Автомобіль / Силова установка / Електрична силова установка / Ремонт - Електрична силова установка / Заміна інвертора електромобіля

Заміна інвертора електромобіля

Заміна інвертора електромобіля виконується після підтвердження внутрішньої несправності силового електронного блока, який перетворює постійну напругу тягової батареї на керовані фазні струми для тягового електродвигуна. Під час рекуперації інвертор працює у зворотному напрямку та передає енергію від електродвигуна до батареї. Перед заміною потрібно відокремити несправність інвертора від дефекту електродвигуна, резольвера, фазних кабелів, високовольтної батареї, системи охолодження, живлення 12 В, програмного забезпечення або мережевого зв'язку.

Зразок правильного англійського перекладу: заміна інвертора електромобіля - Traction Inverter Replacement; тяговий інвертор - Traction Inverter; блок керування електродвигуном - Motor Control Unit; силовий модуль - Power Module; транзистор із ізольованим затвором - Insulated-Gate Bipolar Transistor; карбід-кремнієвий модуль - Silicon Carbide Power Module; драйвер затворів - Gate Driver; конденсатор DC-шини - DC-Link Capacitor; фазний струм - Phase Current; фазний кабель - Phase Cable; трифазний вихід - Three-Phase Output; датчик струму - Current Sensor; датчик напруги - Voltage Sensor; резольвер - Resolver; датчик положення ротора - Rotor Position Sensor; зміщення положення ротора - Rotor Position Offset; запитаний крутний момент - Requested Torque; фактичний крутний момент - Actual Torque; обмеження крутного моменту - Torque Derating; рекуперативне гальмування - Regenerative Braking; високовольтне блокувальне коло - High-Voltage Interlock Loop; опір ізоляції - Insulation Resistance; залишкова напруга - Residual Voltage; рідинне охолодження - Liquid Cooling; програмування блока - Control Unit Programming; кодування блока - Control Unit Coding; контроль після заміни - Post-Replacement Validation.

Перед заміною використовують сторінки «Несправність інвертора електромобіля», «Діагностика - Електрична силова установка», «Діагностика тягового електродвигуна електромобіля» та «Перевірка високовольтної ізоляції електромобіля». Симптоми «Електромобіль не переходить у режим Ready», «Електромобіль втрачає потужність» і відсутність рекуперації не доводять несправність інвертора без додаткової перевірки.

Для суміжних робіт можуть бути релевантні охолодження та опалення, антифризи й охолоджувальні рідини, патрубки системи охолодження, електричні датчики, реле, деталі трансмісії, обладнання для СТО та інструмент. Тяговий інвертор підбирають за VIN, заводським номером, віссю встановлення, типом електродвигуна, високовольтною архітектурою, потужністю, охолодженням, апаратною ревізією і програмною сумісністю.

Головний принцип: інвертор замінюють лише після підтвердження його внутрішнього дефекту та перевірки електродвигуна, фазних кабелів і охолодження. Несправний електродвигун або пошкоджений фазний кабель може одразу вивести з ладу новий інвертор.

Не виконуйте заміну інвертора без підготовки до високовольтних робіт, допуску, засобів захисту та заводської процедури.
Не вважайте інвертор знеструмленим після вимкнення автомобіля або від'єднання батареї 12 В.
Не скорочуйте встановлений час розрядження конденсатора DC-шини.
Не торкайтеся високовольтного входу та фазних виходів до фізичної перевірки відсутності напруги.
Не від'єднуйте фазні кабелі при активній високовольтній системі.
Не подавайте випробувальну напругу мегомметра через підключений інвертор або іншу силову електроніку.
Не прокручуйте електродвигун із постійними магнітами без урахування генерованої ним напруги.
Не встановлюйте інвертор іншої осі, потужності чи апаратної версії без підтвердженої сумісності.
Не запускайте рідинно охолоджуваний інвертор із порожнім або завоздушеним контуром.
Не починайте дорожній тест при активній помилці ізоляції, витоку рідини, сильному шумі привода або неконтрольованому крутному моменті.

Зміст

Призначення тягового інвертора
Внутрішня будова інвертора
Режими роботи інвертора
Інтегрований електропривод
Коли потрібна заміна інвертора
Ознаки несправності
Що перевірити перед заміною
Повне сканування і стоп-кадри
Живлення 12 В і мережевий зв'язок
Стан тягової батареї
Напруга DC-шини і передзаряд
Перевірка HVIL
Високовольтна ізоляція
Інвертор чи електродвигун
Фазні кабелі U, V і W
Фазні струми
Резольвер і положення ротора
Запитаний і фактичний крутний момент
Рекуперативне гальмування
Температури інвертора
Система охолодження
Програмна перевірка до заміни
Підбір нового інвертора
Передня або задня вісь
Тип тягового електродвигуна
Високовольтна архітектура
Потужність і струмове навантаження
Новий, відновлений або вживаний блок
Комплектність для заміни
Підготовка до роботи
Знеструмлення системи
Розрядження DC-шини
Перевірка відсутності напруги
Підготовка охолоджувального контуру
Отримання доступу до інвертора
Від'єднання низьковольтних роз'ємів
Від'єднання високовольтного входу
Від'єднання фазних виходів
Від'єднання патрубків
Демонтаж старого інвертора
Огляд демонтованого блока
Перевірка електродвигуна перед монтажем
Перевірка фазних і високовольтних кабелів
Встановлення нового інвертора
Моменти затягування
Роз'єми, ущільнення і фіксатори
Заповнення системи охолодження
Сервісне видалення повітря
Кодування і програмування
Калібрування положення ротора
Адаптації та ініціалізація
Перевірка ізоляції після заміни
Перший запуск
Перевірка з піднятими колесами
Дорожній тест
Перевірка рекуперації
Контроль фазних струмів
Тепловий тест
Контроль після заміни
Базовий алгоритм заміни
Типові помилки
Товарні групи TESMA
Часті питання

Призначення тягового інвертора

Інвертор керує електромагнітним моментом тягового електродвигуна. Він отримує постійну напругу від батареї та формує трифазні струми потрібної амплітуди, частоти і фазового співвідношення.

Основні функції:

перетворення постійної напруги на трифазну;
керування крутним моментом;
керування частотою обертання;
зміна напрямку обертання;
перетворення енергії під час рекуперації;
контроль фазних струмів;
контроль напруги DC-шини;
контроль температур силових модулів;
контроль положення ротора;
виявлення коротких замикань;
виявлення перевантаження;
обмеження потужності при небезпечних умовах;
обмін даними з VCU, BMS, ABS та іншими блоками.

Внутрішня будова інвертора

Залежно від конструкції блок може містити:

силові IGBT, MOSFET або SiC-модулі;
драйвери силових ключів;
конденсатор DC-шини;
датчики фазного струму;
датчики високовольтної напруги;
температурні датчики;
контролер електродвигуна;
низьковольтний блок живлення;
схеми захисту;
ланцюг розрядження конденсатора;
високовольтний вхід;
фазні виходи U, V і W;
інтерфейс резольвера або енкодера;
охолоджувальну плиту;
герметичний корпус;
роз'єми зв'язку і HVIL.

Режими роботи інвертора

Інвертор працює не лише під час прискорення. Його режими включають:

створення тягового моменту;
рух заднім ходом;
утримання нульового моменту;
рекуперативне гальмування;
стабілізацію моменту при роботі ABS або ESC;
обмеження потужності при перегріві;
обмеження моменту за командою BMS;
синхронізацію передньої і задньої осі;
аварійний режим із відключенням одного привода;
контрольоване розрядження DC-шини після вимкнення.

Інтегрований електропривод

У багатьох електромобілях інвертор конструктивно об'єднаний з електродвигуном, редуктором, диференціалом або високовольтним розподільним блоком. Виробник може постачати окремо:

інвертор;
силовий модуль;
контролер;
інвертор із корпусом електродвигуна;
повний приводний модуль;
електродвигун, інвертор і редуктор у зборі.

Перед замовленням потрібно визначити, чи допускає конкретна конструкція окрему заміну інвертора.

Коли потрібна заміна інвертора

Заміна розглядається при:

підтвердженому пробої силового модуля;
внутрішньому короткому замиканні DC-шини;
пошкодженні драйвера силових ключів;
несправності конденсатора DC-шини;
внутрішньому дефекті датчика струму;
внутрішньому дефекті датчика напруги;
внутрішній помилці контролера;
пошкодженні ланцюга резольвера всередині блока;
внутрішньому витоку на корпус;
потраплянні води всередину герметичного блока;
внутрішньому витоку охолоджувальної рідини;
тепловому пошкодженні силової електроніки;
механічному пошкодженні корпуса або роз'ємів;
відсутності безпечної технології компонентного ремонту;
повторній несправності після професійного відновлення.

Ознаки несправності

автомобіль не переходить у режим Ready;
режим Ready є, але тяга відсутня;
одна вісь електромобіля відключена;
потужність суттєво обмежена;
автомобіль переходить у аварійний режим;
з'являються ривки під час початку руху;
крутний момент пульсує;
тяга зникає після нагрівання;
тяга зникає під великим навантаженням;
рекуперація відсутня або нестабільна;
інвертор перегрівається;
помпа працює з максимальною швидкістю;
з'являється помилка фазного струму;
з'являється помилка положення ротора;
з'являється помилка DC-шини;
з'являється помилка внутрішнього силового модуля;
спрацьовує високовольтний запобіжник;
з'являється помилка ізоляції;
виявляються сліди рідини або перегріву.

Що перевірити перед заміною

стан батареї 12 В;
низьковольтне живлення інвертора;
масові з'єднання;
запобіжники і реле;
CAN-зв'язок;
HVIL;
стан тягової батареї;
стан контакторів;
передзаряд DC-шини;
високовольтну ізоляцію;
високовольтний кабель від батареї;
фазні кабелі до електродвигуна;
обмотки електродвигуна;
резольвер або енкодер;
температурні датчики електродвигуна;
систему охолодження;
запитаний і фактичний момент;
фазні струми;
причину обмеження потужності;
версії програмного забезпечення.

Повне сканування і стоп-кадри

До стирання кодів зберігають дані з:

інвертора або MCU;
VCU;
BMS;
ABS і ESC;
блока теплового керування;
шлюзу мережі;
зарядної системи;
блока батареї 12 В або DC/DC;
інвертора другої осі, якщо він є.

Важливі параметри:

напруга DC-шини;
струм тягової батареї;
запитаний крутний момент;
фактичний крутний момент;
швидкість електродвигуна;
фазні струми;
положення ротора;
температура силового модуля;
температура охолоджувальної рідини;
причина обмеження моменту;
стан контакторів;
стан HVIL;
значення ізоляції;
напруга живлення контролера.

Живлення 12 В і мережевий зв'язок

Низька напруга або нестабільне живлення можуть спричинити:

відсутність зв'язку з інвертором;
неправильне пробудження блока;
помилки драйверів;
помилки резольвера;
переривання CAN-зв'язку;
відсутність команди Ready;
неправильне керування контакторами;
хаотичні внутрішні коди.

Перевіряють напругу у спокої, під час пробудження, переходу в Ready і під навантаженням.

Стан тягової батареї

Інвертор може обмежувати тягу за командою BMS через:

низький SOC;
низьку або високу температуру батареї;
просідання напруги під навантаженням;
перевищення допустимого струму;
розкид напруг комірок;
помилку контакторів;
помилку передзаряду;
помилку ізоляції;
внутрішнє обмеження BMS;
аварійний стан після ДТП.

Напруга DC-шини і передзаряд

Під час переходу в Ready контролюють:

напругу тягової батареї;
напругу на вході інвертора;
швидкість зростання напруги DC-шини;
різницю між батареєю і DC-шиною;
час передзаряду;
стан контактора передзаряду;
стан головних контакторів;
внутрішній датчик напруги інвертора;
помилки надмірної або недостатньої напруги.

Перевірка HVIL

Розімкнений HVIL може бути пов'язаний з:

неповною посадкою високовольтного роз'єму;
незамкненим вторинним фіксатором;
пошкодженням низьковольтних контактів інтерлока;
корозією;
пошкодженням проводки;
неправильно встановленою захисною кришкою;
роз'ємом фазного кабелю;
роз'ємом батарейного живлення;
помилкою іншого високовольтного компонента в тому самому колі.

Високовольтна ізоляція

При помилці ізоляції джерелом може бути:

внутрішній силовий модуль інвертора;
конденсатор DC-шини;
охолоджувальна рідина всередині блока;
високовольтний вхідний кабель;
фазний кабель;
обмотка електродвигуна;
забруднений роз'єм;
пошкодження після ДТП;
інший високовольтний компонент.

Інвертор не замінюють лише за загальним кодом ізоляції. Компоненти розділяють і перевіряють за процедурою виробника.

Інвертор чи електродвигун

Внутрішня несправність електродвигуна може створювати коди інвертора. Перед заміною перевіряють:

обрив фазної обмотки;
міжвиткове замикання;
замикання між фазами;
витік обмотки на корпус;
пошкодження фазного виводу;
пошкодження резольвера;
нестабільний сигнал положення ротора;
заклинювання підшипника;
контакт ротора зі статором;
потрапляння рідини в електродвигун;
надмірний механічний опір редуктора.

Встановлення нового інвертора на електродвигун із коротким замиканням може спричинити повторний пробій силового модуля.

Фазні кабелі U, V і W

Перевіряють:

цілісність ізоляції;
сліди перетирання;
роздавлення;
перегрів;
сліди електричної дуги;
корозію контактів;
стан екрана, якщо він є;
герметичність роз'ємів;
правильність фазного підключення;
механічний натяг;
мінімальний радіус вигину;
кріплення до кузова або приводного модуля.

Фазні струми

Під час контрольованого навантаження оцінюють:

струми U, V і W;
симетрію фаз;
зсув нуля датчиків струму;
струм при нульовій команді моменту;
струми під час прискорення;
струми під час рекуперації;
стрибки сигналу;
відповідність команді моменту;
поведінку перед появою коду;
відмінність від інвертора другої осі.

Дисбаланс може бути спричинений інвертором, обмоткою електродвигуна, фазним кабелем або поганим силовим контактом.

Резольвер і положення ротора

Для правильного керування струмом інвертор повинен знати точне положення ротора. Перевіряють:

живлення резольвера;
опорний сигнал;
синусний і косинусний сигнали;
амплітуду;
фазове співвідношення;
екранування;
цілісність проводки;
корозію роз'єму;
стабільність при вібрації;
зміщення положення ротора;
потребу в калібруванні;
відповідність швидкості електродвигуна колесам.

Запитаний і фактичний крутний момент

Порівняння допомагає визначити, чи інвертор виконує команду. Аналізують:

команду від педалі акселератора;
команду VCU;
обмеження BMS;
обмеження через температуру;
запитаний момент інвертора;
розрахований фактичний момент;
момент передньої і задньої осі;
причину відхилення;
момент під час рекуперації;
момент перед появою аварійного режиму.

Рекуперативне гальмування

Відсутність рекуперації не завжди спричинена інвертором. Її можуть обмежувати:

повністю заряджена батарея;
холодна батарея;
перегріта батарея;
помилка ABS або ESC;
низьке зчеплення коліс;
помилка датчика педалі гальма;
обмеження BMS;
помилка електродвигуна;
помилка інвертора;
обраний режим руху;
програмне обмеження.

Температури інвертора

Контролюють:

температуру силового модуля;
температуру плати керування;
температуру охолоджувальної плити;
температуру рідини на вході;
температуру рідини на виході;
швидкість зростання температури;
різницю між інверторами передньої і задньої осі;
момент початку обмеження потужності;
правдоподібність датчиків після холодного простою.

Система охолодження

Перегрів інвертора може бути спричинений:

низьким рівнем охолоджувальної рідини;
повітряною пробкою;
несправною електричною помпою;
закритим керованим клапаном;
забрудненим радіатором;
заблокованим каналом;
перегнутим патрубком;
неправильною рідиною;
витоком;
внутрішнім витоком у корпус інвертора;
помилковим температурним датчиком;
неправильним прокачуванням після ремонту.

Програмна перевірка до заміни

Перевіряють:

версію програмного забезпечення інвертора;
версію VCU;
версію BMS;
сумісність блоків;
технічні бюлетені;
сервісні кампанії;
відомі помилки керування моментом;
помилки калібрування резольвера;
історію невдалого програмування;
можливість програмного відновлення блока;
правильність конфігурації передньої або задньої осі.

Підбір нового інвертора

Для підбору перевіряють:

VIN;
оригінальний номер;
заміну номера виробником;
модельний рік;
ринок постачання;
передню або задню вісь;
тип привода;
тип електродвигуна;
номінальну напругу;
максимальний струм;
потужність;
тип силових модулів;
тип охолодження;
розташування роз'ємів;
апаратну ревізію;
програмну сумісність;
можливість кодування і прив'язки.

Передня або задня вісь

У повнопривідному електромобілі інвертори можуть відрізнятися:

потужністю;
номінальним струмом;
типом електродвигуна;
розташуванням роз'ємів;
охолоджувальними штуцерами;
кронштейнами;
програмним забезпеченням;
кодом осі;
напрямком обертання;
функцією основного або допоміжного привода.

Тип тягового електродвигуна

Інвертор має відповідати конкретному типу електродвигуна:

синхронному з постійними магнітами;
внутрішньому синхронному двигуну з магнітами;
асинхронному індукційному двигуну;
синхронному двигуну із зовнішнім збудженням;
реактивному електродвигуну;
іншій спеціальній конструкції.

Однакові роз'єми не означають однакові алгоритми керування струмом і положенням ротора.

Високовольтна архітектура

Інвертор повинен відповідати:

номінальній напрузі батареї;
максимальній напрузі DC-шини;
діапазону робочих напруг;
ізоляційним вимогам;
архітектурі приблизно 400 або 800 В;
типу високовольтних роз'ємів;
системі передзаряду;
високовольтному розподільному блоку.

Потужність і струмове навантаження

Блок іншої потужності може мати:

інший силовий модуль;
інший конденсатор DC-шини;
інший діапазон фазних струмів;
інше охолодження;
іншу калібровку датчиків струму;
інший алгоритм обмеження моменту;
інше програмне забезпечення;
інший корпус або кріплення.

Новий, відновлений або вживаний блок

Перед встановленням вживаного або відновленого інвертора перевіряють:

оригінальний номер;
апаратну версію;
походження блока;
попередній VIN;
сліди ДТП;
сліди води;
сліди перегріву;
корозію роз'ємів;
стан охолоджувальних каналів;
результат перевірки ізоляції;
результат стендової перевірки силового модуля;
можливість програмування;
захист компонентів;
гарантію постачальника.

Комплектність для заміни

До початку робіт готують:

сумісний інвертор;
нові ущільнення високовольтного входу;
ущільнення фазних роз'ємів;
ущільнювальні кільця патрубків;
одноразове кріплення;
правильну охолоджувальну рідину;
заглушки для роз'ємів і патрубків;
ізольований інструмент;
обладнання для перевірки відсутності напруги;
обладнання для вакуумного заповнення;
діагностичне обладнання для кодування;
стабілізоване джерело живлення 12 В.

Підготовка до роботи

Зберегти повне сканування.
Зберегти стоп-кадри.
Записати живі параметри під час появи дефекту.
Записати програмні версії.
Зафіксувати номер старого інвертора.
Перевірити номер нового блока.
Перевірити комплектність.
Перевірити електродвигун і фазні кабелі.
Визначити заводську процедуру знеструмлення.
Визначити час розрядження.
Визначити процедуру охолодження.
Організувати безпечну робочу зону.

Знеструмлення системи

Типова послідовність може включати:

Перевести автомобіль у безпечне положення.
Вимкнути заряджання та дистанційні функції.
Вимкнути автомобіль за заводською процедурою.
Віддалити ключ або заблокувати систему доступу.
Від'єднати низьковольтне живлення.
Вийняти сервісний роз'єднувач.
Заблокувати повторне підключення.
Позначити відповідального працівника.
Дочекатися встановленого часу розрядження.
Перевірити відсутність напруги.

Розрядження DC-шини

Інвертор містить конденсатор, який може зберігати небезпечну напругу після розмикання контакторів. Необхідно:

дотриматися встановленого часу очікування;
не покладатися лише на внутрішній резистор розрядження;
перевірити параметр DC-шини сканером;
фізично виміряти напругу в передбачених точках;
врахувати можливу несправність ланцюга розрядження;
не відкривати корпус до підтвердження безпечного стану.

Перевірка відсутності напруги

Перед від'єднанням силових роз'ємів:

перевіряють прилад на відомому джерелі;
використовують правильну категорію приладу;
перевіряють напругу між позитивним і негативним полюсами;
перевіряють кожний полюс відносно корпуса, якщо це передбачено;
перевіряють залишкову напругу DC-шини;
повторно перевіряють справність приладу.

Підготовка охолоджувального контуру

Для рідинно охолоджуваного інвертора:

визначають потрібний контур;
перевіряють тип рідини;
чекають безпечної температури;
скидають тиск за процедурою;
зливають необхідний об'єм;
підготовлюють заглушки;
не допускають потрапляння рідини у роз'єми;
не використовують забруднену рідину повторно.

Отримання доступу до інвертора

Залежно від компонування можуть зніматися:

верхні декоративні панелі;
нижній захист;
повітропроводи;
частина системи охолодження;
високовольтні захисні кришки;
кронштейни проводки;
опори приводного модуля;
елементи підрамника;
частина багажного відсіку;
повний приводний модуль.

Перед демонтажем фотографують прокладання кабелів, патрубків, джгутів і положення кронштейнів.

Від'єднання низьковольтних роз'ємів

перевірити відсутність живлення;
відкрити вторинні фіксатори;
не тягнути за проводи;
маркувати схожі роз'єми;
перевірити контакти;
перевірити корозію;
перевірити ущільнення;
перевірити екранування резольвера;
закрити роз'єми захисними ковпачками.

Від'єднання високовольтного входу

Після підтвердження відсутності напруги:

очищують зовнішню поверхню роз'єму;
відкривають вторинний фіксатор;
від'єднують роз'єм без перекосу;
перевіряють силові контакти;
перевіряють HVIL;
перевіряють ущільнення;
перевіряють сліди дуги;
перевіряють воду або охолоджувальну рідину;
закривають роз'єм захисною заглушкою.

Від'єднання фазних виходів

Під час від'єднання фазних кабелів:

фіксують початкове розташування U, V і W;
не допускають переплутування фаз;
перевіряють маркування;
контролюють стан контактів;
контролюють сліди перегріву;
контролюють стан ізоляції;
не згинають кабель нижче допустимого радіуса;
закривають роз'єми від пилу і рідини;
не прокручують електродвигун без урахування генерованої напруги.

Від'єднання патрубків

ідентифікувати подачу і повернення;
звільнити фіксатори за процедурою;
не пошкодити штуцери;
не перекручувати патрубки;
перевірити ущільнювальні кільця;
перевірити відкладення;
перевірити тріщини;
встановити заглушки;
не допустити забруднення контуру.

Демонтаж старого інвертора

При демонтажі:

підтримують масу блока;
використовують штатні точки підйому;
дотримуються послідовності відкручування;
не використовують кабелі як ручки;
не пошкоджують корпус електродвигуна;
не пошкоджують ущільнювальні поверхні;
зберігають дистанційні елементи;
маркують кріплення;
зберігають старий блок для аналізу.

Огляд демонтованого блока

Перевіряють:

сліди перегріву;
запах пошкодженої електроніки;
сліди електричної дуги;
корозію;
воду;
охолоджувальну рідину;
тріщини корпуса;
пошкодження роз'ємів;
стан штуцерів;
сліди попереднього ремонту;
відповідність заводського номера;
локальну зону найбільшого нагрівання.

Перевірка електродвигуна перед монтажем

Перед установленням нового інвертора перевіряють:

ізоляцію обмоток;
симетрію фазних опорів;
індуктивність або імпеданс за заводською процедурою;
відсутність міжфазного замикання;
відсутність витоку на корпус;
резольвер або енкодер;
температурні датчики;
плавність обертання;
стан підшипників;
відсутність механічного заклинювання;
стан редуктора;
відсутність рідини всередині привода.

Випробувальну напругу і метод вимірювання обирають за документацією. Універсальні значення для всіх електродвигунів не застосовують.

Перевірка фазних і високовольтних кабелів

стан зовнішньої оболонки;
стан внутрішньої ізоляції;
стан екрана;
цілісність жил;
опір з'єднань;
сліди роздавлення;
сліди перегріву;
корозію наконечників;
герметичність роз'ємів;
правильне прокладання;
кріплення;
відсутність натягу.

Встановлення нового інвертора

Перед установленням:

порівнюють заводські номери;
порівнюють апаратні ревізії;
порівнюють роз'єми;
порівнюють штуцери;
перевіряють кронштейни;
перевіряють ущільнювальні поверхні;
встановлюють нові ущільнення;
очищують посадкові поверхні;
встановлюють блок без перекосу;
не затискають джгут;
не створюють натяг кабелів і патрубків.

Моменти затягування

За заводськими значеннями затягують:

основне кріплення інвертора;
кронштейни;
болтові з'єднання DC-входу;
фазні з'єднання U, V і W;
точки PE або маси;
кронштейни кабелів;
охолоджувальні з'єднання;
захисні кришки;
кріплення приводного модуля.

Недостатнє затягування спричиняє нагрівання та дугу. Надмірне затягування може пошкодити шину, різьбу, ізолятор або корпус.

Роз'єми, ущільнення і фіксатори

Після підключення перевіряють:

повну посадку роз'єму;
первинний фіксатор;
вторинний фіксатор;
замикання HVIL;
правильне положення ущільнення;
відсутність вологи;
відсутність забруднення;
відсутність затиснутих проводів;
відсутність натягу;
правильне встановлення захисних кришок.

Заповнення системи охолодження

використовують правильну рідину;
не змішують несумісні склади;
застосовують чисте обладнання;
виконують вакуумне заповнення, якщо воно передбачене;
перевіряють герметичність;
не запускають інвертор із порожнім каналом;
фіксують доданий об'єм;
контролюють рівень після охолодження.

Сервісне видалення повітря

За допомогою діагностичного обладнання можуть активуватися:

помпа силової електроніки;
керовані клапани;
різні швидкості помпи;
радіаторна гілка;
чилер;
повторні цикли прокачування.

Після процедури перевіряють рівень, шум помпи, потік, різницю температур і відсутність витоків.

Кодування і програмування

Залежно від автомобіля можуть знадобитися:

програмування інвертора;
прив'язка до VIN;
кодування передньої або задньої осі;
кодування типу електродвигуна;
параметризація потужності;
параметризація високовольтної архітектури;
зняття захисту компонентів;
оновлення VCU;
оновлення BMS;
синхронізація з інвертором другої осі;
онлайн-авторизація виробника.

Калібрування положення ротора

Після заміни інвертора, електродвигуна або резольвера може бути потрібне визначення зміщення положення ротора. Неправильне значення може спричинити:

ривки;
низький момент;
підвищені фазні струми;
перегрів;
шум електродвигуна;
нестабільну рекуперацію;
помилки синхронізації;
відмову переходу в Ready.

Калібрування виконують лише штатною процедурою для конкретного привода.

Адаптації та ініціалізація

Можуть виконуватися:

ініціалізація інвертора;
очищення внутрішньої історії відмов;
калібрування датчиків струму;
калібрування датчика напруги;
калібрування резольвера;
навчання нульового моменту;
синхронізація VCU і MCU;
реєстрація нового блока;
перезапуск високовольтної системи;
контроль конфігурації повного привода.

Перевірка ізоляції після заміни

До активації тяги перевіряють:

відсутність активної помилки ізоляції;
значення ізоляції у живих даних;
правильність підключення DC-входу;
правильність фазних підключень;
відсутність вологи;
відсутність рідини біля контактів;
стан ущільнень;
замикання HVIL;
стан фазних кабелів;
стабільність ізоляції при роботі помпи.

Перший запуск

Під час першого відновлення системи контролюють:

напругу батареї 12 В;
пробудження інвертора;
CAN-зв'язок;
стан HVIL;
передзаряд DC-шини;
напругу DC-шини;
відсутність диму, запаху або нагрівання;
роботу помпи;
витоки;
положення ротора;
фазні струми при нульовому моменті;
нові коди несправностей.

Перевірка з піднятими колесами

Такий тест виконують лише тоді, коли його дозволяє заводська процедура. Небезпека пов'язана з:

раптовим обертанням коліс;
роботою системи стабілізації;
розподілом моменту між осями;
високою швидкістю обертання без дорожнього навантаження;
генерацією напруги електродвигуном;
недостатньою фіксацією автомобіля;
пошкодженням приводів при різниці швидкостей.

Дорожній тест

Під час тесту контролюють:

плавність початку руху;
рух уперед і назад;
запитаний і фактичний момент;
момент передньої та задньої осі;
фазні струми;
напругу DC-шини;
струм батареї;
температуру інвертора;
температуру електродвигуна;
причину обмеження потужності;
відсутність ривків;
відсутність аварійного режиму;
поведінку під великим навантаженням;
поведінку після прогрівання.

Перевірка рекуперації

Перевіряють:

команду рекуперативного моменту;
фактичний негативний момент;
струм заряджання батареї;
плавність переходу від тяги до рекуперації;
роботу на різних швидкостях;
роботу після прогрівання;
взаємодію з ABS і ESC;
відсутність ривків;
температуру силового модуля;
причину обмеження рекуперації.

Контроль фазних струмів

Після заміни перевіряють:

нульове зміщення датчиків;
симетрію U, V і W;
струми під час малого моменту;
струми під час великого моменту;
струми при рекуперації;
відсутність стрибків;
відповідність швидкості електродвигуна;
відсутність повторного коду фазного каналу.

Тепловий тест

Після тривалого навантаження контролюють:

температуру силового модуля;
температуру корпуса;
температуру рідини на вході;
температуру рідини на виході;
роботу помпи;
роботу клапанів;
локальне нагрівання DC-роз'єму;
локальне нагрівання фазних з'єднань;
відсутність витоків після прогрівання;
відсутність теплового обмеження моменту.

Контроль після заміни

інвертор правильно закріплений;
усі роз'єми повністю встановлені;
вторинні фіксатори замкнені;
HVIL замкнений;
високовольтна ізоляція відповідає вимогам;
фазні кабелі підключені правильно;
охолодження герметичне;
повітря видалене;
кодування виконане;
калібрування положення ротора завершене;
Ready вмикається штатно;
тяга розвивається плавно;
рекуперація працює;
фазні струми симетричні;
температури відповідають режиму;
обмеження потужності відсутнє;
активні коди не повертаються;
результати задокументовані.

Базовий алгоритм заміни

Зафіксувати скаргу та умови появи несправності.
Виконати повне сканування.
Зберегти коди, стоп-кадри і живі параметри.
Перевірити батарею 12 В.
Перевірити живлення і мережевий зв'язок інвертора.
Перевірити стан тягової батареї.
Перевірити контактори і передзаряд.
Перевірити напругу DC-шини.
Перевірити HVIL.
Локалізувати можливу помилку ізоляції.
Перевірити високовольтний вхідний кабель.
Перевірити фазні кабелі.
Перевірити електродвигун.
Перевірити резольвер і проводку.
Порівняти запитаний і фактичний момент.
Проаналізувати фазні струми.
Перевірити систему охолодження.
Перевірити програмне забезпечення і бюлетені.
Підтвердити внутрішню несправність інвертора.
Підібрати блок за VIN і заводським номером.
Перевірити вісь, тип двигуна, напругу і потужність.
Перевірити комплектність.
Організувати високовольтну робочу зону.
Знеструмити систему.
Дочекатися розрядження DC-шини.
Фізично перевірити відсутність напруги.
Підготувати охолоджувальний контур.
Отримати доступ до інвертора.
Зафіксувати прокладання кабелів і патрубків.
Від'єднати низьковольтні роз'єми.
Від'єднати високовольтний вхід.
Від'єднати фазні кабелі.
Від'єднати патрубки.
Демонтувати старий блок.
Оглянути інвертор і суміжні компоненти.
Повторно перевірити електродвигун і кабелі.
Усунути причину перегріву, води або пошкодження.
Встановити нові ущільнення.
Встановити новий інвертор.
Затягнути з'єднання за заводськими моментами.
Підключити фазні та високовольтні кабелі.
Підключити низьковольтні роз'єми.
Перевірити HVIL і фіксатори.
Підключити охолодження.
Заповнити контур.
Видалити повітря сервісною процедурою.
Виконати кодування і програмування.
Виконати калібрування положення ротора.
Виконати адаптації.
Перевірити ізоляцію.
Відновити систему у правильній послідовності.
Виконати перший запуск.
Перевірити Ready і нульові фазні струми.
Виконати дозволений початковий тест привода.
Провести дорожній тест.
Перевірити тягу і рекуперацію.
Перевірити фазні струми під навантаженням.
Провести тепловий тест.
Перевірити витоки та рівень рідини.
Повторно виконати повне сканування.
Задокументувати результат.

Типові помилки

замінювати інвертор лише за текстом одного коду;
не перевіряти батарею 12 В;
не перевіряти живлення і CAN-зв'язок;
не перевіряти передзаряд DC-шини;
не перевіряти HVIL;
замінювати інвертор при загальній помилці ізоляції без локалізації;
не перевіряти фазні кабелі;
не перевіряти обмотки електродвигуна;
не перевіряти резольвер;
не аналізувати фазні струми;
не перевіряти систему охолодження;
ігнорувати програмне оновлення;
підбирати блок лише за зовнішнім виглядом;
плутати інвертори передньої і задньої осі;
встановлювати блок іншої потужності;
встановлювати блок іншої високовольтної архітектури;
встановлювати вживаний блок без стендової перевірки;
вважати від'єднання батареї 12 В достатнім знеструмленням;
не чекати розрядження конденсатора;
не перевіряти відсутність напруги фізично;
переплутувати фазні кабелі;
пошкоджувати HVIL при складанні;
повторно використовувати пошкоджені ущільнення;
перетягувати силові з'єднання;
залишати кабелі під натягом;
допускати потрапляння рідини у роз'єми;
запускати інвертор без охолоджувальної рідини;
не виконувати сервісне прокачування;
не виконувати кодування;
не калібрувати положення ротора;
проводити тест із піднятими колесами без дозволеної процедури;
не перевіряти рекуперацію;
не перевіряти фазні струми під навантаженням;
не проводити тепловий тест;
передавати автомобіль з активними кодами.

Товарні групи TESMA

Тяговий інвертор, високовольтні та фазні кабелі підбирають за VIN, заводським номером, віссю встановлення, типом електродвигуна, напругою, потужністю, апаратною ревізією і програмною сумісністю. Для суміжного ремонту й обслуговування можуть бути корисні:

Високовольтний електронний блок не підбирають лише за формою корпуса або роз'ємів. До замовлення перевіряють каталожну заміну номера, передню або задню вісь, тип електродвигуна, напругу, потужність, охолодження, програмування, захист компонентів і комплектність ущільнень.

Часті питання

Коли потрібно замінювати інвертор електромобіля?

Після підтвердження внутрішнього пошкодження силового модуля, DC-шини, датчиків, контролера, ізоляції або герметичного корпуса, якщо безпечний ремонт не передбачений.

Чи доводить код фазного струму несправність інвертора?

Ні. Причиною можуть бути фазний кабель, обмотка електродвигуна, силовий контакт, датчик струму або сам інвертор.

Чому автомобіль не переходить у Ready?

Перевіряють батарею 12 В, HVIL, ізоляцію, контактори, передзаряд, інвертор, електродвигун, резольвер, мережевий зв'язок і програмну конфігурацію.

Чому Ready є, але електромобіль не їде?

Можлива заборона крутного моменту, несправність інвертора, електродвигуна, резольвера, привода, ABS або іншого блока, який блокує тягу.

Чи може несправний електродвигун пошкодити новий інвертор?

Так. Міжфазне замикання, витік на корпус або пошкодження фазного кабелю можуть повторно вивести силовий модуль з ладу.

Чи можна встановити інвертор без перевірки електродвигуна?

Небажано. При кодах фазного струму, короткого замикання або ізоляції електродвигун і кабелі перевіряють обов'язково.

Чому одна вісь електромобіля відключена?

Причиною можуть бути інвертор, електродвигун, перегрів, резольвер, фазний кабель, помилка ізоляції або програмне обмеження конкретної осі.

Чи можна встановити інвертор передньої осі на задню?

Лише якщо виробник прямо підтверджує однаковий номер, апаратну конфігурацію і можливість відповідного кодування.

Чи можна встановити інвертор більшої потужності?

Лише в передбаченій виробником конфігурації. Потрібна сумісність із батареєю, електродвигуном, кабелями, охолодженням і програмним забезпеченням.

Чи можна встановити вживаний інвертор?

Можна після перевірки номера, апаратної версії, ізоляції, силового модуля, роз'ємів, охолоджувальних каналів і можливості програмування.

Чи потрібне кодування після заміни?

У багатьох автомобілях потрібні програмування, прив'язка до VIN, кодування осі, типу електродвигуна, потужності та синхронізація з VCU і BMS.

Навіщо калібрувати резольвер?

Інвертору потрібне точне положення ротора. Неправильне зміщення спричиняє ривки, низький момент, перегрів і помилки керування.

Чому після заміни з'явилися ривки?

Перевіряють калібрування положення ротора, правильність фазних підключень, кодування, фазні струми, електродвигун і механічну частину привода.

Чому після заміни немає рекуперації?

Перевіряють SOC і температуру батареї, BMS, ABS, VCU, налаштування режиму руху, кодування інвертора та фактичний рекуперативний момент.

Чому інвертор перегрівається після заміни?

Можливі повітря у контурі, несправна помпа, закритий клапан, неправильна рідина, перегнутий патрубок, помилковий датчик або надмірний фазний струм.

Чи потрібно зливати охолоджувальну рідину?

Якщо інвертор має рідинне охолодження, контур готують за заводською процедурою. Необхідний обсяг залежить від конструкції.

Чи потрібне вакуумне заповнення?

Якщо воно передбачене виробником. Метод допомагає заповнити вузькі канали та зменшує ризик повітряної пробки.

Чи достатньо перевірити автомобіль на місці?

Ні. Потрібен контроль під тягою, при рекуперації, після прогрівання і за достатнього навантаження.

Чому після заміни знову з'явився код короткого замикання?

Перевіряють електродвигун, фазні кабелі, правильність підключення, ізоляцію та сумісність нового блока.

Чи можна мегомметром перевіряти систему через інвертор?

Ні, якщо це прямо не дозволено заводською процедурою. Випробувальна напруга може пошкодити силову електроніку.

Чи небезпечно прокручувати від'єднаний електродвигун?

Електродвигун із постійними магнітами може генерувати напругу на фазних виводах, тому його обертання контролюють за сервісною процедурою.

Що перевіряють після заміни інвертора?

HVIL, ізоляцію, передзаряд, кодування, положення ротора, фазні струми, тягу, рекуперацію, температури, охолодження, витоки і повторні коди.

Чому проблема залишилася після заміни?

Початкова причина могла знаходитися в електродвигуні, фазному кабелі, батареї, BMS, охолодженні, резольвері, проводці, VCU або програмному забезпеченні.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Заміна інвертора електромобіля потрібна лише після підтвердження внутрішньої несправності силового блока. Перед демонтажем перевіряють живлення 12 В, тягову батарею, контактори, передзаряд, DC-шину, HVIL, високовольтну ізоляцію, фазні кабелі, електродвигун, резольвер, фазні струми, охолодження і програмне забезпечення.

Після встановлення нового інвертора необхідні правильне підключення високовольтного входу і фаз U, V, W, відновлення охолодження, кодування, калібрування положення ротора та перевірка ізоляції. Результат підтверджують переходом у Ready, стабільною тягою, справною рекуперацією, симетричними фазними струмами, нормальними температурами та відсутністю повторних кодів під навантаженням.