1、授课教师：XXX授课日期：xxxx年xx月xx日电动汽车电气设备构造与检修目录/CONTENTS 新能源电动汽车的认识项目一 电动汽车高压电系统防护项目二 电动汽车动力电池系统项目三 电动汽车驱动电机系统项目四 电动汽车整车控制器项目五 电动汽车充电系统项目六 电动汽车电气系统项目七 电动汽车高压辅助系统项目八 教学任务/Teaching task 任务一电动汽车整车控制器功能概述与工作原理 任务二电动汽车上电与下电功能控制 任务三电动汽车动力系统相关附件控制 任务四纯电动汽车整车控制器安全功能控制学习目标/Learning Objectives1.了解整车上下电的作用和相关零部件组成。2.掌
2、握整车上下电工作流程。3.能够完整描绘整车上下电的每个步骤。学习任务/Learning task 某电动汽车存在踩了刹车无法正常启动的故障现象，请你结合本学习目标对该故障现象进行系统分析，以小组形式讨论，初步诊断该现象产生的原因和排除方法，并将最终结果进行统计。知识地图/Knowledge map二、低压上电及唤醒原理一、整车上下电过程三、高压供电原理电动汽车上电与下电功能控制四、整车上下电流程图一、整车上下电过程 整车控制器VCU 电机控制器MCU 动力蓄电池控制系统BMS DC/DC转换器 车载充电机OBC 空调系统AC与PTC 组合仪表ICU 远程监控系统T-BOX等整车上下电各控制器唤
3、醒与休眠整车所有控制单元低压上电与下电高压上电与下电一、整车上下电过程 整车上下电过程是由VCU协调各个控制器，使各控制器按顺序合理地接通或断开控制电信号，使车辆上的各个高压继电器闭合或断开，从而使车辆能够正确地完成“启动”和“关闭”动作，同时进行信息交互和故障检测。整车过程必须保证逻辑正确、顺序正确、故障检测合理有效。二、低压上电及唤醒原理 电动汽车要能正常启动，动力蓄电池就需要对外供电。为了保证供电安全，整车控制系统必须在确保整车主要高低压部件正常的情况下才会使动力蓄电池的正负极继电器闭合，从而对外输出高压电。VCU被唤醒将会与其他系统进行信息交互，检测正常后才会使高压继电器闭合而对外供电
4、。电动车唤醒整车控制器的方式点火开关唤醒快充唤醒慢充唤醒远程APP唤醒二、低压上电及唤醒原理整车低压供电原理快充模式下各控制器唤醒原理慢充模式下各控制器唤醒原理非充电模式下各控制器唤醒原理 远程模式下各控制器唤醒原理1.整车低压供电原理 整车低压供电，车辆低压控制器的供电途径有三种，如图5-3所示。ICU12V蓄电池整车控制器BMSMCUPTCOBCA/C车身地DC/DC启动开关动力电池包高压线唤醒线水泵真空泵冷却风扇控制线车身地低压继电器低压继电器低压继电器图 5-3 低压供电原理 1.整车低压供电原理车辆低压控制器的供电途径有三种途径一由蓄电池直接供电，主要有整车控制器VCU、电池管理系统
5、BMS、DC/DC、空调系统A/C、电池控制器MCU等。途径二由VCU控制低压电器，低压继电器闭合后12V蓄电池会给水泵、真空泵、冷却风扇供电。途径三DC/DC将电池包的高压电转换为12V低压电再供给车上的各个控制器。2.非充电模式下各控制器唤醒原理 当启动开关或钥匙打到ON档，IGON继 电 器 将 会 闭 合，12V电池的电会通过控制线输入到各个控制器的唤醒引脚，从而将各个控制器唤醒（除 了 车 载 充 电 机OBC）。非充电模式下控制唤醒主要通过钥匙IGON继电器唤醒，如图5-3所示。ICU12V蓄电池整车控制器BMSMCUPTCOBCA/C车身地DC/DC启动开关动力电池包高压线唤醒线
6、水泵真空泵冷却风扇控制线车身地低压继电器低压继电器低压继电器图 5-3 低压供电原理 3.慢充模式下各控制器唤醒原理图 5-4 慢充模式唤醒原理低压电源线12V蓄电池整车控制器MCUDC/DCOBCA/C车身地BMS启动开关高压线唤醒线水泵真空泵冷却风扇控制线车身地低压继电器低压继电器低压继电器充电枪PTC 慢充模式下控制器唤醒主要有慢充OBC唤醒和BMS唤醒，如图5-4所示。3.慢充模式下各控制器唤醒原理 慢充唤醒是指当交流慢充桩上的充电枪插入到车辆上的慢充座后，慢充桩会与车载充电机进行握手交互，交互完成后，车载充电机会输出12V唤醒信号将BMS唤醒。慢充唤醒 BMS唤醒是指BMS被慢充座唤
7、醒后，BMS输出12V唤醒信号将VCU、MCU等其他控制器唤醒，以使整车达到可以充电的状态。BMS唤醒4.快充模式下各控制器唤醒原理 快充模式下主要有快充唤醒（直流快充桩唤醒）和BMS唤醒，如图5-5所示。低压电源线12V蓄电池整车控制器MCUDC/DC快充座A/C车身地BMS启动开关高压线唤醒线水泵真空泵冷却风扇控制线车身地低压继电器低压继电器低压继电器快充枪PTC图 5-5 快充模式唤醒原理4.快充模式下各控制器唤醒原理 快充唤醒是当直流快充桩上的充电枪插入到车辆上的快充座后，快充插座会输出12V唤醒信号将BMS唤醒。快充唤醒 BMS唤醒是指BMS被快充座唤醒后，与快充桩进行握手交互，交互
8、完成后，BMS输出12V唤醒信号将VCU、MCU等其他控制器唤醒，以使整车达到可以充电的状态。BMS唤醒5.远程模式下各控制器唤醒原理 远程模式下控制器唤醒主要有T-BOX唤醒及BMS唤醒。远程APP发送唤醒信号给T-BOX，T-BOX发送12V唤醒信号唤醒BMS。BMS被唤醒后，与T-BOX进行交互，交互完成后发送12V唤醒信号唤醒车上的其他控制器。T-BOX三、高压供电原理 电动汽车的高压部件主要有动力电池包、电机及电机控制器、DC/DC、空调压缩机、PTC、车载充电机OBC、高压配电盒，如图5-6所示。图 5-6 高压电气原理图 电池包内部包含维修开关、主正继电器K1、预充继电器K2、主
9、负继电器K3以、预充电阻、以及几个位置的高压检测点等高压元件。三、高压供电原理 高压检测点V1位于高压主正和主负继电器内侧，测量动力电池包总电压，也可用于判定MSD是否断路。高压检测点V2位于主负继电器外侧，另一点位于预充继电器与预充电阻之间，用于判定预充继电器是否粘连、负极继电器是否断路、预充电电阻是否短路、预充继电器是否断路。高压检测点V3位于动力蓄电池直流母线输出两端，用于判定正极继电器是否粘连。高压检测点的作用三、高压供电原理 预充电电路的作用是为了防止在高压继电器闭合瞬间形成的强电流和高压对高压回路中的控制器形成冲击，导致高压电路瞬间造成器件损毁。预充电电路通过整车控制器VCU在供电
10、过程中控制相应高压接触器通断时序，达到高压系统安全供电的目的。预充电电路的作用 首先是整车控制器发指令给BMS控制负极接触器接通后，BMS会再控制预充电继电器闭合，当BMS判断预充电结束后，再控制正极继电器闭合，同时断开预充电继电器断开，这样完成了动力蓄电池高压供电。高压接触器的控制顺序四、整车上下电流程图 整车上下电流程由整车控制器VCU控制，整车控制器VCU唤醒方式有四种，唤醒之后的控制过程近似，下面仅以点火开关唤醒整车控制器的方式来介绍整车上下电流程，如图5-7所示。电动车唤醒整车控制器的方式点火IGON唤醒快充唤醒慢充唤醒远程APP唤醒四、整车上下电流程图图 5-7 整车上电流程图四、
11、整车上下电流程图 （1）上电流程 当按下启动按钮或钥匙旋转到Start档，松开后回到ON档，且档位处于N档，整车开始高压供电检测。整车控制器被唤醒后会进行模式判断，如果此时充电枪插在充电口上，会判断为充电模式，此时将不会进入行车模式，上高压的流程会继续，以便车辆能正常充电。当整车模式被判断为运行模式后，整车控制器进行初始化并完成自检；之后整车控制器会判断其他控制器自检是否正常，并判断整车是否有不允许上高压的故障；如果无故障VCU发送BMS高压继电器闭合指令，BMS先闭合主负继电器和预充继电器，判断预充完成后再闭合主正继电器；主正继电器闭合后各高压用电器会反馈高压状态是否正常，高压状态正常后，如
12、果档位在N档、有START信号并且有踩刹车，VCU将会控制车辆进入可行车模式。四、整车上下电流程图 （2）下电流程 整车下电流程如图5-8所示，当钥匙打到OFF档或ACC档，VCU会执行整车下电流程。首先，VCU会给车上的高压用电器发送停机指令，使它们停止工作；当车速小于一定值且电池包输入电流小于一定值时，VCU会发送断开高压继电器指令给PTC及电池包，电池包会执行断高压继电器指令；当确认电池包高压继电器断开后，VCU会发送主动放电指令给MCU，MCU完成主动放电动作后，VCU会发送休眠指令给MCU及DC/DC使他们进入休眠。四、整车上下电流程图图 5-8 整车下电流程图巩固与思考 巩固与思考同学们，整车所有控制单元有？电动车唤醒整车控制器的方式？谢谢欣赏
