新能源汽車(chē)常見(jiàn)故障診斷及維修技術(shù)分析

簡(jiǎn) 斌

(江西新能源科技職業(yè)學(xué)院，江西 新余 338012)

0 前言

新能源汽車(chē)主要分為純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)等類(lèi)型。與傳統(tǒng)汽車(chē)相比較，新能源汽車(chē)具有較為突出的優(yōu)勢(shì)，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面更為先進(jìn)，在節(jié)能環(huán)保方面具有較高的價(jià)值，能夠有效降低能源消耗。但是，由于新能源汽車(chē)在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較短，技術(shù)不夠成熟，車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，難以進(jìn)行診斷與維修。因此，對(duì)新能源汽車(chē)常見(jiàn)故障原因進(jìn)行有效地診斷和維修，確保車(chē)輛的正常使用并延長(zhǎng)其使用壽命，可助推新能源汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展。

1 新能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)況

新能源汽車(chē)屬于新興產(chǎn)業(yè)，與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，新能源汽車(chē)的動(dòng)力源主要依靠電力資源，可以有效減少對(duì)石油資源的消耗和依賴(lài)，在一定程度上可緩解我國(guó)能源短缺的問(wèn)題。此外，以氫燃料電池為動(dòng)力源的汽車(chē)，在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生汽車(chē)尾氣，在環(huán)境保護(hù)方面具有突出的發(fā)展?jié)摿Α；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，新能源汽車(chē)逐漸得到汽車(chē)用戶(hù)的認(rèn)可，并在汽車(chē)市場(chǎng)中占據(jù)了一定的份額。我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展最早開(kāi)始于2008年，隨后有越來(lái)越多的汽車(chē)企業(yè)加入到這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)中，我國(guó)政府也相繼出臺(tái)了一系列的產(chǎn)業(yè)扶持政策[1]。目前，新能源汽車(chē)在電池續(xù)航能力、電池自燃等方面還存在一定的技術(shù)問(wèn)題，這對(duì)新能源汽車(chē)的推廣用帶來(lái)了不利的影響。因此，應(yīng)重視新能源汽車(chē)故障的有效診斷，加強(qiáng)維修技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)更好地發(fā)展。

2 新能源汽車(chē)常見(jiàn)故障

2.1 動(dòng)力電池故障

目前，新能源汽車(chē)普遍采用電能作為其主要能量來(lái)源，在節(jié)能環(huán)保方面具有良好表現(xiàn)?，F(xiàn)階段，純電動(dòng)汽車(chē)主要使用鋰動(dòng)力電池作為電能的載體，其動(dòng)力電池組主要由多個(gè)鋰電池單體構(gòu)成。在鋰電池的應(yīng)用過(guò)程中，如果鋰電池單體的性能發(fā)生改變，會(huì)使整個(gè)動(dòng)力電池組出現(xiàn)充電不足或過(guò)度放電等故障，對(duì)電池的使用壽命會(huì)產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致動(dòng)力電池出現(xiàn)故障。在新能源汽車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中，動(dòng)力電池組持續(xù)放電并產(chǎn)生了高溫，當(dāng)高壓導(dǎo)線長(zhǎng)時(shí)間處于高溫條件下時(shí)，其絕緣層會(huì)出現(xiàn)老化或者軟化，引發(fā)電池漏電或短路等故障。如果沒(méi)有及時(shí)對(duì)這類(lèi)故障進(jìn)行診斷，并對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，會(huì)對(duì)新能源汽車(chē)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響[2]。

2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是新能源汽車(chē)的基礎(chǔ)組成部分，在車(chē)輛的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，該系統(tǒng)主要完成機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化。通常，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障主要為電路系統(tǒng)故障、磁路系統(tǒng)故障和機(jī)械系統(tǒng)故障。由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有多種工作模式，發(fā)生故障的原因也不盡相同，為故障診斷工作帶來(lái)了一定難度。在一般情況下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障可以從機(jī)械故障或電氣故障2個(gè)方面進(jìn)行診斷和分析。此外，制動(dòng)系統(tǒng)真空泵故障也是引起電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障較為常見(jiàn)的原因之一。

3 故障的診斷及維修

3.1 動(dòng)力電池故障診斷及維修

本文以北汽新能源E150 ev車(chē)型為例，闡述動(dòng)力電池故障診斷及維修方法。該車(chē)輛在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，儀表盤(pán)出現(xiàn)警報(bào)提醒，并在間隔約2 s后，儀表盤(pán)顯示“動(dòng)力蓄電池故障”，且在導(dǎo)航屏上顯示“中度故障，請(qǐng)立即安全停車(chē)，與車(chē)輛授權(quán)服務(wù)商聯(lián)系”等提示信息，表明該車(chē)輛沒(méi)有了動(dòng)力來(lái)源，無(wú)法繼續(xù)行駛。該車(chē)型的動(dòng)力電池為磷酸鐵鋰電池，此類(lèi)電池在高溫條件下具有良好的性能，但在低溫時(shí)性能會(huì)受到很大的影響。如果電池充電時(shí)溫度較低，在一定程度上會(huì)影響電池壽命。磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)在使用車(chē)載充電機(jī)進(jìn)行充電時(shí)，對(duì)充電溫度和充電電流的要求為：充電溫度在0～55℃之間，最大允許充電電流為10 A。當(dāng)電池單體最高電壓超過(guò)額定電壓0.4 V 時(shí)，最大允許充電電流應(yīng)降低至5 A；當(dāng)電池單體最高電壓超過(guò)額定電壓0.5 V 時(shí)，電池系統(tǒng)不再被允許進(jìn)行充電。在故障診斷時(shí)，對(duì)該車(chē)輛動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行充電，并在充滿電后使用專(zhuān)用的解碼器讀取電池內(nèi)部數(shù)據(jù)，測(cè)得其中某個(gè)電池單體的最低電壓為0.511 V，說(shuō)明該單體電池出現(xiàn)了損壞情況。該故障的解決方法是對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行整體放電后，更換損壞的電池單體，再對(duì)電池系統(tǒng)重新充電[3]。

為了使動(dòng)力電池始終處于良好的性能狀態(tài)，應(yīng)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行定期檢查。在檢查過(guò)程中，可以使用萬(wàn)用表等檢測(cè)設(shè)備，對(duì)電池的電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)和記錄，并與正常值進(jìn)行比較，判斷電池相關(guān)參數(shù)是否存在異常。如果存在異常，應(yīng)根據(jù)電池?fù)p壞情況及時(shí)更換和維護(hù)，保證車(chē)輛能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷及維修

本文以比亞迪電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)真空泵故障為例，闡述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷與維修方法。該車(chē)輛在正常行駛過(guò)程中，車(chē)機(jī)系統(tǒng)發(fā)出了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在故障的預(yù)警信號(hào)。經(jīng)過(guò)初步的故障診斷和排查，判斷該車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)真空泵出現(xiàn)了故障。該車(chē)型制動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)真空泵啟動(dòng)和關(guān)閉的條件為：當(dāng)車(chē)速在60 km/h以下、真空度小于60 kPa時(shí)，真空泵啟動(dòng)；當(dāng)真空度達(dá)到75 kPa時(shí)，真空泵關(guān)閉。如果車(chē)速超過(guò)60 km/h，真空泵啟動(dòng)條件是真空度小于70 k Pa，關(guān)閉條件是真空度達(dá)到75 k Pa。在檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該車(chē)輛在無(wú)人為腳剎且真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，真空度在5 s內(nèi)沒(méi)有發(fā)生變化；在有人為腳剎且真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，真空度在10 s也沒(méi)有發(fā)生改變。說(shuō)明該車(chē)輛的真空泵存在一般漏氣問(wèn)題，導(dǎo)致車(chē)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障信號(hào)。在更換了電動(dòng)真空泵后，該故障信號(hào)消失。當(dāng)真空泵出現(xiàn)一般漏氣時(shí)，車(chē)機(jī)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一般預(yù)警信號(hào)；當(dāng)真空泵失去效力或者出現(xiàn)嚴(yán)重漏氣問(wèn)題時(shí)，車(chē)機(jī)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出嚴(yán)重警示信號(hào)[4]。因此，在車(chē)輛維修過(guò)程中，不管是一般預(yù)警信號(hào)還是嚴(yán)重警示信號(hào)，在車(chē)輛執(zhí)行斷電后，應(yīng)再次對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)在系統(tǒng)恢復(fù)正常后，才可以將預(yù)警信號(hào)消除，并將故障排查的相關(guān)信息錄入到該車(chē)輛的歷史故障中。

4 提高故障診斷與維修能力的措施

4.1 加強(qiáng)與企業(yè)的合作

為了提高新能源汽車(chē)的故障診斷與維修能力，應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，及時(shí)更新維修觀念，對(duì)新能源汽車(chē)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特性和運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行全面掌握。同時(shí)，要加強(qiáng)與新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的合作，更好地開(kāi)展故障診斷和維修工作。從新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的角度來(lái)講，企業(yè)可以通過(guò)維修平臺(tái)更加清晰地了解自身車(chē)型的優(yōu)勢(shì)和短板，為該車(chē)型的進(jìn)一步優(yōu)化和后續(xù)車(chē)型的研發(fā)工作提供技術(shù)支持。在與新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)建立合作關(guān)系的同時(shí)，可以組織相關(guān)維修人員進(jìn)入工廠參觀學(xué)習(xí)，對(duì)新能源汽車(chē)的內(nèi)部構(gòu)造、運(yùn)行機(jī)理、故障解決方案等方面進(jìn)行共同探討，推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。維修平臺(tái)也可以邀請(qǐng)新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)的專(zhuān)業(yè)人員定期到維修現(xiàn)場(chǎng)為維修人員提供專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)，通過(guò)技術(shù)交流與溝通，找到故障發(fā)生的根本原因，制定出更為有效的維修方案。

4.2 做好維修前的檢測(cè)工作

在進(jìn)行新能源汽車(chē)故障診斷和維修時(shí)，應(yīng)做好維修前的檢測(cè)工作，為后續(xù)的維修工作奠定基礎(chǔ)，提高維修工作的成效。新能源汽車(chē)在內(nèi)部構(gòu)造方面并不復(fù)雜，但其電路系統(tǒng)較為復(fù)雜，為了提高故障檢測(cè)效率，提升車(chē)輛維修質(zhì)量，應(yīng)在明確車(chē)輛狀態(tài)的前提下，開(kāi)展車(chē)輛的檢測(cè)工作[5]。例如，檢查控制器、真空泵狀態(tài)是否正常；在熄火狀態(tài)下，檢查真空管路和內(nèi)部線路是否存在泄漏等情況。維修前的檢測(cè)工作可以通過(guò)人工進(jìn)行，也可以使用電子設(shè)備儀器進(jìn)行檢測(cè)。

4.3 提升維修工作人員的專(zhuān)業(yè)水平

隨著新能源汽車(chē)技術(shù)不斷提升，故障診斷和維修的難度進(jìn)一步加大，需要維修工作人員在維修技術(shù)方面不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新。除了依靠專(zhuān)業(yè)化的電子設(shè)備外，還應(yīng)有效提升維修人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和工作能力，強(qiáng)化在日常工作中的教育培訓(xùn)，督促相關(guān)人員對(duì)新能源汽車(chē)的結(jié)構(gòu)、故障診斷方法和維修技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)新能源汽車(chē)常見(jiàn)故障診斷和維修的典型案例進(jìn)行分析，闡述了提高新能源汽車(chē)故障診斷與維修能力的重要性。加強(qiáng)對(duì)新能源汽車(chē)常見(jiàn)故障的診斷，有效應(yīng)用維修技術(shù)，對(duì)提高新能源汽車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。維修平臺(tái)和新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)緊密協(xié)作，共同提高新能源汽車(chē)的故障診斷與維修能力，推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。