歐拉iQ車型技術(shù)解讀

文：孫磊

歐拉是長城汽車旗下新能源汽車品牌，iQ是歐拉品牌首款新能源車型。歐拉iQ上市已有一段時間，目前提供進取型、智聯(lián)型和智享型3種配置供消費者選擇。隨著新能源汽車市場份額的逐漸提高，對于新能源汽車售后技術(shù)的需求也開始變得迫切，而相關(guān)技術(shù)資料卻并不豐富。本期的新車培訓(xùn)就向大家介紹歐拉iQ車型電力驅(qū)動、動力電池等核心系統(tǒng)的技術(shù)概況，以及維修操作注意事項。

1.高壓系統(tǒng)維修操作注意事項

歐拉iQ包含有高電壓動力電池，如果對帶高電壓部件的處理不正確，則會有發(fā)生觸電、漏電或類似事故的危險。進行維修保養(yǎng)作業(yè)時，務(wù)必遵守正確的作業(yè)步驟。

（1）操作過程中的違禁物品

混合動力和純電動汽車上有高電壓和強磁性部件。維修及檢查高電壓部件時，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，而磁記錄介質(zhì)可能會被消磁。

（2）使用安全防護用品和絕緣工具

安全防護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、絕緣膠墊和防護眼鏡等，其耐壓等級必須大于需要測量的最高電壓。

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

（3）高壓零部件識別

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貼。高電壓零部件包括：動力電池總成、車載充電機總成、電機控制器、驅(qū)動電機總成、電動壓縮機總成、高壓電加熱器等。

（4）維修場地

在維修作業(yè)前請采用安全隔離措施（使用警戒欄隔離），并樹立高電壓警示牌，以警示相關(guān)人員，避免發(fā)生安全事故。維修場地應(yīng)通風(fēng)良好，無易燃易爆物品，地面平整，場地較開闊，且必須配備適當(dāng)型號的滅火器。若發(fā)生異常事故和火災(zāi)時，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CO2滅火器，其次使用干粉滅火器，嚴禁使用水基滅火器。

2.集成式電驅(qū)動總成

（1）集成式電驅(qū)動總成概覽

①驅(qū)動電機

驅(qū)動電機作為動力源驅(qū)動車輛行駛，該驅(qū)動電機總成是一款結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕且高效的交流永磁型同步電機；其在車輛制動或減速時可以進行能量回收。

②控制策略

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

③工作原理

電機控制器將來自動力電池的直流電轉(zhuǎn)化成驅(qū)動電機總成需要的三相交流電。給電機線圈通三相交流電后，線圈產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，轉(zhuǎn)子內(nèi)部的永磁體在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，產(chǎn)生一個與旋轉(zhuǎn)磁場同步的旋轉(zhuǎn)扭矩，從而帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的扭矩大小與電流值近似成正比，轉(zhuǎn)動的速度與三相電流的頻率有關(guān)。為了保證驅(qū)動電機高效轉(zhuǎn)動，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)動電機總成上安裝有旋轉(zhuǎn)變壓器，通過控制器持續(xù)探測轉(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機械減速器，通過電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)前進和倒車。該減速器具有固定傳動比，與驅(qū)動電機相連，實現(xiàn)降速增扭功能。它的應(yīng)用能夠大大降低車輛行駛過程中（特別是爬坡時）對電機扭矩的需求，提高整車動力性和經(jīng)濟性。

（2）插接器端子定義

集成式電驅(qū)動總成設(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)動總成的故障現(xiàn)象

圖1 高壓插接器端子定義

歐拉iQ上的集成式電驅(qū)動總成如果發(fā)生故障，主要的故障現(xiàn)象有減速器噪聲過大或異常；減速器漏油、滲油；減速器軸承燒蝕、齒輪燒蝕；驅(qū)動電機不工作等。上述主要故障現(xiàn)象所對應(yīng)的的疑似故原因位見表1。

（4）集成式電驅(qū)動總成的檢查

①測量驅(qū)動電機電阻

測量確認驅(qū)動電機三相之間的電阻值正常區(qū)間是11.78～13.03 mΩ，測量時的環(huán)境溫度應(yīng)為20℃。若驅(qū)動電機三相之間的電阻不在標準范圍內(nèi)，則說明驅(qū)動電機出現(xiàn)故障。

②測量溫度傳感器電阻

分別測量集成式電驅(qū)動總成低壓插接器2個溫度傳感器正負極之間的電阻值是否在正常范圍內(nèi)。該電阻值會隨溫度變化，標準數(shù)據(jù)如表2所示。若測量到的電阻值不在正常范圍內(nèi)，則說明驅(qū)動電機故障。

③測量旋轉(zhuǎn)變壓器余弦電阻

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

④測量旋轉(zhuǎn)變壓器正弦電阻

圖2 低壓插接器端子定義

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

⑤測量旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁電阻

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

表1 集成式電驅(qū)動總成故障現(xiàn)象與疑似故障原因

圖3 集成式電驅(qū)動總成放油與加油口位置

（5）集成式電驅(qū)動總成更換潤滑油

將車輛舉升，拆卸發(fā)動機下護板。待車輛冷卻后，拆下放油口密封螺栓將潤滑油放盡（圖3）。放油完成后，用干凈抹布擦凈放油口周圍及放油螺栓上殘余的油漬。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。

表2 低壓插接器溫度傳感器電阻值與溫度的對照表

拆下加油口密封螺栓，用加油裝置加注潤滑油，加注量為1.8±0.1 L。若無法判斷加注量，添加潤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.動力電池

（1）動力電池概述

歐拉iQ車型動力電池位于整車駕駛艙的地板下方（圖4），是電動汽車電能存儲裝置，為電動汽車提供電能。動力電池由電池模組、電池管理系統(tǒng)、電池斷路單元（BDU）以及手動維修開關(guān)總成構(gòu)成，包含機械連接、電氣連接、防護等功能。

動力電池類型為三元鋰離子電池；動力電池包的標稱電壓為321.0 V；可用的電壓輸出范圍為264.0～365.2 V；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?，管理加熱膜的狀態(tài)）；通訊功能（通過 CAN 總線或硬線與整車其他控制單元或充電樁進行通訊）。

此外，歐拉iQ的動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）動力電池手動維修開關(guān)

在進行新能源汽車的檢修之前，為了確保人和車的安全，需要通過斷開手動維修開關(guān)的方式將高壓系統(tǒng)的電源斷開。手動維修開關(guān)還是在關(guān)鍵時刻實現(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器的作用。歐拉iQ車型手動維修開關(guān)的操作位置，位于后排地板中部內(nèi)飾蓋板下（圖5）。

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

圖5 歐拉iQ車型手動維修開關(guān)的操作位置

圖6 拆卸手動維修開關(guān)流程

4.充電系統(tǒng)

（1）充電系統(tǒng)描述

充電系統(tǒng)主要由車載充電機總成、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，其主要功能是給動力電池充電。

車載充電機總成集成了車載充電機和高壓配電盒，其中下層是車載充電機部分，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汽車充電時，必須使用直流充電插座；使用慢充方式給電動汽車充電時，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)閉點火開關(guān)——斷開蓄電池負極——斷開蓄電池正極——斷開手動維修開關(guān)——拆卸前保險杠總成——拆卸散熱器格柵安裝板——斷開電子鎖拉線和線束固定卡扣——拆下4個螺栓——斷開交流充電插座高壓接插件——斷開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)閉點火開關(guān)——斷開蓄電池負極——斷開蓄電池正極——斷開手動維修開關(guān)——拆卸前保險杠總成——拆卸散熱器格柵安裝板——斷開直流充電插座高壓接插件——拆下1個搭鐵螺栓——斷開直流充電插座低壓接插件——拆下4個螺栓——拆下直流充電插座（圖9）。

（3）車載充電機

歐拉iQ的車載充電機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)換為動力電池需要的直流電，并給動力電池充電。車載充電機在工作過程中根據(jù)動力電池包的需求輸出適當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷海乐箤恿﹄姵匕M行過度充電或使充電時間過長。

（4）高壓配電盒

圖7 充電插座總成

高壓配電盒為電機控制器、高壓電加熱器/高壓PTC組件、電動壓縮機、車載充電機進行電源分配，將快充口與動力電池進行隔離，以保證車輛上高壓時，快充口無高壓電，保證人身安全。高壓配電盒具有多路保護電路，內(nèi)置2個快充高壓接觸器、車載充電機熔斷器、電子加熱器熔斷器、電動壓縮機熔斷器、開蓋檢測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、動力電池、電機控制器、電動壓縮機、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控制器的高壓線束、高壓配電盒到電池包的高壓線束。

圖8 拆卸交流充電插座流程

圖10 車載充電機安裝位置