5-6KHz,如图中c处。模态仿真分析确定电机零阶模态频率在5kHz左右。通过实验(经验等)校核得知一般零阶模态频率约高于仿真值,由此可以估计驱动电机零阶频率约在5-6kHz这个范围。故此范围的振动极大可能由零阶模态共振引起。另外,电机控制器的开关频率引起的一系列电流谐波与电机气隙磁场相互作用产生的电磁力波。如上图d处。其分布特征其中k1与k2同时取奇偶。其中d处在与72阶相交处易引起0阶模态(即breathingmode)共振。Smartfortwo搭载了一两级单档箱,其齿轮配合分别为21、46、17、77,速比为9.922,因此在二级齿轮轴与电机输出轴端及半轴输出端齿轮啮合过程将会产生两类噪声。一级齿轮轴有21个齿,在齿轮啮合中,电机旋转1圈齿轮啮合响应21次,故此将产生21阶噪声以及其倍数阶次42,63等。同理可推导出输出端产生7.76阶以及其倍数为15.52、23.28等阶次如图中蓝色线所示。由于车内隔音阻尼作用,高阶次噪声削弱严重,Smartfortwo电动汽车车内噪声如上图所示,车内表现比较严重只有电机的36阶与齿轮的21阶。2、案例二NissanLeaf这款车采用极槽配合为8/48的永磁同步电机,其主要振型为0阶与8阶。0阶模态与8阶模态频率分别约为6.8kHz与10.2kHz,其振动噪声频谱图如下图所示。齿轮啮合产生的噪声阶次,在此不再重述。电机控制器开关频率与电机工作电流作用产生的电磁力波与上面分析相同,只不过,此处采用变开关频率,分别采用了5k与10k的开关频率。a、b两处由0阶模态共振引起,据分析,a处可能激励起端盖的0阶模态,b处有两种可能的解释,其一,可能由激励与轴向0阶模态作用引起,其二,是壳体(冷却水套)产生了额外的0阶相关的模态频率。c、d两处由0阶扭转共振引起。由此可以得出0阶模态在驱动电机振动噪声起着关键的作用。四、结束语从上述案例分析可知,在当今新能源汽车永磁驱动电机中,呼吸模态很容易引起振动噪声问题,需要工程师提起足够的重视。

国家能源局:暂停新建大型动力电池梯次利用储能项目

2021年6月22日,国家能源局发布了最新储能政策《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》。《新型储能项目管理规范(暂行)(征求意见稿)》提出在电池一致性管理技术取得关键突破、动力电池性能监测与评价体系健全前,原则上不得新建大型动力电池梯次利用储能项目。已建成投运的动力电池梯次利用储能项目应定期评估电池性能,加强监测、强化监管。实际上,动力电池储能一直以来都是国家大力支持的。今年4月21日,国家发改委、国家能源局联合发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,提出到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达3000万千瓦以上。而动力电池储能又是解决新能源汽车电池退役问题的最佳方案,业内人士介绍,每辆新能源汽车上一般装载的是一个完整的动力电池包。回收后既可以拆解成模组或电芯,形成小型电池用于低速电动车、太阳能路灯等产品,也可以将多个完整的电池包并在一起,为风、光电等场景储能。国家提出目标是2025年新型储能装机规模达到3000万千瓦,而目前新能源乘用车的电池装机量在50-70KWh左右,照此计算,新型储能装机可以直接解决接近60万辆新能源汽车电池退役的问题。国家能源局近日发布的征求意见稿显然是为动力电池梯次利用储能项目浇了一盆冷水。为何国家要叫停动力电池梯次利用储能项目呢?一、安全层面新能源汽车的动力电池一般采用锂离子电池,锂离子电池发生燃烧爆炸的根源在于电池热失控,热失控的诱因通常有电池内部原因和外部原因两种。内部原因,比如电池制造过程中引入的电芯内缺陷,或者电池在长期使用过程中由于充放电制度和环境因素使电池老化,电芯内部产生了枝晶锂,它的存在触发了电池内短路。外部原因,如电池外部的电、热冲击,作用到电池本体都会使电池内部出现不可逆的放热反应。如果电池储能系统集成过程中,没有严格按照相关标准对储能电池提出门槛性的安全性能要求,出现电池选型不当,电池基本安全质量无法保障,一般滥用条件下极易热失控。所以动力电池没有经过门槛性的安全性能检测,可能存在较大的安全隐患。二、产业链层面据了解,动力电池通常是根据不同车企的特定车型定制,不同车企的动力电池之间,结构、规格和参数均存在较大差异。即使是同一车企同一车型同一批次的动力电池,到了退役时间,其剩余容量、电压和内阻也不完全一样。而这也增加了对退役动力电池梯次利用的难度和成本。电池回收后,需要先进行检测,然后根据不同来源、不同规格和不同容量进行分类,最后才是重组再利用。当前动力电池回收利用各环节还缺乏有效的协同监管,政策奖惩机制仍不完善。而电池回收企业发展情况不一,难以进行标准化管理。三、成本层面成本是梯次利用的主要优势,也是梯次利用获得经济利益的原因,但是目前电池的回收价格相对较高,后续还要投入大量资金,导致许多企业无法获利。这也成为了阻碍动力电池梯次利用的一个因素。总之,面对越来越多的退役动力电池,留给电池梯次的空间是巨大的,国家和企业要共同努力,才能让该产业得以更快发展。

快速充电+高续航 固态电池到底离我们还有多远

传统液态锂电池不会是动力电池的技术终点,固态电池是后锂电时代的必经之路早已是行业共识。我们所期待的动力电池技术革命,似乎马上就要来了。不过,目前来看,最“靠谱的”固态电池也依旧充满了技术挑战。本文就聊一聊比传统液态锂电池更好的固态电池为何迟迟没能落地?一.什么是固态电池所谓的固态电池从字面上便可很好的理解,固态电池就是将液态的电解液变为固态,且固态电池大多数时候指的是固态锂电池。我们都知道传统锂电池,是由正极、隔膜、负极,再灌上电解液制造而成,而固态锂电池,简单来说就是电池里面没有气体、液体,所有材料都以固态形式存在,用固态电解质代替隔膜和电解液。目前来说,主流的固态电解质分为聚合物、氧化物、硫化物。二.固态电池的优势首先,固态电池一定程度上解决了电池的续航能力,目前量产电动车使用的动力电池中能量密度最高是特斯拉使用的21700NCA三元锂电池,电芯的能量密度高达260Wh/kg,它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5,属于"高镍电池"。而业内普遍认为三元锂电池的能量密度能够达到300Wh/kg就到头了,其最高电池能量密度可达400Wh/kg。固态电池可提供的能量密度可以达到传统锂电池两倍左右。同时电池设计自由度增加,相同容量下电池变得更加轻巧,毕竟电池的续航能力就是新能源车的命。反观现在新能源车型采用的三元锂电池以及目前比亚迪带来的磷酸铁锂刀片电池,前者拥有更强的能量密度,但其安全性以及寿命都要比刀片电池低一些。不过,刀片电池目前量产能达到的能量密度也仅为140Wh/kg,体积能量密度达到230Wh/L。并且,固态电池的物理性质优势也是十分明显。首先便是重量问题,可以直接使用金属锂做负极,从而减轻负极材料的用料。并且在封装、冷却系统、缩小空间等方式均能减少电池重量,而且固态电池在理想状态下,充电循环次数可达45000次左右。值得注意的是,固态电池采用的固态电解质,具有不可燃、不挥发、不腐蚀也不存在漏液的问题,在高温下固态电池也不会发生起火,所以传统锂电池面临的各种安全问题,它在一定程度上可以说是成功的规避了。同时,对于目前电动车普遍存在的充电时间以及充电效率,固态电池似乎同样能够解决,目前搭载三元锂电池的首要代表车型特斯拉,可以说充电速度是比较快的,按照Model3为例,实测快充时间为0.65小时。但相对固态电池充电仅需十分钟左右,就可比肩目前市面多数充至80%电量的车型,而这也是新能源车型重要的转折点。综合来看,可以确定的是,虽然在工作原理上固态电池与传统的锂电池并无区别。但是仔细来看,固态电池拥有的诸多优点,在一定程度上解决了目前三元锂电池、磷酸铁锂这些主流电池的一些技术瓶颈,同时为下一代锂电技术提供了强有力的技术依托。但是,虽然固态电池在现在车企眼中跟“宝贝儿”一样存在,同样它存在一些技术性的难点,也让它这么长时间也没能成功落地。三.固态电池技术性难点目前,技术层面上全固态电池还需要解决三个难题:第一便是离子导电率:(电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。电池中,电解质的功能在于电池充放电过程中为锂离子在正负极之间搭建传输通道以实现电池内部电流的导通,决定锂离子运输顺畅情况的指标被称为离子电导率。)上文也提及了固态电解质的三种分类体系,但综合而言无论哪一种聚合物体系,其中的离子导电率要远低于液态电解质,而两者的最大区别就是一个液体导电另一个是固态导电,所以锂离子的通过率一定程度决定了正负极相互运输的通畅性。第二点便是固态电解质与正负极之间是以固体对固体的接触,接触面积小,紧密型要差很多。而目前现阶段大部分的产品仍需加入液态电解液用来缓解界面的阻抗作用,并且在一定程度上增加电导率。第三点是成本问题。因为生产固态电池的技术难度很高,所以生产效率很低,导致成本高居不下,大概是三元锂电池的几十倍,导致无法大规模应用。第四点便是生产难度方面,首先要考虑的便是正负极和固态电解质密合的难度,从生产的工艺上面,固态电池规模化生产需要考虑生产技术、生产设备、生产环境等多方面因素,而对于生产设备的精度有着更高的要求。目前固态电池并没有实现大面积的生产以及应用,一切都只是最初的试验阶段,没有实行大规模的商业化,固态电池可以说它的优点一箩筐,但最大短板价格以及本质的技术难点尚未得到解决。但是对于这个全新的产品来说,外有丰田汽车、LG化学、三星SDI,内有宁德时代、国轩高科、蜂巢等锂电企业在参与固态电池的研究,其打破难点也只是时间的事情。

比亚迪明年停产燃油车?官方回应

电气化进程扑面而来,不少跨国巨头接连宣布停止研发内燃机、停产燃油车的时间节点。近日,有媒体报道称,比亚迪也将停产燃油车。针对这个传言,比亚迪方面进行了澄清,表示暂无相关计划。事件的起因,是有媒体报道援引一份比亚迪内部交流会议纪要。纪要显示,在被问及“未来公司的燃油车会不会全部被DM-i、DM-p混动车型全面替代,甚至停产燃油车时”,比亚迪方面表示,去年燃油车(销量)23万辆,今年内部销量预期燃油车在15万辆左右,未来燃油车的规划也已经停止,最快明年全面替代(前提是DM-i混动车型月产能达到8万辆,月出货4万辆)。这或将预示着,最快到2022年,比亚迪将全面停产纯燃油车。对此消息,比亚迪方面回应表示称,“目前没有此计划,目前市场及消费者有需求,合作伙伴经销商有需求。”事实上,据比亚迪官方数据,比亚迪2020年全年累计销售426972辆汽车,其中,新能源汽车全年销量为189689辆。燃油汽车销量为237283辆,燃油车销量占整体销量的55.6%。但今年比亚迪DM-i超级混动车型上市后,这个比例发生了很大的变化。根据比亚迪5月产销快报,今年1-5月比亚迪总销量195674辆,其中新能源车型销量113213辆,燃油车销量82461辆,燃油车型销量占比下滑到42.1%,可见,比亚迪的新能源车型正在快速取代燃油车型。不过,按照目前这个速度,比亚迪要在2022年全面停产燃油车,还是显得有些操之过急。按照燃油车销量占比一年下滑13%的速度,比亚迪新能源车要想全面取代燃油车,起码还需要3年。的确,2022年停产燃油车明显为时过早。就在比亚迪辟谣的前一天,奥迪汽车宣布将在2033年停产燃油车,但中国市场除外,“中国市场仍有燃油动力的需求”,奥迪CEO杜斯曼如此表示。作为全球最大的区域市场,中国市场对汽车的需求量巨大,但同时也意味着转型之艰难。

小鹏G3电池系统深度解析

2020款小鹏G3(下文称新款小鹏G3)已于2020年7月10日正式上市,全国统一售价14.38-19.68万元,分为G3520、G3400两个型号,共六款配置车型,综合续航里程分别可达520km和401km。为什么新款小鹏G3能做到如此超长的续航呢?一、电池系统概况1、电池包是小鹏汽车自家设计的吗?G3520的电池包是小鹏汽车与宁德时代联合设计的。2电池系统密度是多少?G3520采用了来自宁德时代的NCM811方形电芯,电池系统的能量密度最高达到180Wh/kg;G3400则采用与现款G3同样的电芯,该电芯采用圆柱结构,具有成熟度高,一致性好的特点。3电池包的容量是多少?G3520额定能量66.5kWhG3400额定能量50.5kWh4电池包的质保政策是?8年15万公里。二、新电池包的技术亮点1、更优异的快充能力新款小鹏G3全新开发的动力电池具备优异的快充能力,采用单枪功率100kW以上的充电桩充电,0-100%快充时间在80min以内。不过目前小鹏自建的超级充电桩单枪功率尚未达到该标准,虽然单枪最高功率可达120kW,但平均功率为90kW,30%-80%需要30min的时间,属于主流水平。日后通过OTA或增加充电模组后,小鹏超级充电桩最大可以达到300kW的充电功率。2、电池包安全措施做的周到首先,电池包的密封防护采用防浸型设计,达到IP68的密封防护等级要求,这个等级也是目前电气设备防水、防尘的最高级别。据官方介绍,电池包可以在在1米水深环境下持续浸水48小时不会渗水,这使得车辆应对城市内涝路况完全没问题。电池包属于电动车直接裸露在外的一个部件,日常行车路况复杂,具备出色的防水防尘能力是必须的。电池包层面,具有完善的监控与控制系统,内置高温防火隔层,高强度箱体安装机械式防爆阀,起到平衡压力隔绝空气的作用。模组层面,选用带安全缓冲的busbar(母排)电连接、高热阻隔热材料以及安全排气通道设计。电芯层面,采用隔离膜涂层、Fuse(保险丝)、泄压阀等安全设计。再展开说一下,整个电池系统电气防护采用了3级的保护以确保安全。当异常电流相对较小时,由继电器进行带载切断主回路;当异常电流较大时,高压回路Fuse熔断切断主回路,保证继电器及其他高压部件不受影响;极限情况下,如继电器粘连和Fuse同时异常,电芯内部的Fuse会熔断,起到保护作用,避免酿成安全事故。一般的电池组如果有一个电芯短路就会引起连锁反应,小鹏G3电池组这些特别的安全设计对于自燃能起到有效的抑制作用。此外,新车上市前就已经对电池包、BMS、模组、电芯进行了超过100项设计测试,比如震动测试、跌落测试、挤压测试、机械冲击测试、模拟碰撞测试、外部火烧、海水浸泡等,新款小鹏G3是全部通过了这些测试的。3、全系标配电池PTC加热电池PTC加热也称极低温电池加热装置,系统检测到车辆上电后,PTC会先对电池进行加热,然后才允许车辆进行充放电工作,主要是应对一些低温高寒的工况。该装置可以使电池从-30℃的极限工作温度,快速提升到0℃这个理想工作温度范围,不仅能有效提升冬季续航性能,还能大幅度缩短充电时间,30%-80%的快充时间节约10分钟以上。很多电动车的续航能力在低温地区都会有较大幅度的下降,有PTC加热装置后可以减少电池续航的衰退。新款小鹏G3电池组PTC加热的原理是,先加热防冻液,再经过液冷系统把热量传递到电芯。相比直接在电池模组外部加热的方式,这样加热更均匀、更高效。市面上的电动车很多都没有配备PTC加热的,有一些品牌车型则需要选装,而新款小鹏G3是全系标配,更多地考虑到了低温高寒地区的用户需求。三、不同的电池供应商与整车如何匹配新款小鹏G3两个不同续航版本车型采用的电芯是不一样的,G3520用的是宁德时代的电芯,而G3400用的则是其它国内电池供应商(具体官方并没透露)。不同的电池供应商与整车系统的匹配怎么做到一致呢?小鹏的电池的工程师表示,是从以下三个角度来满足这个匹配。首先,在车辆设计之初有统一的功能规范目标,无论配置和供应商怎么变,最终设计的结果体现在车辆上是一样的功能。第二,研发的过程中自主开发的整车控制器,会针对不同的供应商开发不同版本的软件进行匹配。这也意味着工作量的增加,包括接口,匹配,标定,测试等,工程师们都做了大量的匹配工作,需要付出非常多的人力精力。第三,生产的时候通过车辆下线自动写入配置的方法,保证车辆在生产的时候,对应的软件和供应商提供的电池能够匹配上,不会出现错误。以上三点,保证了小鹏在立项,研发,生产三个环节将不同的供应商与整车系统匹配到一起,保证功能一致的。电动车车企确实要具备这种匹配一致性的生产能力,特别是“电池白名单”政策废止后,越来越多的电池供应商会进入国内造车市场。将来,一个车企、一款车型可能不会只用一个供应商的电池。四、关于电池回收电动车的动力电池回收是一个须要重视的问题,工信部已经出台了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》和《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》。按照要求,汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任。小鹏汽车已组成电池回收及溯源信息专项小组,并制定了关于电池回收流程及溯源信息收集相应的管理制度标准,规定该公司废旧动力电池的管理职责、分类、贮存、回收、运输、处理等管理办法。同时小鹏汽车和国内具有回收资质的企业进行深度合作,按照先梯次利用后再生利用原则,对废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。比如开始老化不适合继续车用的电池,更换下来后会进行分拆,性能还好的电池模组会应用到通讯基站或者其它储能设施,梯次利用之后才被集中拆解回收。另外,小鹏汽车在所有的售后城市服务中心均设置有电池回收网点。小结总而言之,新款小鹏G3的续航能大幅度提升,除了采用宁德时代的NCM811电芯之外,更重要的是整个电池系统的设计得以优化,包括安全方面的设计。相比独自设计电池包这条路线,小鹏选择了更高效的联合设计的路线,当中也不乏亮点和特点。

Model 3 电池突然断电,车主被困,特斯拉官微致歉

一波未平一波又起,上海车展维权事件、高速刹车失灵事件仍未处理完,特斯拉的电池系统又惹祸了!Model3车主被困车内险窒息据报道,近日深圳一位特斯拉Model3车主文先生在西丽某充电站充电时,被困车内十多分钟,期间他无论是拉车门,还是使用应急按钮都没有任何反应,险些窒息。幸好刚好路过的出租车司机发现他在车内锤窗呼救,几个人砸碎玻璃才将文先生救出。事故后,文先生马上联系附近的特斯拉客服。两小时后,特斯拉工作人员来到现场,并表示可能是电池原因,具体还需进一步检查。据文先生透露,这辆车是自己花50多万买的,属于进口车型,车况一直良好。虽然他之前也遇到过中控系统黑屏,但是重启就行了,有时候在行驶过程中黑屏的话,双键按启动它就会启动,但是这次自己根本没办法启动。文先生表示,虽然电池显示了低电量,但车辆并没有发出“不能驾驶”的通知,应急把手打不开也是他不能接受的。随后工作人员测试了车的门把手,表示应急开关是能打开的。现场的工作人员认为,应急开关是机械操作,把手失灵是不可能发生的事情。在网上查询资料,特斯拉应急把手失灵的例子不在少数,说明这不是特斯拉公司第一次面对这个问题了。特斯拉官微致歉当天下午,特斯拉公布了该事件的初步调查结果:事故由12伏电池断电所致,但具体为何断电,是什么原因导致其发生断电的,还需要等进一步的检查结果。特斯拉官微就深圳车主被困车内事件致歉。全文如下:感谢大家对特斯拉的关注和监督,我们希望能持续为用户创造更加安心、舒适的电动出行生活。现向大家汇报一起发生在5月30日上午于深圳西丽的客户事件:当天上午10:50接到客户文先生的反馈:在深圳西丽天隆充电站充电时,出现车辆屏幕黑屏,车门无法打开,在热心市民的帮助下,破窗将客户救出。客户在离开车辆后致电与我们取得了联系,工作人员随即到达了现场。现场判断车辆的情况是因为车辆12V电瓶蓄电能力下降导致。在与客户接洽并商定对车辆外接搭电后,车辆已开至服务中心进行进一步检测。特斯拉所有车型均配备有车门的物理开门机构,以Model3和ModelY为例,物理开门机构位于前排两侧车门车窗开关的前侧,紧急情况下向上拉起即可开启车门,该功能在我司人员到达现场后测试正常。对于客户的遭遇我们非常关心和理解,同时,对于未能第一时间迅速赶到现场协助客户处理,我们再次表达诚挚的歉意。自事发之日起,我们一直在积极与客户沟通协商解决车辆维修事宜。向客户解释了物理开门机构的使用方法,并积极协助和配合对车辆的维修事宜。客户的进口Model3车型于2019年购买,目前正常行驶超过91000公里,双方仍在就客户需求进行沟通。特斯拉在此提醒车主朋友们,如车辆出现12V电池电量低的报警,请尽快进行处理,防止车辆断电情况的发生。如车辆发生断电无法使用电子开关打开车门,请保持冷静,使用物理开门机构解锁车门离开车辆并立即致电400-910-0707或当地服务中心。

比亚迪宋DM EV功能受限故障检修

一辆比亚迪全新一代宋DM,用户反映:该车无法使用EV模式,仪表报“EV功能受限”故障。原因分析:1、动力电池故障;2、电控电机故障;3、散热不良故障;4、相关线路等故障。维修过程:1、实车测试,启动车辆后仪表报“EV功能受限”故障,无法切换至EV模式,故障属实,且电子风扇高速运转;2、使用诊断仪进行整车扫描,前驱动电机控制器报:前驱动电机过温告警故障;3、查看数据流,发现IPM散热器温度为35度,电机温度为155度,温度差异过大(异常),分析驱动电机冷却系统故障;4、检查冷却系统,发现电子风扇、电子水泵、管路等均未见异常;5、数据流中温差过大,分析电机温度可能存在误报,断开电机温度传感器接插件后,数据流中电机温度变为-40度,说明线路方面没有故障;6、实测电机温度传感器电阻仅为1.035千欧(异常),参照驱动电机温度与传感器阻值对应表,这个阻值不在正常范围;7、判断为温度传感器故障,因温度传感器在驱动电机内部有,故需要更换变速器分总成处理,更换后故障排除。维修点评:1、尽可自品再现故障,便于更快发现问题点,以解决故障;2、过温问题比较常见,结合数据流能很快发现问题;3、遇到过温故障时,应先确认车辆冷却系统是否存在异常,忌盲目换件;4、对于过温故障,注意测量对比电机温度传感器的阻值与温度是否相符,避免随意更换备件。

北汽新能源EU5无法快充故障测试

车辆信息车型:北汽新能源EU5版型:网约车版现场检测过程一台网约版北汽新能源EU5,无法快充、能上电。故障验证快充测试:连接快充枪,插枪充电,仪表充电枪连接确认指示灯点亮,但无充电电流显示。诊断思路无法快充车能上电正常行驶,说明各高压部件与各主正负继电器正常;有枪连接显示CC正常,换桩测试A+、A-正常,结合电路图重点排查唤醒信号。故障诊断与排查诊断电脑无任何与快充相关故障码,测量快充口S+、S-之间阻值为120欧正常、接地正常。快充继电器阻值86欧正常,但发现5A的快充唤醒保险烧断,该电源无负载所以怀疑是继电器线圈触点频繁开闭等问题引起的烧保险,更换新保险与继电器后试快充保险再次烧坏。怀疑搭铁短路,测量继电器87触点发现短路。结合电路图开始排查线路及相关模块(Tbox、BMS),拔掉Tbox插头仍然搭铁。拔掉电池包端低压插头,继电器87触点搭铁消失。测量电池包端快充唤醒针脚发现搭铁。由此已经确定搭铁是电池包内部线束或BMS模块引起,拆包麻烦于是先更新BMS版本结果仍然搭铁。开包检查,发现故障点快充唤醒线破裂与壳体搭铁。其原因怀疑是装配过程中被压进壳体,随着行驶震动导致线芯露出与壳体搭铁引起故障。车辆恢复测试更换新线束后快充正常,故障排除。

新能源汽车售前市场遍地开花,售后却频频遭人

最近两年,新能源汽车市场呈现了井喷趋势。不仅仅是各种新能源车型琳琅满目,消费者对新能源汽车的认可度也再上新台阶。但在一片繁荣之下,新能源汽车的售后如何呢?这似乎是大家买车过程中容易忽视的点。正所谓买车不看折扣看售后,这才是成熟汽车消费者的心态,今天我们就一起来看看新能源汽车的售后问题。对于大家来说,汽车并不是一锤子买卖,因为在提车以后,还有相当多的花费等着大家,不过相对于燃油车来说,新能源汽车的维护保养相对简单,花费也比传统燃油车低不少,这是值得表扬的点。存在问题我们在选购车辆的时候会发现了这样的问题,售前对售后问题一无所知,售后人员对修理价格也含糊其辞,最重要的是,面对新能源厂商各种八仙过海式的新科技、新技术,售后人员显得有些力不从心。一般来讲,4S店内售前和售后是两个相对独立的部门,这点无可厚非,但是大家在选择新能源汽车的时候不要只听销售经理讲得天花乱坠,售后服务专业不专业,维修成本高不高,这同样是值得关注的点。根据相关数据显示,对于电动汽车来讲,汽车电子元件成本占到了整车成本的6成左右,而A级车上这份数据只占15%,这就决定了新能源汽车的售后问题相当复杂。传统燃油车发生碰撞事故后,你把车子开到4S店,往往一两天甚至半天的时间就能告知你,车子维修费用是多少,但是对于一台新能源车型来说,单单检测就需要相当长的一段时间。另外,传统燃油车体量大、发展时间长,路边小摊都能解决不少专业问题。但是当你的新能源汽车发生问题,往往4S店的售后人员都对车子束手无策:车子是刚上市不久的,他们的维修教材并不全面。以上这些都导致了,相对于传统燃油车来说,新能源汽车的售后问题非常棘手。另外,现在不少新能源厂商在宣传时跟消费者讲各种服务都是免费的,但当车子出现问题到4S店维权的时候,售后人员却拿出了小本本跟你说这个是免责的,那个是不在保修范围内的。新能源汽车不少服务是针对首任车主的,或是单位时间内行驶里程不得超过xx公里的,甚至你没有注册该公司的云服务都会成为售后免责的借口。

北汽新能源EC180上高压4秒后掉电故障诊断

一、车辆信息1车型:北汽新能源EC1802批次:2017年3月二、现场测试时间2019年5月17号客户把车辆拖进店来维修,车辆能正常上高压电,但过了4秒钟后掉高压电,仪表出现电机和整车故障。三、现场检测过程车辆到店后经我们检查后发现故障现象和客户描述一致,每次都能正常上高压电其仪表一切正常,但每次过了3到5秒钟后就自动掉高压电,此时仪表上电机和整车故障灯同时亮起,用电脑检测仪查看电机控制器的故障代码是:P114016-MCU直流母线欠压故障当前的&历史的:四、诊断思路从以上的故障代码我们主要从以下的几个方面去分析:1.整车绝缘故障。2.低压线路故障3.MCU电机控制器本身问题。4.动力电池内部故障。五、故障诊断与排查1.该车的故障和我们以前维修的车辆现象来看,我们首先要排除是否是绝缘不好导致的(虽然检测仪没有报绝缘故障)经检测在车辆掉高压电的时候电脑检测仪看数据量绝缘为正常,同时把该车的低压电和从动力电池出来的直流母线都断开,用绝缘表测量负载端的绝缘值在正常范围内(动力电池因为不能打绝缘,所有没有测量),从这个检测来看车辆绝缘没有问题。该车既然报的故障代码是电机控制器,我们的主要方向放在这里。2.从上图来看,我们进行测量机舱保险丝盒的FB05在钥匙处于ON档是有12V电源的并且到MCU的22号针脚都有12V电源。在钥匙处于关闭状态时FB02的保险丝再到MCU的32和33号针脚都有12V电源,再进行测量MCU的11和21号与车身搭铁均为正常,且所有的针脚都没有退针和腐蚀现象,说明低压线路正常。3.从我们平时的维修经验来判断,下一步进行更换电机控制器总成,遗憾的是问题还是存在的。这个时候问题就不好判断了,我们进行SD卡数据进行分析,当车辆正常上电时,我们的V1,V2有113V电压,V3有108V,直流母线也是108V,再往下看发现V1.V2的电压不会往下掉,V3和直流母线的电压会慢慢的往下降,从108-105-103-98-94-87-81V,这个时候车辆就掉高压电了,同时我们用万用表车辆高压控制盒的电压也是一样的往下掉。通过该数据分析得知,我们的V3的电压是受正极继电器和预充继电器控制的,如果是继电器断路和粘连应该直接上不了高压电,但是又能上高压电,就只能是继电器内部接触不良,一开始有电压和电流流过,因为接触不良就会产生温度过高而断开,所有就会导致上完高压3秒钟就会掉高压的现象。4.从以上分析的情况来看,该车多半是动力电池内部正极继电器或者是预充继电器本身故障引起的,使用上位机检测得知的结果是正极继电器粘连导致的故障。六、车辆恢复测试最后把动力电池拆卸下来开包检测,发现动力电池的高压控制盒里的正极继电器的两棵螺丝松动导致的。后来更换高压控制盒后问题解决。七、总结该车从理论上来说动力电池应该报正极继电器开路,但是它没有报任何有关动力电池故障代码,一开始就从电机控制器这个方向去入手导致我们走了弯路,从该车的问题我们得出修电车还得先从数据出发一步一步的往下排查。

新能源车的高压互锁研究及故障排除

电动汽车的快速发展在给人们带来出行便利的同时,电动汽车动辄300V以上的高压电器系统,也给车载高压用电器的使用安全带来严峻考验。高压互锁装置作为一项重要的防护措施,其复杂冗长的线路也给高压互锁类故障排查带来了种种困难,本文通过对高压互锁机制的研究,针对某造车过程中出现的高压互锁故障的梳理和总结,从高压互锁策略、故障排除方法等两个方面对高压互锁故障进行归纳总结,便于迅速定位故障原因并进行有效遏制。一、高压互锁高压互锁HVIL(HighVoltageInterlock)通过低压信号来检测电动汽车上整个高压模块回路电器连接的完整性,由于电动汽车高压模块分布在各个子系统中,高压模块间的连接通过高压线束及其插接件形成一个完整的整车高压系统,在振动及冲击的恶劣工况下,当整个电动汽车高压回路断开或者完整性受到破环时,就需要启动安全措施,如报警或者断开高压回路,因此高压互锁的设计是确保人员安全和车辆设备安全运行的关键。如图1所示,高压控制系统由高压电池、车载充电模块、电机控制模块、驱动电机、高压分配模块等组成。高压互锁监控器向高压互锁回路提供一个信号电压,然后检测返回的信号电压,如果检测不到返回的信号电压,则表明高压线路可能处于断路状态,若继续供电会有安全隐患,此时动力电池控制单元会切断高压电供电。二、高压互锁诊断功能要求及其控制策略基于高压互锁检测原理得知当车辆发生高压互锁故障时,要确保高压系统以合适的方式进行安全断电,并且在故障排除之前高压系统不能上高压,同时触发对应的诊断故障码DTC(DiagnosticTestCode)。图2为某纯电动汽车高压互锁报警及DTC。1)故障报警:无论车辆是否处于行驶状态,检测到HVIL(HighVoltageInterlock)故障,通过仪表SVS(Ser-viceVehicleSoon)指示灯,提醒驾驶员注意车辆情况。2)切断高压:当车辆处于停驶状态,检测到HVIL故障,通过整车控制可以采取切断高压。3)限功率行驶:行驶过程中识别到危险时,车辆会依据车速进行判断,低速不能马上断开高压,首先车辆会发出提示并点亮驱动功率限制信号故障灯(PowerReduced)提示驾驶员,然后限制功率,并限制油门请求,使车速降低,且不允许加速,当BMS检测到车速小于特定低速的阈值时,直接断开高压继电器,确保车辆在行驶过程中车辆高压系统工作在较小的负荷,为驾驶员提供一定的时间靠边停车。三、高压互锁的排放及案例分析HVIL设计一般有两种形式,一种是环形互锁,一种是星型互锁。对于星型互锁而言,可以很方便地排查到出问题的插接件,故障排除较为简单,本文主要针对环型互锁故障类型进行介绍。环型互锁指所有的高压件互锁检测串联到一起,在同一回路上,由BMS检测整个回路的完整性。环形互锁只能一个个排查,下面以某款纯电动汽车为例子对纯电动车的高压互锁排故进行举例。某款纯电动汽车采用典型的环型设计,各个高压模块都串联在同一回路中,BMS检测高压互锁回路的完整性。由于涉及的高压互锁模块众多,环形线路较长,给缺陷的排查带来了一定的困难。1)方法1:分割排除法,利用串联电路特性采用分割方式,对回路故障进行迅速定位。示例1:针对某车报码BMSP0A0D.00BMSINTER-LOCKFAILD故障。在故障排除上,首选回路中间位置自锁回路插头进行“切块法”试探,确认整个回路的大致故障线路,缩小排故范围。如图3通过对车载充电模块X1-7针脚至电加热模块X1-1针脚通断性检查(①与②图示区域之间),发现此间回路处于断路状态,直接锁定故障位于包含高压电池及高压压缩机等模块之间回路,如图3所示红色回路区域。2)方法2:短接法,利用短接模块回路方法,对故障回路区域进行定位,确认故障是产生于模块零件内部,还是外部线束连接。示例2:本例中,通过对电池高压互锁回路X1-9、X1-6两根PIN脚的短接,如图4所示,车载充电模块X1-7针脚至电加热模块X1-1针脚线路回路恢复导通状态,取消短接电池X1-9、X1-6的PIN脚,互锁回路恢复不导通状态。得知产生高压互锁故障是源于高压电池区域。3)方法3:排除法,针对故障区域故障树建立,逐一排查故障,锁定故障原因。示例3:由电池区域原理图4及互锁回路插接件示意图5可知,互锁回路存在于模块内部,也通过高压连接器内部的U型回路监控整个高压插接件连接状态的完整性。模块内部及模块高压插接件之间的互锁回路故障,均会引发车辆高压互锁报码,通过故障树建立逐项排除,进行故障定位。本案例中,通过图6鱼骨图排除法,在确认电池高压插接件连接状态时,发现插头高压互锁回路插接件塑件发生挤压变形,导致互锁回路故障,如图7所示。结论:通过分析锁定到此次车辆互锁故障发生的原因是在电池与高压线束结合插接件的位置,互锁回路低压插头在安装过程中被破环,导致整个互锁回路不导通。修复插接件后故障排除。四、结论针对纯电动汽车高压互锁逻辑判断,在串联式高压互锁回路中,当高压线束或者高压模块本身出现短路及断路故障时,此时触发车辆高压互锁保护机制,这类问题的排查需要针对性使用“分割法”缩小故障排除范围,通常情况下,选取整个回路居中位置的互锁回路插接件,分段式测量通断,进而定义故障区域是简单而高效方式。此外“短接”模块方法对于判断故障位于模块内部或者模块外部线路有很好的效果,对高压互锁故障排查具有较好的指导意义。

第七届新能源智能网联汽车技术研培会圆满结束

2021年5月30日,由北京汇智慧众汽车技术研究院在厦门金龙联合汽车工业有限公司主办的第七届新能源智能网联汽车研培会圆满落下帷幕。参加此次培训会的学员主要来自全国各大职业院校领导、专业带头人、骨干教师等。在为期6天的培训中,北京汇智慧众汽车技术研究院及厦门金龙联合汽车工业有限公司的技术专家系统地讲解了新能源智能网联汽车的技术知识,包括车辆网技术、定位决策规划控制技术、感知与仿真技术、基于5G的车路协同解决方案、线控技术等,除此之外学员们还亲身试乘体验了阿波龙无人驾驶巴士,通过真正的试乘,让学员更近距离地接触无人驾驶,感受科技的魅力。通过这次培训会的学习,学员们纷纷表示收获良多。以下为培训过程中的精彩瞬间:合影留念专家讲解智能网联汽车技术结业仪式为学员颁发证书(部分掠影)为让更多的学员深入掌握新能源智能网联设计、研发、制造、运营与维护等各个环节的人才知识及技能要求,由北京汇智慧众汽车技术研究院主办的“新能源智能网联汽车技术研培会”已经圆满举办七期,应广大院校要求将继续开展此类研培会议。

吉利帝豪EV450无法交流充电故障分析

故障现象一辆行驶里程约2万km的2018款吉利帝豪EV450纯电动轿车。该车在电量低于20%后使用家庭便携式交流充电桩进行充电时,插入交流充电枪后,该车仪表显示充电枪已插入并亮起充电指示灯,充电口指示灯瞬间由绿灯转换为红灯,车辆无法充电。车主怀疑便携式交流充电桩损坏,于是到附近充电站使用了多个交流充电桩,但故障依旧。由于电量过低,车主比较着急,于是致电汽车修理厂。修理厂让车主尝试使用直流充电桩进行充电,看电池电量是否上升。车主使用直流充电桩对车辆进行充电,电量上升,充电正常。充好电后,车主将车开到修理厂进行检修。故障诊断该车进入修理厂后,使用修理厂的交流充电桩进行充电,故障依旧。连接故障诊断仪读取故障码,在OBC、VCU中存有两个故障码:P1A8998一热敏电阻失效故障,当前故障;P1C2C04一车载充电机故障,紧急关闭,当前故障(图1)。读取数据流发现,VCu数据流中已检测到交流枪信号(图2),但VCu控制BMS下高压,无法给动力电池进行充电。故障车的车载充电机(图3)由上、中、下三层组成,最上层是高压配电模块,中间层为散热层,下层为OBC车载充电机控制模块。高压配电模块主要把动力电池电压通过2块跨接板分配到直流充电口、电机、空调、PTC。通过查阅维修资料,高压配电模块上还连接了各个高压插头的高压互锁线束以及开盖保护开关,以防止在上电期间误开盖而引发触电事故。该车的车载充电机采用水冷散热,在中间层设置了水道,以便进行散热。车载充电机最底层为OBC车载充电机控制模块,内部包含了整流装置、AC-DC转换装置以及温度管理系统等。查阅故障车型OBC电路原理图(图4)发现,该车车载充电机OBC的数据传输只能通过PCAN进行传输,没有单独的温度传输。查阅维修手册(图5)发现,出现故障码P1A8998可能是“车载充电机低压电源故障或车载充电机内部故障”。经检查,OBC系统能通讯,由此可以排除车载充电机存在低压电源故障的可能,因此可基本判定是车载充电机内部故障。根据故障现象及故障码信息,判定故障点在OBC车载充电机的控制部分,因此只拆检车载充电机底层的控制模块部分(图6)。拆开后发现,OBC车载充电机控制部分由2个热敏电阻负责温度控制,图7所示为热敏电阻位置及插头位置。测量这两个热敏电阻的电阻值,其中一个为842kΩ,一个为无穷大(图8),正常电阻范围为:1.5-2.0kΩ,很明显,其中的一个热敏电阻损坏。更换新的热敏电阻后重新装配车载充电机,加入冷却液并进行排空,使用交流充电桩对其进行充电,电量上升,使用汽车诊断仪进行故障信息扫描,系统内未存储故障码,读取VCU数据流,正常,该车故障被彻底排除。新能源汽车的交流充电系统需要把电网当中的交流电通过车载充电机整流为直流电后,再对动力电池进行充电,在整流过程中会产生热量。根据本车的控制逻辑,当车载充电机温度过高时,系统会自动切断交流充电。本案例中,车载充电机内部热敏电阻损坏后,车载充电机无法检测充电时的温度,为了防止车载充电机在充电过程中出现温度过高的情况,系统自动关闭了车载充电机交流充电功能。由于直流充电系统是直接对接动力电池进行充电,无需经过车载充电机进行整流,所以该车直流充电模式工作正常,而无法使用交流充电模式进行充电。维修小结由于新能源汽车,特别是纯电动汽车的飞速发展,很多故障都与控制模块相关。如何快速判断是控制模块自身问题还是低压线路问题,对维修新能源汽车至关重要。本案例中,通过查阅电气原理图及维修手册快速判定故障车的故障点在控制模块上,避免了测量线路与排除线路的繁琐手段,从而快速定位故障点。希望通过此文能够为大家提供快速寻找与排除新能源汽车故障的思路与方法。

工信部回应特斯拉单踏板设计是否合理

工信部部长回应据工信部官网,日前有网友就“特斯拉的动能回收系统是否按规定进行申报和安全性”给工信部留言。该网友表示,把“动能回收功能”与加速踏板相结合,让加速踏板具有制动效果,违背汽车驾驶习惯,引发了无数误踩加速踏板的交通事故。希望工信部审查特斯拉该设计是否合理,是否提交了完整的设计说明。对此,工信部在部长信箱回应:制动能量回收与单踏板驾驶模式都是新能源汽车的新技术之一。这些技术并不是特斯拉特有技术,用户在购买和使用相关新能源产品时,应熟悉新能源车辆技术特性,确保行车安全。单踏板模式简要介绍所谓的单踏板模式即是通过加速踏板实现车辆起步、加减速等操作,下踩加速,松开减速,只要驾驶者操作熟练,起步、滑行、刹停等操作都能够通过控制这一踏板力度来完成。值得一提的是,单踏板模式并不意味着特斯拉只有一个踏板,更不意味着刹车制动功能的消失。虽然在正常驾驶情况下,单踏板模式足以完成大多数加速、减速的操作,但在遇到紧急情况需要急刹时,驾驶者仍然需要刹车踏板来完成。实际上,“单踏板”模式是用动能回收的制动效果实现减速。在电动车的动能回收系统下,车辆会利用减速时的惯性,让车轮带动电动机发电,并给车辆带来减速的效果。在动能回收下行驶,松开加速踏板便会带来和刹车同样的减速过程。单踏板模式引起争议的原因特斯拉的”单踏板”模式之所以引起巨大的争议,主要因为很多初次接触单踏板模式的驾驶者无法适应这套操作习惯,车辆有强烈顿挫感,甚至怀疑单踏板驾驶会造成安全风险。近一个月来特斯拉事故频发,而通过梳理特斯拉对多起事故的调查报告来看,事故原因基本为车主操作失误或者其它客观因素导致,而大多数车主认为特斯拉存在“刹车失灵”的情况。然而,到底是驾驶员操作不当还是特斯拉产品存在问题,目前仍无从定论。单踏板模式是对传统燃油车使用习惯的思维悖逆,大多数驾驶员对传统燃油车的驾驶模式已经十分熟悉,突然接触特斯拉的单踏板模式显得格外生疏。特斯拉对外事务副总裁陶琳曾公开表示,“在车辆的使用环节,还需要加强消费者的教育,需要去跟驾校、交通部门去合作,让大家了解新型汽车的使用方法,避免在使用环节当中的误操作,或者说因为功能上不太了解而带来的一些其他的问题。”特斯拉近日也表示,“目前从未发生任何一起刹车失灵事件,也未收到因此情况导致的碰撞或受伤案例”。目前来看,到底是驾驶员操作失误还是特斯拉产品问题导致事故的发生,或许时间会给出最终的答案。

吉利帝豪EV300 PEPS系统故障检修

吉利帝豪EV300配置有无钥匙进入系统及启动系统PEPS。在正常情况下,使用智能钥匙、触摸门把手或按下锁门键钮可以实现整车上锁或解锁。但该车在按下锁门键钮无法使车辆实现整车上锁,使用汽车诊断仪对PEPS系统进行诊断,未发现故障码。故障分析1、PEPS系统的组成吉利帝豪EV300电动汽车PEPS系统由PEPS控制单元、2个前门把手总成、电子转向柱锁、车身控制单元(BCM)、点火开关、3个室内天线、整车控制单元及智能钥匙等组成。1.1智能钥匙智能钥匙是无钥匙进入车辆的重要元件,其内部具有授权识别代码和密码的功能,才能实现车辆上锁和解锁,能够实现双向传输,即可接受也可发送。通过智能钥匙发出的高频信号激活PEPS控制单元,使PEPS控制单元接受来自智能钥匙传递的密码并进行验证。1.2PEPS控制单元PEPS控制单元是无钥匙进入的主控单元,也是钥匙授权识别代码的解码器。PEPS控制单元的主要功能有:用于控制和监测无钥匙进入系统;使用外部天线和内部天线来与遥控器进行通信;PEPS控制单元用于检查遥控钥匙的标识,并传输信号给BCM控制单元控制车门上锁/解锁。1.3BCM控制单元BCM控制车门解锁/上锁。在无钥匙进入系统中,BCM控制单元用于解锁/上锁车门,通过PEPS控制单元的CAN信号充当快速开启的功能。1.4前门把手总成前门把手总成通过LIN信号(电流信号)直接传输到PEPS控制单元上来实现车辆上锁。前门把手总成上由外部天线和锁门键组成。1.5天线无钥匙进入系统总共有5个天线,2个前门把手总成中有两个外部天线,室内有3个天线,天线的主要作用是激发智能钥匙,使智能钥匙发送密码给PEPS控制单元进行验证。1.6电子转向柱锁汽车启动时,PEPS控制单元识别合法钥匙,钥匙合法之后PEPS控制单元传输信号给转向柱锁,通过转向柱锁中的小型电机来实现转向柱的上锁/解锁功能。2、控制方式2.1无钥匙解锁控制方式距离车门1.5m范围内有一把授权的智能钥匙并激活车门把手时,信号发送给PEPS控制单元,PEPS控制单元激活车辆外部天线发送低频信号给智能钥匙,智能钥匙接受到低频信号,被激活后发送带密码的高频信号给PEPS控制单元,PEPS控制单元接受并与自身的密码进行确认,确认是合法钥匙后将信号传给BCM,BCM接受信号控制车门电机进行解锁功能。如果不是合法钥匙,PEPS控制单元将发送信号给BCM,BCM将启动防盗指示灯和防盗喇叭。一旦某一车门被打开,该车门的接触开关闭合,并向BCM传递搭铁信号,BCM根据此信号通过CAN总线向仪表发送“门打开”信号(图1)。2.2无钥匙上锁控制方式距离车门1.5m范围内有一把授权的智能钥匙并激活锁门键钮时,信号发送给PEPS控制单元,PEPS控制单元激活车辆外部天线发送低频信号给智能钥匙,智能钥匙接受到低频信号后被激活后发送带密码的高频信号给PEPS控制单元,PEPS控制单元接受并与自身的密码进行确认,确认是合法钥匙后将信号传给BCM,BCM接受信号控制车门电机进行上锁功能,车内有3根天线用来监测车内是否有智能钥匙,以此来实现启动车辆或者是上锁功能。2.3信号传输无钥匙进入系统输入输出信号主要有3种方式:直接输入的信号;通过LIN网络传输的信号;通过CAN网络传输的信号。直接输入的信号:左前门开锁传感器信号、右前门开锁传感器信号。通过LIN网络传输的信号:PEPS系统通过LIN网络传输信号至前门把手总成,PEPS控制单元通过LIN网络传输信号至ESCL。通过CAN网络传输的信号:PEPS系统通过CAN网络传输信号至BCM。故障检修与排除1、故障原因分析锁门键钮故障、PEPS到锁门键钮之间线路有开路。2、诊断过程根据无钥匙进入系统的控制方式可知,信号传输是钥匙发送密码给PEPS控制单元进行验证。验证通过后,PEPS控制单元通过CAN网络传输到BCM,BCM控制车门上锁或解锁。如果钥匙不合法,PEPS控制单元将发送信号给BCM,BCM将启动防盗指示灯和防盗喇叭。使用解码器读取车辆信息流,读取故障码,发现无故障码。因此需要通过电路图对无钥匙进入系统确定故障范围,通过原理分析确定故障原因。根据汽车能够使用智能钥匙按钮使车门进行上锁或解锁,由此可以判断汽车中PEPS控制单元到BCM间线路没有故障且PEPS控制单元没有损坏,外部天线正常,钥匙为合法钥匙且钥匙电量足。车门能上锁说明BCM能够控制车门电机上锁解锁,使用门把手传感器能使车门解锁证明门把手传感器正常,所以证明故障点位于锁门键钮。将两侧车门内饰板拆除,副驾驶位手套箱拆除,使PEPS控制单元和前门把手总成裸露出来。根据汽车电路图(图2),锁门键钮直接传递信息至PEPS控制单元且锁门键钮只传递锁门信息,且前门把手总成由蓄电池直接供电。由于前门把手天线能正常使用,因此前门把手总成到蓄电池之间无开路。使用探针从插接口相应线束后方插入,另一端搭铁测量DR02插接件4号端子电压(图3),电压数值为10.90V,证明PEPS到锁门键钮之间无断路。在正常情况下,按压锁门键钮,电压会发生突变图4)。而此时按压锁门键钮电压没有变化,汽车能够使用钥匙按钮上锁。因此插接件之间连接无脱落,所以确定是锁门键钮发生故障。更换锁门键钮,重新试验无钥匙系统,系统恢复正常。故障小结无钥匙进入系统信号传输比较复杂,既有直接传输,又有LIN网络和CAN网络传输。天线与PEPS控制单元之间的传输为LIN网络传输,PEPS控制单元与BCM间的传输为CAN网络传输,锁门键与PEPS控制单元之间的传输为直接传输。在无钥匙进入系统中,LIN信号传输与CAN信号传输需使用示波器读取信号波,而直接传输信号可通过万能表进行测量确定。当车门把手一侧无法使用时,另一侧车门把手也无法正常使用,信息无法传递到PEPS控制单元中,从而无法实现后续的车门控制。在无钥匙系统中,一旦其中一个环节出现问题,将有部分系统无法正常运行,因此在系统中每一部分都是不可或缺的。由于锁门键钮裸露在外,容易导致脱落或无效,从而导致车门无法使用锁门键上锁。

中汽协全国工作说明会上,受到万众瞩目的竟然是它

为切实贯彻《关于开展2021年汽车维修行业诚信企业创建及表彰活动的通知》(中汽修协字〔2021〕27号)精神,保证活动有序、顺畅、准确开展,中国汽车维修行业协会(简称中汽修协)于5月28日在江西南昌市召开了2021年全国汽车维修行业诚信企业创建及表彰活动工作说明会。中汽修协副会长张京伟,秘书长严波,副秘书长康学楠、副秘书长兼《汽车维护与修理》杂志总编于开成出席了会议。江西省综合交通运输事业发展中心刘红生副主任,江西省公路运输管理局蔡宣灿处长,江西省汽车维修行业协会彭志勇会长,南昌汽车机电学校周树文校长等领导也应邀出席了本次会议。来自全国行业主管部门、行业协会、职教和研究机构、维修企业代表共90多人参加了本次会议。会议由中汽修协副秘书长康学楠主持。江西省综合交通运输事业发展中心刘红生副主任、南昌汽车机电学校周树文校长首先致欢迎辞,并分别介绍了江西省汽车维修和检测行业以及本地职业教育发展的基本情况。严波秘书长作动员发言严波秘书长就今年活动的开展做动员讲话。他指出,党和国家对我国诚信体系建设历来十分重视。近十年来,国务院和相关部委已先后发布了10余份有关信用体系建设的文件,意在从国家、行业、企业和个人各个层面全面推进我国信用体制的搭建。作为经国务院达标办和交通运输部批准开展的汽车维修行业唯一一项全国性表彰活动,我们所开展的“全国汽修行业诚信企业创建表彰活动”就是构建信用体系的重要一环,也是践行“信用交通”的具体体现,因此具有高度的权威性和崇高的荣誉感。十六年来,中汽修协始终不忘初心,紧跟政策导向,秉承严格、公正、透明的原则持续推进诚信企业表彰活动的开展。在这个过程中,协会密切关注政策的调整和市场的变化,以发展的理念和创新的思维对评价规范、申报模式等方面不断加以改进,使之更加具有时代的特色。十几年来,在各地政府主管部门和维协组织的共同参与下,我们这项利国利民的公益活动越来越深入人心,越来越受到广大维修企业的高度重视,其关注度和参与度逐年提高,其产生的影响和效果对不断强化行业自律、规范企业经营行为起到了巨大的推动作用。他进一步指出,创建表彰活动既是对企业的评价,也是对企业的服务,希望大家继续保持严谨细致的工作作风和勇于担当的奉献精神,做好宣传、服务的同时把好审核关,把各地优秀的企业选出来,推出去,共同完成好这项有益而光荣的任务。严波秘书长希望各级维修协会借助创建表彰活动加深与会员的联系,特别要掌握获表彰企业的动态,深入挖掘荣誉和品牌价值,密切与当地各政府部门的沟通交流,充分利用优惠政策为行业提供延伸服务,为获表彰企业赋能。张京伟副会长做职业教育情况说明张京伟副会长在会上对协会近期开展的职业教育培训情况,以及机动车检测评估和新能源汽车维修培训及证书认定试点工作进行了详尽介绍。希望各地维协组织认真研读政策,把握时机,与中汽修协共同携手推进行业职教培训和证书认定工作的开展。协会其他领导随后,中汽修协行业发展部冯延坤副主任对诚信企业创建及表彰活动政策性要点、评价体系、程序安排、审核推荐调整等进行了重点说明和解释;协会汽车信息工作委员会李虹瑜副秘书长就诚信企业创建及表彰申报系统的流程和使用进行了说明。会上,协会各位领导与参会代表进行了互动,就代表提出的问题逐一进行了解答。

特斯拉的两种开门方式你都知道吗?

近日深圳一位特斯拉车主被困车内无法开门的消息再一次让特斯拉登上了热搜,作为车主为何在车内无法打开车门呢?因为特斯拉的车门开关和其他车辆是不同的,市面上大多数汽车的车门内开关都是机械开关,我们扳动车门拉手时门锁可以打开。但特斯拉采用的是电子车门,在车辆12V电源正常情况下,从车内想要解锁车门,车主只需要按一下车门内把手顶部的按钮,门就打开了,但如果车辆的辅助蓄电池没电了,就会导致车内门电子开关失效。那如果真遇到电瓶亏电或是电子开关出现故障,我们该怎么办呢?根据特斯拉使用手册,一旦车辆电量耗尽,需要拉动前门车窗开关前方的手动车门释放机构。这个手动车门释放机构只安装于车辆左前门,也就是说,车辆在出现12V断电的情境下,只有左前门可以打开。小结通过以上介绍,大家可以初步了解到特斯拉的车门解锁方式与传统车门解锁方式的不同之处,在车辆辅助蓄电池有电和无电的情况下,车门的开启方式,如下图。那么登上新闻热搜的车主又是怎么回事呢?首先可以确定的是,打不开车门一定是蓄电池亏电导致,但根据车主当时所说,机械开关当时也是不起作用的,汇智君不在现场,也无法妄下定论,具体为什么机械的无法开始,是因为机械开启出现了故障还是因为其他什么原因,就要等到权威部门调查之后,才可以确定了。

新能源汽车销量屡创新高,为何二手汽车却无人

每当市面上有新款的新能源汽车发布时,都会吸引大量人群购买。很多热门车甚至都到了有钱也买不到的地步。新能源汽车在国内的火爆程度,大家也一目了然。但让人不解的是面对自己心爱的汽车买不到的场景,很多人哪怕买成其他的车型,也不愿意考虑买二手的同款新能源汽车。这又是为何呢?折扣越低,越不敢买据《央视财经》报道,在浙江杭州最大的二手车交易市场,即便新能源二手车被摆放在最显眼的位置,但仍然无人问津,车上已积满灰尘。在二手车市场调查发现,新能源汽车在二手市场的表现的确让人头疼,就连特斯拉也不例外。据一二手车经销商老板介绍,由于特斯拉价格的不断下跌,导致其库存了两三个月也难以卖出,最后亏了十几万。在上海的一家二手车超市同样如此。据某二手车超市经理表示,新能源二手车残值还是比较低的,第一年在五折到六折,第二年比传统车大概低20%左右。而浙江杭州某二手车交易平台区域经理也称,一台十万块左右的车,在两年之后大概也就能卖两三万。据公安部交管局对外公布的统计数据显示,截至2021年3月全国新能源汽车保有量达551万辆,其中超过一半车龄在两年以下。进入二手车市场交易的大多是三年车龄的新能源车,虽然售价相对新车低了不少,但消费者认可度仍然不高。一消费者表示,“折扣越大越不敢动心,低得有点过分,而且很多新能源的特殊政策只针对首任车主。”产品迭代太快,电池是主因一辆车的保值率跟它的保有量有很大的关系。一般而言,保有量越高,保值率就越高。不过,尽管新能源汽车的增长十分可观,但与存在多年的燃油车市场相比,新能源车的保有量几乎可以忽略不计。再加上现在是新能源汽车的暴风增长期,大家对于新能源汽车的需求不太高,所以也导致二手车市场生意萧条。不过对于新能源汽车而言,产品更迭得太快更是不可忽略的原因。众所周知,动力蓄电池作为新能源汽车的心脏,对于新能源的保值率有着非常大的影响。可是从目前来看,新能源汽车的动力蓄电池跟我们的手机电池差不多,其寿命都会随着使用时间的增加不断衰减。电池用的时间越久,电池受到的损害也就越大,可供汽车行驶的里程也就会越来越短。

保时捷Taycan动力蓄电池解析

保时捷Taycan是纯电动车辆,许多原先的机械部件已经由电驱动部件取代。并且,车辆仍然具有12V车辆电气系统或48V车辆电气系统。因此,Taycan中的电压水平各不相同。Taycan高压电气部件如图1所示。图1Taycan高压电气部件一、保时捷Taycan中的电压水平Taycan具有多个电压水平,以便为所有高压和低压部件供电,这些部件如图2和表1所示。图2不同电压水平的部件表1不同电压水平的部件名称高压部件通过高压电缆相互连接,如图3和图4所示(三线的为交流电)。图3高压部件的电缆连接图4供电系统结构拓扑二、动力蓄电池保时捷TaycanTurboS的动力蓄电池作为承重元件通过螺栓固定在车辆下方的中央,总重630kg,如图5所示。图5动力蓄电池动力蓄电池内部包括总共396个袋式电池,它们以198s2p配置安装在33个模块中。33个动力蓄电池模块分两层放置。底层包含30个模块,顶层包含另外3个模块。800A保险丝串联在模块18和19之间。在发生短路电流的情况下,将会中断动力蓄电池的供电。动力蓄电池构造如图6所示。图6动力蓄电池构造1.动力蓄电池壳体底部2.动力蓄电池壳体顶部3.顶盖4.底盖5.冷却液入口6.冷却液出口7.石子冲击涂层8.传热板9.模块10.母线11.电控箱12.动力蓄电池控制模块13.前部高压连接14.后部高压连接15.底部停放缺口动力蓄电池壳体通过等电位连接线与车身进行导电连接。带有动力蓄电池的集成控制单元的电控箱安装在动力蓄电池上部。动力蓄电池模块的控制单元(即所谓的单电池模块控制器—CMC)安装在模块的侧面。动力蓄电池上下部盖板的框架由阴极浸入式涂层的挤压铝型材制成,并通过结构黏合剂永久性地连接到盖板上。盖板还通过自攻螺钉与框架连接,该螺钉提供导电连接。为了补偿动力蓄电池壳体中的压力差,整个动力蓄电池系统配备了压力补偿元件。由于动力蓄电池是地板下的电池,所以完全密封以防潮湿,符合IP6k7/IP6k9k防护等级要求。动力蓄电池壳体的底部通过可单独更换的冲击保护层来保护,以防止外部影响作用于车辆底部。注意:如果车辆长时间停放,动力蓄电池的充电状态会降低,因为12V蓄电池会自动充电。如果动力蓄电池的电量低于10%,则12V蓄电池不再充电。2.1电池模块1个模块由12个单电池组成,如图7所示。图7电池模块每个单电池的标称电压为3.65V,容量为66Ah。在并联的情况下增加单电池的容量,在串联的情况下增加电压。在模块的6s2p(6个串联,2个并联)配置中,这会导致标称模块电压为22V,模块容量为132Ah,如图8所示。图8模块的6s2p除了增加容量以外,还有其他优点。在功率需求特别高的情况下,通过各个单电池的电流在并联时减半。特别是在低温下,这与6s1p配置相比将带来性能优势。模块编号:模块的编号从1到33。编号从负极端子开始,因此正极端子的编号为33,即从负电势到正电势编号,如图9所示。图9模块连接和下层编号第二级包含模块18、19和20以及动力蓄电池保险丝,如图10所示。图10模块连接和上层编号模块通信。各个模块通过TPL两线总线与动力蓄电池的控制模块通信。因此,从控制模块到动力蓄电池的4条TPL线到达所有33个模块,TPL总线上的链中最多可以连接9个用户,如图11所示。图11动力蓄电池模块通信TPL(转换物理层):传输率2Mbit/s,每条消息40bit。为了增强保护以防止动力蓄电池的高压端和低压端之间发生串扰,这条TLP通信线路的两个控制单元均设有电隔离装置。因此,双电流隔离增强了两个电压水平之间的保护。单电池模块控制器(CMC)。动力蓄电池模块的CMC安装在模块的短边上。CMC由模块电压供电,它是模块的控制器,并构成与动力蓄电池控制单元通信以及与车辆通信的基础,如图12所示。图12CMC板CMC的最重要任务是:(1)6节单体蓄电池的电压测量;(2)从两个模块温度传感器和一个板载温度传感器读入;(3)被动平衡,最大100mA。动力蓄电池中的独立单电池在特定充电状态(SoC)范围内持续充电和放电。如果单体蓄电池容量出现偏差,则整个工作范围将受到偏差最大的单体蓄电池的限制。为了实现最高效率,各个单体蓄电池的容量必须几乎相同。单体蓄电池平衡就用于实现此目的,并且如果单体蓄电池在充电时达到SoC限制,或者车辆处于静止状态一段时间,单体蓄电池平衡则会启用,如图13所示。图13单体蓄电池平衡单体蓄电池平衡是被动进行的。换言之,能量通过电阻器以热量形式散发。单体蓄电池平衡由动力蓄电池的控制单元控制和监视。仅可通过独立的单体蓄电池放电实现单体蓄电池平衡。车辆停放60min后,一旦单体蓄电池的容量差异约为2%(120mAh),就会开始单体蓄电池平衡过程。只要动力蓄电池的SoC超过30%,就会进行唤醒并每60min检查一次平衡参数。2.2动力蓄电池的热量管理必须对动力蓄电池进行调节,以便以最佳方式利用其性能容量。动力蓄电池设计用于-30~50℃的工作范围。低于-30℃时,动力蓄电池允许的电流限制为0A。此时将不再能够激活车辆的驱动系统。从55℃开始,动力蓄电池的电流以线性方式降低到60℃的极限。高于60℃时,将断开电源接触器,或者如果车辆准备好运行,则接触器不闭合。拆下的动力蓄电池可存储在-40~60℃之间的温度下。单电池模块的热量管理通过具有以下要素的控制回路执行:(1)CMC中单电池模块内部的温度测量。(2)从相应的单电池模块通过总线传输到动力蓄电池的控制单元。(3)通过PWM信号控制冷却液流向动力蓄电池的冷却液泵的流速。(4)冷却液通过动力蓄电池框架底侧的热交换器将热能传递到铝制底座。(5)热能在导热膏的帮助下通过铝制底座流到单电池模块外壳并调节单电池温度。动力蓄电池模块配有导热膏,可以更好地将模块的底面与动力蓄电池的框架之间的热量传递到冷却板。除了改善热量传递效果之外,导热膏还具有填充模块底面和框架之间任何不平整的任务。动力蓄电池在低温冷却回路中冷却。蓄电池模块通过导热膏将热量传递到蓄电池壳体。冷却液流过散热器,散热器通过导热黏合剂与蓄电池壳体黏合并由弹簧座圈加载。冷却液的温度通过动力蓄电池的冷却液温度传感器1和2在动力蓄电池的上游和下游进行测量。冷却液通过动力蓄电池的冷却液泵在动力蓄电池中循环。如果低温回路中的冷却不再充分,则可以使用激冷器在制冷剂回路中通过冷却液进行冷却。在低温下,可通过高压加热器(PTC)对动力蓄电池进行加热,例如在充电过程中。

苹果新能源纯电动汽车热管理技术解析

1、前言本文以苹果纯电动汽车热管理系统专利为基础,对其纯电动汽车热管理系统技术新思路进行分析,为纯电动汽车热管理系统设计提供参考。2、热管理系统拓扑结构分析苹果纯电动汽车热管理系统包括1个制冷剂回路、加热回路、冷却回路、电池回路和电机回路。每1个回路都包含1个热交换器与其他子系统回路进行耦合,实现加热和冷却的目的(图1)。制冷剂回路采用模块化、独立式系统设计,可封装为1个组件,与其他车型进行集成,其冷媒采用R744(CO2)工质,可在-30℃环境温度下稳定运行。在结构布置上,相对于传统空调回路,其没有采用单独的外置空调冷凝器,仅通过气液热交换器(LiquidCooledGasCooler,LCGC)和冷媒-水热交换器(Chiller)分别实现与加热回路和冷却回路之间的热量传递。通过三通阀的控制,加热回路可与制冷剂回路经由气液热交换器(LCGC)进行热量传递。根据需要可从冷媒自回路吸收热量用于乘员舱加热,或把多余的热量经由加热回路的低温散热器传递到外界环境。同时,加热回路上也加装了电加热器,在回路加热功率不足时,可采用电能对回路进行加热。冷却回路主要用于乘员舱、电池回路和电机回路的冷却,借助于Chiller,通过冷媒的相变吸热过程,把冷却回路的热量转移到制冷剂回路。电池回路通过2个热交换器分别与加热回路和冷却回路进行耦合,可实现电池回路的加热或冷却。引入四通阀控制,可对电池回路的不同热管理模式进行控制。电机回路与冷却回路经由热交换器,可实现热量传递过程,通过引入四通阀控制,可实现电机回路的低温散热器冷却和冷却回路冷却2种冷却方式的灵活控制。3、管理系统工作模式分析3.1空调系统工作模式空调系统主要有空调制冷模式和热泵采暖模式2种。下面将对不同的工作模式进行详细介绍。3.1.1空调制冷模式当环境温度较高,乘员舱有制冷需求,热管理系统进入空调制冷模式,为乘员舱进行制冷,其工作过程如图2所示。制冷剂回路中的压缩机对空调冷媒进行压缩,通过气液热交换器(LCGC)把热量传递到加热回路,通过调节加热回路的三通阀开启状态,把制冷剂回路中的热量传递到低温散热器,与外界环境进行散热。经气液热交换器(LCGC)冷却后的气态空调冷媒,相变为高压液态工质,经由膨胀阀进行膨胀减压,空调冷媒变为气液两相态,在冷媒-水热交换器(Chiller)内进行蒸发吸热,对冷却回路进行制冷。冷却回路通过冷却芯体,对乘员舱进行制冷。该制冷方式,不同于传统蒸发器制冷方式,通过冷却回路的工质循环,实现空调系统对乘员舱间接制冷的目的,其具有制冷响应速度慢的缺点,但可避免冷媒工质在乘员舱的泄露风险。3.1.2热泵采暖模式当环境温度较低,乘员舱有采暖需求,热管理系统进入热泵采暖模式,为乘员舱进行加热,其工作过程如图3所示。制冷剂回路中的压缩机对空调冷媒进行压缩,通过气液热交换器(LCGC)把热量传递到加热回路,通过调节加热回路的三通阀开启状态,把制冷剂回路中的热量传递到加热回路。经气液热交换器(LCGC)冷却后的气态空调冷媒,相变为高压液态工质,经由膨胀阀进行减压,空调冷媒变为气液两相态,在冷媒-水热交换器(Chiller)内进行蒸发吸热,实现冷却回路中的热量向加热回路中转移的目的。加热回路通过加热芯体,对乘员舱进行制热。如果环境温度较低,冷却回路没有足够的热量,制冷剂回路无法得到足够的热量用于乘员舱加热,则启用加热回路的电加热器,采用电能为加热回路进行加热,通过流经暖风芯体的液态工质循环,实现对乘员舱的加热过程。3.2电机系统工作模式电机系统冷却模式主要有自循环模式、散热器冷却模式和热泵散热模式3种。3.2.1电机自循环模式在环境温度较低,整车冷启动工况下,电机本体温度超过一定值,电机水泵开启,同时调节电机回路的四通阀开启状态,控制电机回路冷却液流动方向,对电机回路的低温散热器和冷却回路进行旁通,通过电机回路各部件自身的发热量为电机回路进行加热,与其他回路无热量交互,电机回路温度可快速升高到合适的工作温度,如图4所示。3.2.2散热器冷却模式当电机温度较高,电机有冷却需求,电机回路通过调节四通阀的开启状态,控制冷却液流经低温散热器,对电机回路进行冷却,如图5所示。另外,四通阀的控制可实现不同出口的流量控制,通过控制流经散热器和旁通散热器的流量,可增加对电机回路的温度控制维度。3.2.3热泵散热模式图6所示为,当环境温度较低,乘员舱或动力电池有加热需求,通过调节电机回路的四通阀开启状态,把电机回路冷却液引入到与冷却回路相耦合的热交换器(HeatExchanger,HXR),把电机回路的热量传递到冷却回路。冷却回路通过冷媒-水热交换器(Chiller)与制冷剂回路实现热量耦合,把冷却回路中的热量作为制冷剂回路的热源,通过制冷剂回路的循环相变过程,最终把热量经过气液热交换器(LCGC)转移到加热回路。根据需要,加热回路可对乘员舱或电池回路进行加热。需要指出,当电机回路有冷却需求时,可通过电机回路四通阀控制一部分流量,流经电机散热器,实现电机回路的多余热量向外界环境散热的目的。当电机回路无冷却需求时,电机回路也需要进入热泵散热模式,优先对乘员舱或电池进行加热,实现热泵循环过程,如果电机回路冷却液温度低于环境温度,可控制部分冷却液流经电机散热器,此时散热器可实现对电机冷却液的加热作用,实现外界环境的热量向制冷剂回路的转移,一定程度上弥补了制冷剂回路无法通过外置冷凝器从外界环境吸热的功能缺陷。3.3电池系统工作模式电池系统热管理模式主要有自循环模式、加热模式和冷却模式3种。3.3.1电池自循环模式当电池没有冷却需求和加热需求情况下,如果电池温度不均匀,最大温差超过一定范围,或电池最大温度超过一定范围,电池水泵开启,同时通过调节电池回路的四通阀开启状态,控制电池回路冷却液流动方向,不流经与加热回路和冷却回路相耦合的热交换器,与加热回路和冷却回路无热量交互,实现电池回路自循环,如图7所示。3.3.2电池加热模式当环境温度较低,电池系统处于低温状态,其充放电功率受到限制,影响整车性能。为了保证电池系统能够快速的进入正常工作状态,电池系统发出加热请求,电池进入加热模式,如图8所示。在该模式下,电池回路水泵开启,调节电池回路四通阀开启状态,把电池冷却液引入到与加热回路相耦合的热交换器,电池回路通过热交换器与加热回路进行热交换,为了减少电量消耗,可采用制冷剂回路通过气液热交换器(LCGC)对加热回路进行加热,把热量间接传递到电池回路,制冷剂回路可采用外界环境或电机回路作为热源,实现热量的转移。如果不能满足电池系统加热功率需求,则采用加热回路中的电加热器对冷却液进行加热,通过热交换器把热量传递到电池回路。3.3.3电池冷却模式当动力电池温度较高,为了保证动力电池的使用寿命和可靠性,电池系统发出冷却请求,电池回路进入冷却模式,如图9所示。在该模式下,电池回路水泵开启,调节电池回路四通阀开启状态,把电池冷却液引入到与冷却回路相耦合的热交换器,电池回路通过热交换器与冷却回路进行热交换,把电池回路的多余热量转移到冷却回路。当环境温度较低,电机回路温度低于电池回路温度一定值,同时乘员舱无制冷需求,为了减少电量消耗,可通过冷却回路与电机回路相耦合的热交换器,把冷却回路的热量转移到电机回路,间接实现电机回路为电池回路冷却的目的。当环境温度高于一定值,或者乘员舱有制冷需求的情况下,冷却回路通过冷媒-水热交换器(Chiller)与制冷剂回路进行热交换,制冷剂回路把冷却回路的热量通过散热器转移到外界环境,间接实现制冷剂回路对电池回路的冷却。需要特别说明的是,以上空调系统、电机系统和电池系统的工作模式,仅是典型的热管理工作模式,各模式并非完全相互独立,根据所处环境和整车运行工况,可能需要不同的工作模式或组合,具体采用何种热管理工作模式需要根据整车实际运行工况而定。3.4热管理回路交互关系针对苹果纯电动汽车热管理系统,按照总成和热管理需求上,把整个热管理系统分成制冷剂回路、加热回路、冷却回路、电机回路和电池回路。其中电机回路和电池回路属于总成回路,发出热管理请求;制冷剂回路、加热回路和冷却回路属于热管理需求回路,其目的是满足总成的热管理请求。根据不同热管理系统工作模式分析,可对苹果纯电动汽车热管理系统5个回路之间的相互关系进行汇总,如图10所示。采用R744作为冷媒工质的制冷剂回路,通过气液热交换器(LCGC)和冷媒-水热交换器(Chiller)分别与加热回路和冷却回路进行直接交互,实现热量传递过程。加热回路和冷却回路上分别布置加热芯体和冷却芯体,实现乘员舱的制冷和采暖目的。电池回路与加热回路和冷却回路通过热交换器(HXR)进行直接交互,满足电池系统的加热和冷却需求。电机回路与冷却回路通过热交换器(HXR)进行直接交互,以满足电机回路的冷却需求。另外,电机回路的热量可借助多个热交换器,通过冷却回路-制冷剂回路-加热回路-电池回路的路径,实现向电池回路的热量转移,为低温环境下的电池进行加热。同时,电池回路的热量,在某些特定工况下,可通过冷却回路-电机回路的路径转移到电机回路,实现电机回路对电池回路的被动冷却过程。4、结论(1)苹果开始逐渐重视纯电动汽车产业的发展,从专利上进行纯电动汽车产业的提前布局,在热管理系统设计上提出新的思路。(2)苹果热管理系统,按照总成和热管理需求,把整个热管理系统分成5个热管理回路,各回路之间通过热交换器进行交互,可对各回路之间的热量进行平衡。(3)苹果热管理系统,在结构上实现各回路之间的相互独立,便于热管理系统模块化设计,方便热管理系统在整车组装过程中进行提前装配和集成。

新能源汽车线控制动技术:EHB与EMB的区别

线控技术在汽车上的应用越来越多,如电子节气门、电子变速器档把,还有英菲尼迪Q50搭载的线控转向系统。而在线控技术中线控制动的实现最为困难。线控制动是从真空助力器延伸开来,用一个电机来代替真空助力器推动主缸活塞。由于汽车底盘空间狭小,电机的体积必须很小,同时要有一套高效的减速装置,将电机的扭矩转换为强大的直线推力,这其中的关键因素就是电机主轴。日立旗下的东机特工在2009年首次推出电液线控制动系统E-ACT。即用直流无刷超高速电机配合滚珠丝杠直接推动主缸活塞达到电液线控制动,传统的液压制动系统反应时间大约400-600毫秒,电液线控制动大约为120-150毫秒,安全性能大幅度提高。百公里时速刹车大约最少可缩短9米以上的距离。是公认最好的制动方式,为了保证系统的可靠性,这套制动系统一般都需要加入ESP(ESC)做系统备份。这些线控制动都不是纯粹的线控制动,仍然需要液压系统放大制动能量。纯粹的线控制动近年来是个火热的研究领域。线控制动(BBW,Brake-by-Wire)根据实现的难易程度分成了两条技术路线:EHB(ElectricHydraulicBrake,液压式线控制动)和EMB(ElectricMechanicalBrake,机械式线控制动)。EHB以传统的液压制动系统为基础,用电子器件取代了一部分机械部件的功能。与飞机的系统类似,制动踏板和制动缸没有任何机械连接,汽车驾驶员的制动动作被踏板上的传感器感转化成电子信号,电子控制单元接受到信号后,命令液压执行机构完成制动的操作。EHB能根据路面的附着情况和转速为每个车轮分配最合理的制动力度,从而可以更充分地利用车轮和地面之间的摩擦力,使制动距离更短,制动过程更安全。2001~2002年,博世生产的EHB被奔驰的SL跑车和E级所采用,这是最早使用这种制动系统的两款汽车。今天应用EHB的只有F1赛车了——从2014开始为了更好地回收动能,F1赛车的后制动系统普遍换上了EHB。EHB的优点1.传统的制动系统在长期使用后,由于各部件的磨损和变形,会导致制动性能的衰退。而EHB会利用算法弥补部件的磨损和变形,使制动性能长期处于良好状态。2.EHB可以根据各个车轮的转速和附着力为其分配最恰当的制动力度,这就做到了制动的高度灵活性和高效性。3.EHB不但能够提供高效的常规制动功能,还能发挥包括ABS在内的更多辅助功能。现代的汽车电子化程度越来越高,新能源汽车的发展又进一步加快了这种趋势。由于EHB以液压为制动能量源,液压的产生和电控化相对来说比较困难,不容易做到和其他电控系统的整合;而且液压系统的重量对轻量化不利。在汽车越来越像电子产品的今天,EHB的优点并没有远远盖过它的缺点,所以,EHB的大面积普及并不被看好。EMB将成为主流EMB从执行机构的差别上可以分成两类,第一类是电动机驱动执行机构然后作用到制动盘上;第二类是在前者的基础上增加一个自增力机构。第一类的典型代表是ContinentalTeves公司研发的制动器,GermanAerospaceCenter的E-Brake属于后者。两类EMB各有优缺点,前者结构和控制都比较简单,制动过程更稳定;但由于电动机提供全部的制动推力,要求电动机必须输出很大的功率,这就造成了电动机体积、质量、能耗都比较大。后者由于增加了自增力机构,可以利用汽车的动能增加制动力度,所以驱动电动机的功率可以大幅降低,其能耗比前者减少83%,体积和质量也比前者小;不过由于多了自增力机构,制动控制的难度变大,制动稳定性也变差了。由于EMB完全实现了电子化,可以很容易地与汽车的其他电控系统整合到一起,能够发挥更多重的功能:制动、ABS、EBD、ESP、自动驾驶、优化能量回收等。基于上述种种优点,EMB技术肯定会得到大力的发展,未来会向液压制动系统发起强有力的挑战。虽然EMB在原理和功能上有着非常突出的优势,符合电子化的潮流,前景一片看好。但在投入应用之前还有很多棘手的问题需要解决:(1)如果电路出现短路、断路,或者电源出现问题,制动系统怎样继续发挥功能?制动踏板模拟器不能正常工作又该如何处置?因此需要在系统的可靠性上着重加强,还要设置意外情况下的保险功能。(2)制动系统在长时间或高强度工作时会产生高温,所以关键部件的抗高温性能和散热性能非常重要。(3)EMB需要用非常精密的电子电路才能运行,但又要面对外部的各种电磁场和地球磁场,这就需要电子电路有很强的抗干扰能力。(4)执行制动动作的电动机会消耗不少的电能,目前的12V车载电源可能无法胜任,未来需要成熟可靠的42V电源来保证系统的能源供应。(5)由于EMB是全新的技术,又需要大量传感器和控制芯片的支持,导致成本比现在主流制动系统高,因此降低成本增强竞争力是EMB能否走向市场的决定因素。

新能源汽车是否需要变速器?

新能源汽车是否需要变速器?现阶段,新能源汽车主要分为纯电动汽车,插电式混合动力,燃料电池汽车。其中纯电动汽车和燃料电池汽车是没有发动机,单纯靠电机驱动,而混动现在多数采用油+电混合,所以还是有发动机的。无论他们有没有发动机,变速器都是必须有的,现在市面上的纯电动汽车基本上都是单速变速箱,如:特斯拉、宝马i3、北汽新能源、启辰晨风、比亚迪e5、帝豪EV、腾势汽车、江淮iev5等。这种变速器的优点是:成本低、结构简单易安装、故障率小、动力损失小、体积小。缺点是:当电动汽车的速度到达极限之后没有提升空间,所以电动车的速度受到制约,高速经济性不高。在固定功率相同的条件下,采用异步电动机的电动车车速更快,但是和固定齿比变速箱匹配之后,速度却没有提升。即便是加速强悍的特斯拉,在中后段的加速表现同样不佳,这就是受固定齿比变速箱的影响。而混合动力汽车多采用传统自动变速器或者双离合变速器或者专用变速器,氢燃料汽车驱动原理与纯电动相同,单纯靠电机驱动,所以变速器与纯电动基本一致。总体来看,新能源汽车仍然需要变速箱,近年来出现了两挡变速器、同轴变速器、集成电子断开差速器的变速器、集成双离合器式差速器的变速器、电机控制器变速器三合一总成、集成发动机电机发电机的变速器等新型变速器。1、同轴变速器同轴变速器,就是指输入轴与输出轴同轴的变速器。图1为吉凯恩同轴单档变速器剖视图。应用在沃尔沃(Volvo)XC90混合动力汽车和雪佛兰(Chevrolet)Bolt变速器上,图2为雪佛兰Bolt同轴单档变速器剖视图。输入轴输出轴同轴结构,可减小变速器尺寸,便于整车布置。(图1)(图2)2、两档变速器现在新能源汽车常用的两档变速器有AMT结构和DCT结构。采用AMT结构时,需要使用同步器,此时换挡冲击较大,而采用DCT结构时,由于变速箱只有两个档位,此时双离合器结构会使成本增加很多。吉凯恩(GKN)两档变速器,减速比分别为11.38和5.85。图3为吉凯恩两档变速器剖视图,图4为吉凯恩两档变速器在输入轴上的换档机构。应用在宝马(BMW)i8混合动力车上。格特拉克(Getrag)两档变速器,减速比分别为12.06和8.61。与减速比为9-10.5的单档变速器相比,两档变速器的低速档减速比设置为11-12,满足加速和爬坡性能,而且所需电机最大转矩可以降低;高速档减速比设置为5-9,满足最高车速要求,而且所需电机最高转速可以降低。电机最大转矩和最高转速降低,可使得电机小型化、轻量化。而且两档变速器可使电机较多地在最佳效率点运转,降低能耗。(图3)(图4)3、集成电子断开差速器的变速器集成电子断开差速器。图3为其剖视图。图5为吉凯恩电子断开差速器爆炸图。应用在沃尔沃XC90T8混合动力汽车上。高速时,电子断幵差速器将电机与车轮分离,以提高高速时系统效率并防止电机超速。电子断开差速器控制犬牙式离合器接合或分离,使用霍尔传感器非接触式测量离合器位置。(图5)4、集成双离合器式差速器的变速器集成双离合器式差速器的变速器。图6为其剖视图。该差速器应用在路虎揽胜极光(RangeRoverEvoque)、福特福克斯(FordFocus)RS上,也可应用在纯电动汽车或混合动力汽车采用双离合系统取代传统差速器,可精确调节每个车轮的扭矩,实现左、右车轮扭矩矢量控制。实现扭矩限制,实现电子限滑差速锁功能。断开连接时提高系统效率。(图6)5、两档同轴集成双离合器式差速器的变速器吉凯恩两挡同轴变速器集成双离合器式差速器(吉凯恩称为eTwinsterX),如图7所示。在2017年法兰克福国际汽车展上首次亮相。(图7)该变速器综合了上述的两挡、同轴、双离合器式差速器三种变速器的特点。6、电机控制器变速器三合一总成吉凯恩三合一总成,如图8所示。(图8)采埃孚(ZF)三合一总成,如图9所示。(图9)麦格纳(Magna)三合一总成,如图10、11、12所示。(图10)(图11)(图12)博世(Bosch)三合一总成,如图13所示。(图13)三合一总成结构紧凑、功率密度高、系统效率高、安装简单、减少电缆、可以提供整体解决方案。7、集成发动机电机发电机的变速器集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图14所示。应用在三菱欧蕊德(MitsubishiOutlander)混合动力汽车上。(图14)本田(Honda)集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图15所示。应用在雅阁(Accord)混合动力汽车等车型上。(图15)丰田(Toyota)集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图16所示,原理图如图17所示。应用在第四代普锐斯(Prills)等车型上。(图16)(图17)菲亚特克菜斯勒(FCA)集成发动机电机发电机的变速器,原理图如图18所示。应用在大捷龙(Pacifica)混合动力汽车上。(图18)

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新能源汽车的到来,大大地改变了人们对汽车原有结构的认识,对于传统汽车,人们所了解的更多的是发动机、底盘、变速器等等结构。相对而言新能源汽车的构造要比较简单一些,而其中的动力电池,作为新能源汽车的能量源,受到了尤其多的关注。

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