【習題】3-3 電機控制器的電路故障診斷與排除（教師版）

《新能源汽車故障診斷技術(shù)》習題（教師版）項目三驅(qū)動電機及控制系統(tǒng)故障診斷與排除任務三電機控制器的電路故障診斷與排除一、填空題（2分/空，共36分）1.秦EV的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)，也稱前驅(qū)電動總成或三合一驅(qū)動系統(tǒng)，主要由驅(qū)動電機控制器（MotorControlUnit，MCU）、驅(qū)動電機、單檔變速器組成2.驅(qū)動電機控制器是一種用于控制動力電池與驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置。其為動力電池和電機之間的能量轉(zhuǎn)換單元，是驅(qū)動電機驅(qū)動系統(tǒng)的控制中心，又稱智能功率模塊。3.驅(qū)動電機控制器主要組成包括智能功率（IPM）模塊、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊、信號數(shù)據(jù)采集模塊、關(guān)聯(lián)電路等硬件，以及電機控制算法與邏輯保護等軟件部分。4.IGBT也稱絕緣柵雙極型晶體管，是一種由MOS（絕緣柵型場效應管）和BJT（雙極型三極管）組合成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，被認為是電動汽車的核心技術(shù)之一。5.IPM（IntelligentPowerModule）是指智能功率模塊，把功率開關(guān)器件（IGBT）和驅(qū)動電路集成在一起，而且內(nèi)有過電壓、過電流和過溫等故障檢測電路，并可將檢測信號送到CPU。二、選擇題（4分/題，共20分）1.秦EV的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)的組成構(gòu)建包括？（BCD）A.前驅(qū)電動總成B.驅(qū)動電機控制器C.驅(qū)動電機D.單檔變速器2.秦EV的設計的開發(fā)理念包括？（ABCD）A.高品質(zhì)B.高電壓C.高集成D.高轉(zhuǎn)速3.智能功率模塊的英文縮寫？（A）A.IPMB.CPMC.APMD.BPM4.以下屬于驅(qū)動電機控制器的硬件的是？（ABCD）A.智能功率模塊B.信號數(shù)據(jù)采集模塊C.關(guān)聯(lián)電路D.絕緣柵雙極型晶體管模塊5.當EV車型電池組的SOC大于（）時，能量回收的電能不會給動力電池充電。（A）A.95%B.90%C.85%D.80%三、判斷題（4分/題，共24分）1.PHEV車型SOC>90%時，能量回收的電能不會給動力電池充電。（√）2.功率開關(guān)器件的英文縮寫是APM。（×）3.驅(qū)動電機控制器的軟件部分不包括電機控制算法與邏輯保護。（×）4.驅(qū)動電機控制器是一種用于控制動力電池與驅(qū)動電機之間能量傳輸?shù)难b置。（√）5.電機、電控水道直連，取消水管集成目的是降低成本。（√）6.當動力電池有故障時，能量回收的電能不會給動力電池充電。（√）四、簡答題（4分/題，共20分）1.請問你知道電機控制器功能嗎？想一想，寫一寫。參考答案：①具有采集扭矩請求、旋變等信號，控制電機正向、反向驅(qū)動以及正、反轉(zhuǎn)發(fā)電的功能；②具有高壓輸出電壓和電流控制限制的功能；③具有電壓跌落保護、過流保護、過溫保護、IPM過溫保護、IGBT過溫保護、功率限制、扭矩控制限制等功能；④具有能量回饋控制、主動泄放、被動泄放控制的功能。2.請問你知道電機控制器的工作原理嗎？想一想，寫一寫。參考答案：旋轉(zhuǎn)變壓器檢測轉(zhuǎn)子位置并判斷其狀態(tài)，接通電機控制器內(nèi)相應的IGBT，此時高壓直流電經(jīng)電機控制器內(nèi)的IGBT進行逆變后流入定子繞組線圈，通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場（電轉(zhuǎn)磁-電感），利用右手法則判定磁極，同性相斥，異性相吸使轉(zhuǎn)子的磁鐵隨之轉(zhuǎn)動。W三極管導通，V三極管PWM控制電流的大小和頻率，實現(xiàn)電機的調(diào)速。3.請問你知道電機控制系統(tǒng)組成及安裝位置嗎？想一想，寫一寫。參考答案：秦EV的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)，也稱前驅(qū)電動總成或三合一驅(qū)動系統(tǒng)，主要由驅(qū)動電機控制器（MotorControlUnit，MCU）、驅(qū)動電機、單檔變速器組成。秦EV的前驅(qū)電動總成位于前艙中部，在充配電總成的下方。4.根據(jù)所學知識，想一想，請你陳述電擊控制系統(tǒng)的集成方案？參考答案：本著“高品質(zhì)、高電壓、高集成、高轉(zhuǎn)速、高性能、低成本”的開發(fā)理念，在秦EV的設計中，驅(qū)動電機及電機控制器采用了直連的方式，減少三相電纜、驅(qū)動電機和控制器共用冷卻系統(tǒng)（通過整車控制器（VCU）控制電子水泵、電子風扇進行循環(huán)冷卻），成本降低了33%，體積減少了30%，重量也減輕了25%，功率密度增加20%，NEDC續(xù)航里程效率提升1%，扭矩密度增加17%。5.根據(jù)所學知識，請你對比IGBT模塊與IPM模塊。參考答案：IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）也稱絕緣柵雙極型晶體管，是一種由MOS（絕緣柵型場效應管）和BJT（雙極型三極管）組合成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，被認為是電動汽車的核心技