ievd169型新能源客车驱动器的基本功能检测与故障分析
【摘要】新能源驱动器主要分为纯电动驱动器、混合动力驱动器。本文通过对纯电动IEVD169型新能源客车驱动器的结构、基本原理、功能检测、常见故障进行分析，以此来帮助别人更加直观的了解新能源客车驱动器。本文着重对驱动器功能检测过程、常见故障进行分析，分析功能检测过程中出现的问题，判定是硬件安装的问题还是软件BUG，分析驱动器常见的故障以及故障排除方法。
目录
引言 1
（一）IEVD169型驱动器的概述 1
一、 驱动器整体架构 2
（一）驱动器外部端子布局 2
（二）驱动器内部结构 3
二、驱动器的工作原理 4
（一）驱动器系统工作原理。 4
（二）驱动器功能模块工作原理 5
三、驱动器功能检测前准备及注意事项 6
（一）检测台架的搭建 6
（二）检测时注意事项 7
四、基本功能检测 7
（一）驱动器上电检测 7
（二）CAN网络检测 10
（三）TM主电机控制功能检测 12
（四）EPS电机控制功能检测 15
（五）ACM电机控制功能检测 15
（六）电空调功能检测 15
（七）电除霜功能检测 16
（八）电加热功能检测 16
（九）DC/DC功能检测 17
五、常见故障分析 17
（一）故障说明 17
（二）上电后台软件显示各个模块离线 18
（三）母线过电压故障 18
（四）母线欠压故障 19
（五）编码器故障 20
（六）主回路反向压差故障 21
（七）TM上电带转速故障 21
（八）电池电压范围不符 22
六、故障屏蔽 23
（一）故障屏蔽说明 23
（二）故障屏蔽 23
七、专业术语 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
引言
（一）IEVD169型驱动器的概述
IEVD169驱
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
动器是一款纯电动大巴集成控制器，集成了车辆高压仓控制、驱动电机（TM）控制、助力转向电机（EPS）控制、空压机电机（ACM）控制以及24VDC/DC,集成了车辆电加热、电空调、电除霜接口，可以驱动永磁同步电机、直流无刷电机、异步电机，并对车载24V蓄电池充电等。
该驱动器能够响应VCU（整车控制器）的CAN指令信号、DI使能信号等来满足整车控制需求，并配合整车完成如充电互锁、强制放电等特殊功能。
IEVD169驱动器除了具备欠压、过压、过流、过载、输出缺相等基础保护功能外还集成了限功率输出、倒车限速、车辆启动操做顺序保护、能量回馈等功能。
本课题是来自我的实习公司－苏州汇川技术有限公司，主要是研究纯电IEVD169型新能源客车驱动器的结构、基本原理、功能检测、常见故障进行分析，以此来帮助别人更加直观的了解新能源客车驱动器。本文着重对驱动器功能检测过程、常见故障进行分析，IEVD169驱动器如图01所示。
图01 IEVD169驱动器
驱动器整体架构
（一）驱动器外部端子布局
驱动器的外部输入输出端子有电加热输出端、电除霜输出端、电池输入端、电空调输出端、助力转向输出端、空压机输出端、进水口、出水口；驱动器输入输出端子如图11所示。
图11 驱动器输入输出端子
各端子作用如下：
1. 电加热输出端的作用是为整车电加热系统提供电源输出(输出电压与控制器电压一致）；
2. 电除霜输出端的作用是为整车前后窗除霜系统提供电源输出（电压与控制器 电压一致）；
电池输入端是外部给控制器提高电源输入端；
电空调输出端是为整车空调系统提供电源；
助力转向输出端是助力转向电机的三相输出；
空压机输出端是空压机的三相输出端；
进水口是驱动器冷却水的输入端；
出水口是驱动器冷却水的输出端。
驱动器外部的信号端子有8PIN信号端子（旋变端口）、CAN调试端（用于程序烧录及后台监控）、35PIN信号端（控制IO口），驱动器信号端子如图12所示。
各端子作用如下：
旋变端口是连接电机上装有的旋转变压器；
CAN调试端口是用于驱动器的调试与监控以及软件烧录的作用；
35PIN端口是与整车VCU信息交互的作用；
图12 驱动器信号端子
（二）驱动器内部结构
驱动器内部主要分为三层，分别为驱动器驱动层、驱动器控制器、驱动器辅件层。
第一层为驱动器控制层。由电机控制板、高压仓板、保险丝、直流接触器、超级电容组成，是驱动器的低压控制部分，由整车VCU发送指令到高压仓板，通告高压仓板将整车指令传递给TM控制板及三合一控制板来控制驱动器的工作状态；驱动器控制层如图13所示。
图13 驱动器控制层
第二层为驱动器驱动层。由驱动板、IGBT、霍尔传感器、铜排组成，是驱动器主电机的驱动部分，通过高压仓板传递到驱动板的指令来控制IGBT的状态，霍尔传感器采集铜排上输出的电流反馈到TM控制板上，驱动器驱动层如图14所示。
图14 驱动器驱动层
第三层为驱动器附件层。由三合一模块与DCDC模块组成，三合一模块是助力转向电机与空压机的控制部分与驱动部分的集合模块，通过接受高压仓板传递指令来控制助力转向电机与空压机，DCDC模块也是通过高压仓传递指令来进行工作，驱动器辅件层如图15所示。
图15 驱动器辅件层
二、驱动器的工作原理
（一）驱动器系统工作原理。
驱动器的高压由整车动力电池供电，驱动器24VDC控制电由车载24VDC蓄电池供电。整车VCU通过35PIN端子发送CAN指令信号来控制驱动器的驱动电机、助力转向电机、空压机电机的运行状态，发送DI使能信号来控制电空调、电加热、电除霜、DC/DC的工作状态。驱动器系统架构框如图21所示。
图21 驱动器系统架构框图
（二）驱动器功能模块工作原理
当VCU或者操作面板发送上电指令时，驱动器响应VCU指令先吸合缓冲接触器在吸合主接触器，待上电完成后TM及附件拥有后端电压，可使用VCU或操作面板给TM、助力转向、空压机发送运行指令可以使其运行工作，若想使电除霜、电加热、空调、DC/DC工作可使用35PIN端口给其各自DI端子使能。驱动器功能模块构架框如图22所示。
目录
引言 1
（一）IEVD169型驱动器的概述 1
一、 驱动器整体架构 2
（一）驱动器外部端子布局 2
（二）驱动器内部结构 3
二、驱动器的工作原理 4
（一）驱动器系统工作原理。 4
（二）驱动器功能模块工作原理 5
三、驱动器功能检测前准备及注意事项 6
（一）检测台架的搭建 6
（二）检测时注意事项 7
四、基本功能检测 7
（一）驱动器上电检测 7
（二）CAN网络检测 10
（三）TM主电机控制功能检测 12
（四）EPS电机控制功能检测 15
（五）ACM电机控制功能检测 15
（六）电空调功能检测 15
（七）电除霜功能检测 16
（八）电加热功能检测 16
（九）DC/DC功能检测 17
五、常见故障分析 17
（一）故障说明 17
（二）上电后台软件显示各个模块离线 18
（三）母线过电压故障 18
（四）母线欠压故障 19
（五）编码器故障 20
（六）主回路反向压差故障 21
（七）TM上电带转速故障 21
（八）电池电压范围不符 22
六、故障屏蔽 23
（一）故障屏蔽说明 23
（二）故障屏蔽 23
七、专业术语 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
引言
（一）IEVD169型驱动器的概述
IEVD169驱
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
动器是一款纯电动大巴集成控制器，集成了车辆高压仓控制、驱动电机（TM）控制、助力转向电机（EPS）控制、空压机电机（ACM）控制以及24VDC/DC,集成了车辆电加热、电空调、电除霜接口，可以驱动永磁同步电机、直流无刷电机、异步电机，并对车载24V蓄电池充电等。
该驱动器能够响应VCU（整车控制器）的CAN指令信号、DI使能信号等来满足整车控制需求，并配合整车完成如充电互锁、强制放电等特殊功能。
IEVD169驱动器除了具备欠压、过压、过流、过载、输出缺相等基础保护功能外还集成了限功率输出、倒车限速、车辆启动操做顺序保护、能量回馈等功能。
本课题是来自我的实习公司－苏州汇川技术有限公司，主要是研究纯电IEVD169型新能源客车驱动器的结构、基本原理、功能检测、常见故障进行分析，以此来帮助别人更加直观的了解新能源客车驱动器。本文着重对驱动器功能检测过程、常见故障进行分析，IEVD169驱动器如图01所示。
图01 IEVD169驱动器
驱动器整体架构
（一）驱动器外部端子布局
驱动器的外部输入输出端子有电加热输出端、电除霜输出端、电池输入端、电空调输出端、助力转向输出端、空压机输出端、进水口、出水口；驱动器输入输出端子如图11所示。
图11 驱动器输入输出端子
各端子作用如下：
1. 电加热输出端的作用是为整车电加热系统提供电源输出(输出电压与控制器电压一致）；
2. 电除霜输出端的作用是为整车前后窗除霜系统提供电源输出（电压与控制器 电压一致）；
电池输入端是外部给控制器提高电源输入端；
电空调输出端是为整车空调系统提供电源；
助力转向输出端是助力转向电机的三相输出；
空压机输出端是空压机的三相输出端；
进水口是驱动器冷却水的输入端；
出水口是驱动器冷却水的输出端。
驱动器外部的信号端子有8PIN信号端子（旋变端口）、CAN调试端（用于程序烧录及后台监控）、35PIN信号端（控制IO口），驱动器信号端子如图12所示。
各端子作用如下：
旋变端口是连接电机上装有的旋转变压器；
CAN调试端口是用于驱动器的调试与监控以及软件烧录的作用；
35PIN端口是与整车VCU信息交互的作用；
图12 驱动器信号端子
（二）驱动器内部结构
驱动器内部主要分为三层，分别为驱动器驱动层、驱动器控制器、驱动器辅件层。
第一层为驱动器控制层。由电机控制板、高压仓板、保险丝、直流接触器、超级电容组成，是驱动器的低压控制部分，由整车VCU发送指令到高压仓板，通告高压仓板将整车指令传递给TM控制板及三合一控制板来控制驱动器的工作状态；驱动器控制层如图13所示。
图13 驱动器控制层
第二层为驱动器驱动层。由驱动板、IGBT、霍尔传感器、铜排组成，是驱动器主电机的驱动部分，通过高压仓板传递到驱动板的指令来控制IGBT的状态，霍尔传感器采集铜排上输出的电流反馈到TM控制板上，驱动器驱动层如图14所示。
图14 驱动器驱动层
第三层为驱动器附件层。由三合一模块与DCDC模块组成，三合一模块是助力转向电机与空压机的控制部分与驱动部分的集合模块，通过接受高压仓板传递指令来控制助力转向电机与空压机，DCDC模块也是通过高压仓传递指令来进行工作，驱动器辅件层如图15所示。
图15 驱动器辅件层
二、驱动器的工作原理
（一）驱动器系统工作原理。
驱动器的高压由整车动力电池供电，驱动器24VDC控制电由车载24VDC蓄电池供电。整车VCU通过35PIN端子发送CAN指令信号来控制驱动器的驱动电机、助力转向电机、空压机电机的运行状态，发送DI使能信号来控制电空调、电加热、电除霜、DC/DC的工作状态。驱动器系统架构框如图21所示。
图21 驱动器系统架构框图
（二）驱动器功能模块工作原理
当VCU或者操作面板发送上电指令时，驱动器响应VCU指令先吸合缓冲接触器在吸合主接触器，待上电完成后TM及附件拥有后端电压，可使用VCU或操作面板给TM、助力转向、空压机发送运行指令可以使其运行工作，若想使电除霜、电加热、空调、DC/DC工作可使用35PIN端口给其各自DI端子使能。驱动器功能模块构架框如图22所示。
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