歐拉iQ車(chē)型技術(shù)解讀

孫磊

歐拉是長(zhǎng)城汽車(chē)旗下新能源汽車(chē)品牌，iO是歐拉品牌首款新能源車(chē)型。歐拉iO上市已有一段時(shí)間，目前提供進(jìn)取型、智聯(lián)型和智享型3種配置供消費(fèi)者選擇。隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)份額的逐漸提高，對(duì)于新能源汽車(chē)售后技術(shù)的需求也開(kāi)始變得迫切，而相關(guān)技術(shù)資料卻并不豐富。本期的新車(chē)培訓(xùn)就向大家介紹歐拉iO車(chē)型電力驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力電池等核心系統(tǒng)的技術(shù)概況，以及維修操作注意事項(xiàng)。

1.高壓系統(tǒng)維修操作注意事項(xiàng)

歐拉iO包含有高電壓動(dòng)力電池，如果對(duì)帶高電壓部件的處理不正確，則會(huì)有發(fā)生觸電、漏電或類(lèi)似事故的危險(xiǎn)。進(jìn)行維修保養(yǎng)作業(yè)時(shí)，務(wù)必遵守正確的作業(yè)步驟。

（1）操作過(guò)程中的違禁物品

混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)上有高電壓和強(qiáng)磁性部件。維修及檢查高電壓部件時(shí)，切勿攜帶金屬制品和磁記錄介質(zhì)（如信用卡）等。否則，金屬制品可能有造成短路的風(fēng)險(xiǎn)，而磁記錄介質(zhì)可能會(huì)被消磁。

（2）使用安全防護(hù)用品和絕緣工具

安全防護(hù)用品包括防高壓電工手套、防電池電解液酸堿性手套、絕緣膠鞋、絕緣膠墊和防護(hù)眼鏡等，其耐壓等級(jí)必須大于需要測(cè)量的最高電壓。

維修操作前必須檢查絕緣手套、絕緣膠鞋等安全防護(hù)用品是否存在破損或裂紋等，須使用完好無(wú)損的安全防護(hù)用品;維修操作前必須確認(rèn)絕緣手套、絕緣膠鞋等安全防護(hù)用品內(nèi)外表面潔凈、干燥，不能帶水進(jìn)行操作，確保人身安全。

（3）高壓零部件識(shí)別

所有高電壓線束和插接器都為橙色，高電壓零部件都帶有警示標(biāo)貼。高電壓零部件包括：動(dòng)力電池總成、車(chē)載充電機(jī)總成、電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成、電動(dòng)壓縮機(jī)總成、高壓電加熱器等。

（4）維修場(chǎng)地

在維修作業(yè)前請(qǐng)采用安全隔離措施（使用警戒欄隔離），并樹(shù)立高電壓警示牌，以警示相關(guān)人員，避免發(fā)生安全事故。維修場(chǎng)地應(yīng)通風(fēng)良好，無(wú)易燃易爆物品，地面平整，場(chǎng)地較開(kāi)闊，且必須配備適當(dāng)型號(hào)的滅火器。若發(fā)生異常事故和火災(zāi)時(shí)，操作人員應(yīng)立即切斷高壓回路，其他人員立即使用滅火器撲救，優(yōu)先使用CO滅火器，其次使用干粉滅火器，嚴(yán)禁使用水基滅火器。

2.集成式電驅(qū)動(dòng)總成

（1）集成式電驅(qū)動(dòng)總成概覽

①驅(qū)動(dòng)電機(jī)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成是一款結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕且高效的交流永磁型同步電機(jī);其在車(chē)輛制動(dòng)或減速時(shí)可以進(jìn)行能量回收。

②控制策略

電機(jī)控制器將動(dòng)力電池提供的直流電整流逆變成三相交流電，并根據(jù)整車(chē)需要改變?nèi)嘟涣麟姷碾娏骷邦l率，從而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率。

⑧工作原理

電機(jī)控制器將來(lái)自動(dòng)力電池的直流電轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成需要的三相交流電。給電機(jī)線圈通三相交流電后，線圈產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子內(nèi)部的永磁體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步的旋轉(zhuǎn)扭矩，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生的扭矩大小與電流值近似成正比，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與三相電流的頻率有關(guān)。為了保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效轉(zhuǎn)動(dòng)，需要確定轉(zhuǎn)子鐵心中永磁體的位置以及定子線圈中電流的相位值。驅(qū)動(dòng)電機(jī)總成上安裝有旋轉(zhuǎn)變壓器，通過(guò)控制器持續(xù)探測(cè)轉(zhuǎn)子角度及定子線圈中電流的相位。

④減速器

該減速器是集成了差速器的二級(jí)機(jī)械減速器，通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和倒車(chē)。該減速器具有固定傳動(dòng)比，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)降速增扭功能。它的應(yīng)用能夠大大降低車(chē)輛行駛過(guò)程中（特別是爬坡時(shí)）對(duì)電機(jī)扭矩的需求，提高整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

（2）插接器端子定義

集成式電驅(qū)動(dòng)總成設(shè)有高壓插接器和低壓插接器，高壓插接器為電驅(qū)動(dòng)總成提供電力，低壓插接器連接的則是控制電路。高壓插接器和低壓插接器各端子的定義如圖1、圖2所示。

（3）集成式電驅(qū)動(dòng)總成的故障現(xiàn)象

歐拉iO上的集成式電驅(qū)動(dòng)總成如果發(fā)生故障，主要的故障現(xiàn)象有減速器噪聲過(guò)大或異常;減速器漏油、滲油;減速器軸承燒蝕、齒輪燒蝕;驅(qū)動(dòng)電機(jī)不工作等。上述主要故障現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的疑似故原因位見(jiàn)表1。

（4）集成式電驅(qū)動(dòng)總成的檢查

①測(cè)量驅(qū)動(dòng)電機(jī)電阻

測(cè)量確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相之間的電阻值正常區(qū)間是11.78～13.03 mΩ，測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為20℃。若驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相之間的電阻不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)故障。

②測(cè)量溫度傳感器電阻

分別測(cè)量集成式電驅(qū)動(dòng)總成低壓插接器2個(gè)溫度傳感器正負(fù)極之間的電阻值是否在正常范圍內(nèi)。該電阻值會(huì)隨溫度變化，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表2所示。若測(cè)量到的電阻值不在正常范圍內(nèi)，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障。

③測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器余弦電阻

測(cè)量集成式電驅(qū)動(dòng)總成低壓接插件旋變COS（+）與旋變COS（-）之間的電阻是否在21.50～23.50Ω之間，測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為20℃。若驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變余弦阻值不在正常范圍內(nèi)，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障。

④測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器正弦電阻

測(cè)量集成式電驅(qū)動(dòng)總成低壓接插件旋變SIN（+）與旋變SIN（-）之間的電阻是否在18.50～20.50Ω之間，測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為20℃。若驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋變正弦阻值不在正常范圍內(nèi)，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障。

⑤測(cè)量旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁電阻

測(cè)量集成式電驅(qū)動(dòng)總成低壓接插件旋變激勵(lì)（+）與旋變激勵(lì)（-）之間的電阻值是否在11.50～13.50Ω之間，測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為20℃。若旋變勵(lì)磁阻值不在正常范圍內(nèi)，則說(shuō)明驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障。

（5）集成式電驅(qū)動(dòng)總成更換潤(rùn)滑油

將車(chē)輛舉升，拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)下護(hù)板。待車(chē)輛冷卻后，拆下放油口密封螺栓將潤(rùn)滑油放盡（圖3）。放油完成后，用干凈抹布擦凈放油口周?chē)胺庞吐菟ㄉ蠚堄嗟挠蜐n。安裝放油口密封螺栓，并按照19～30 N·m的規(guī)定力矩預(yù)緊。

拆下加油口密封螺栓，用加油裝置加注潤(rùn)滑油，加注量為1.8±0.1L。若無(wú)法判斷加注量，添加潤(rùn)滑油至剛好有油從加油口流出為止。加注完畢，安裝加油口密封螺栓，并按照19～30 N·m的規(guī)定力矩預(yù)緊。

3.動(dòng)力電池

（1）動(dòng)力電池概述

歐拉iO車(chē)型動(dòng)力電池位于整車(chē)駕駛艙的地板下方（圖4），是電動(dòng)汽車(chē)電能存儲(chǔ)裝置，為電動(dòng)汽車(chē)提供電能。動(dòng)力電池由電池模組、電池管理系統(tǒng)、電池?cái)嗦穯卧˙DU）以及手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)總成構(gòu)成，包含機(jī)械連接、電氣連接、防護(hù)等功能。

動(dòng)力電池類(lèi)型為三元鋰離子電池;動(dòng)力電池包的標(biāo)稱電壓為321.0V;可用的電壓輸出范圍為264.0～365.2V;常溫總電量為48.98 kW·h;放電工作環(huán)境溫度區(qū)間為-20～55℃;充電工作環(huán)境溫度-15～55℃;常溫條件下的充電時(shí)間為：慢充8 h（從充電指示燈亮至充滿）;快充45 min（從充電指示燈亮至80%）。

（2）電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)功能包括：電池狀態(tài)監(jiān)控（監(jiān)控動(dòng)力電池內(nèi)部電芯、電池控制單元、傳感器、執(zhí)行器的狀態(tài)）;電池控制功能（依據(jù)整車(chē)控制單元的指令和電池的狀態(tài)，控制接觸器的通斷;依據(jù)電池?zé)峁芾砜刂撇呗裕芾砑訜崮さ臓顟B(tài)）;通訊功能（通過(guò)CAN總線或硬線與整車(chē)其他控制單元或充電樁進(jìn)行通訊）。

此外，歐拉iQ的動(dòng)力電池采用自然冷卻方式，其溫度管理系統(tǒng)僅有充電加熱功能。

（3）動(dòng)力電池手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)

在進(jìn)行新能源汽車(chē)的檢修之前，為了確保人和車(chē)的安全，需要通過(guò)斷開(kāi)手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)的方式將高壓系統(tǒng)的電源斷開(kāi)。手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)還是在關(guān)鍵時(shí)刻實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)電氣隔離的執(zhí)行部件，在其內(nèi)部配置合適的熔絲也可以起到短路保護(hù)器的作用。歐拉iQ車(chē)型手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)的操作位置，位于后排地板中部?jī)?nèi)飾蓋板下（圖5）。

拆卸手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)的流程依次為：關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)——斷開(kāi)蓄電池負(fù)極——斷開(kāi)蓄電池正極——打開(kāi)后排地板中部?jī)?nèi)飾蓋板——拆下3顆螺栓——拆下電池包斷電開(kāi)關(guān)蓋總成——向上提起紅色的鎖止片——轉(zhuǎn)動(dòng)把手，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止——按住橙色的二次解鎖按鈕，同時(shí)將手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)整體向上拔，即可拆下手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)（圖6）。

4.充電系統(tǒng)

（1）充電系統(tǒng)描述

充電系統(tǒng)主要由車(chē)載充電機(jī)總成、充電線纜、交流充電插座總成、直流充電插座總成5部分組成，其主要功能是給動(dòng)力電池充電。

車(chē)載充電機(jī)總成集成了車(chē)載充電機(jī)和高壓配電盒，其中下層是車(chē)載充電機(jī)部分，上層是高壓配電盒部分。

充電系統(tǒng)分為快充和慢充2種充電方式，使用快充方式給電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，必須使用直流充電插座;使用慢充方式給電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，必須使用交流充電插座。

（2）充電插座及拆裝

如圖7所示，歐拉iQ的交流充電插座和直流充電插座均設(shè)置于車(chē)輛前部，靠近左側(cè)前照燈的是用于慢充的交流充電插座;靠近右側(cè)前照燈的是用于快充的直流充電插座。

拆卸交流充電插座的流程如下：關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)——斷開(kāi)蓄電池負(fù)極——斷開(kāi)蓄電池正極——斷開(kāi)手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)——拆卸前保險(xiǎn)杠總成——拆卸散熱器格柵安裝板——斷開(kāi)電子鎖拉線和線束固定卡扣——拆下4個(gè)螺栓——斷開(kāi)交流充電插座高壓接插件——斷開(kāi)交流充電插座低壓接插件（圖8）。

拆卸直流充電插座的流程如下：關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)——斷開(kāi)蓄電池負(fù)極——斷開(kāi)蓄電池正極——斷開(kāi)手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)——拆卸前保險(xiǎn)杠總成——拆卸散熱器格柵安裝板——斷開(kāi)直流充電插座高壓接插件——拆下1個(gè)搭鐵螺栓——斷開(kāi)直流充電插座低壓接插件——拆下4個(gè)螺栓——拆下直流充電插座（圖9）。

（3）車(chē)載充電機(jī)

歐拉iQ的車(chē)載充電機(jī)固定在右前減振器附近（圖10），其功能是將公共電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為動(dòng)力電池需要的直流電，并給動(dòng)力電池充電。車(chē)載充電機(jī)在工作過(guò)程中根據(jù)動(dòng)力電池包的需求輸出適當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷?，防止?duì)動(dòng)力電池包進(jìn)行過(guò)度充電或使充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

（4）高壓配電盒

高壓配電盒為電機(jī)控制器、高壓電加熱器/高壓PTC組件、電動(dòng)壓縮機(jī)、車(chē)載充電機(jī)進(jìn)行電源分配，將快充口與動(dòng)力電池進(jìn)行隔離，以保證車(chē)輛上高壓時(shí)，快充口無(wú)高壓電，保證人身安全。高壓配電盒具有多路保護(hù)電路，內(nèi)置2個(gè)快充高壓接觸器、車(chē)載充電機(jī)熔斷器、電子加熱器熔斷器、電動(dòng)壓縮機(jī)熔斷器、開(kāi)蓋檢測(cè)裝置以及連接它們的集線器和線束等。

高壓配電盒外部具有快充口、動(dòng)力電池、電機(jī)控制器、電動(dòng)壓縮機(jī)、高壓電加熱器/高壓PTC組件等器件高壓接口以及高壓配電盒到電機(jī)控制器的高壓線束、高壓配電盒到電池包的高壓線束。