電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)故障分析與可靠性提高方法

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714019

摘要：汽車的研發(fā)方便了人們的出行，隨著科技的進(jìn)步以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求，電動(dòng)汽車行業(yè)得到了很好的發(fā)展。由于目前我國(guó)的電動(dòng)汽車研發(fā)水平有限，存在個(gè)別的電氣系統(tǒng)故障問(wèn)題，給電動(dòng)汽車的行駛帶來(lái)了諸多的不便。因此筆者根據(jù)電動(dòng)汽車的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便找尋出電氣故障的根本原因，同時(shí)根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)提升電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性提出一些建議。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；電氣系統(tǒng)；故障處理；提升可靠性

傳統(tǒng)以汽油等為燃料的汽車，過(guò)多的尾氣排放造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。在綠色環(huán)保的發(fā)展理念下，新能源汽車的制造有效的解決了這一難題。近年來(lái)，我國(guó)也對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)進(jìn)行了幫助，現(xiàn)在的公交車等大多換成了電動(dòng)汽車。目前的汽車行業(yè)內(nèi)，電動(dòng)汽車的制造技術(shù)仍有待加強(qiáng)，為此盡可能的減少電氣系統(tǒng)故障，提升電動(dòng)汽車的穩(wěn)定性，為人們的出行提供更多的方便。

一、電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)的組成以及常見(jiàn)的電氣故障

電動(dòng)汽車的電氣系統(tǒng)主要組成部分有：動(dòng)力電池組、電機(jī)控制器、三相異步電動(dòng)機(jī)、整車控制器、電源變換器、點(diǎn)火開關(guān)、電器件等。

常見(jiàn)電氣故障：（1）無(wú)法起動(dòng)，常見(jiàn)的有整個(gè)電氣系統(tǒng)都無(wú)法工作，或者車輛電器件工作正常，但是車輛無(wú)法起動(dòng)行駛。（2）電器設(shè)備件不工作，電動(dòng)汽車主要電器設(shè)備有各種燈具、刮水器、組合儀表、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器、空調(diào)等，經(jīng)常出現(xiàn)不工作故障的有收音機(jī)、真空泵、組合儀表和刮水器。（3）電器設(shè)備工作不正常，主要是工作狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)不一致，如真空泵不停地抽氣、組合儀表顯示不正常、收音機(jī)有很大的干擾等。

二、常見(jiàn)電氣系統(tǒng)故障的分析與處理

（一）無(wú)法起動(dòng)故障分析與處理

當(dāng)電動(dòng)汽車出現(xiàn)不能起動(dòng)問(wèn)題時(shí)，首先考慮的是直流接觸器能不能吸合的問(wèn)題，直流接觸器故障會(huì)造成電機(jī)控制器不能接收到電池電源，進(jìn)而電機(jī)控制模塊無(wú)法正常工作，最終造成電動(dòng)汽車無(wú)法啟動(dòng)的故障。此類故障有兩種表現(xiàn)形式，一種為汽車整體缺少電源支持，所有電器設(shè)備均不工作。另外一種是設(shè)備顯示正常，車輛無(wú)法開動(dòng)問(wèn)題。整車斷電說(shuō)明電源轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)故障，正常的工作電壓為12V，電源沒(méi)有被正常的輸出，進(jìn)而汽車整體電器缺少電源而不工作。這種情況極大的可能就是直流接觸器無(wú)法吸合造成的，負(fù)極控制模塊接收不到運(yùn)行的電源信號(hào)，在處理故障時(shí)將DC/DC轉(zhuǎn)換器更換即可。根據(jù)汽車的構(gòu)造我們可以發(fā)現(xiàn)，電機(jī)控制器與動(dòng)力電池負(fù)極之間有一個(gè)控制模塊，其主要功能就是控制車輛啟動(dòng)開關(guān)，主接觸器作為核心元件，在出現(xiàn)外圍控制信號(hào)時(shí)，主接觸器才能進(jìn)行吸合。當(dāng)出現(xiàn)第二種故障時(shí)，主要是負(fù)極控制模塊的電路損壞。

（二）電器設(shè)備不工作的故障分析與處理

通過(guò)一些車輛的維護(hù)過(guò)程中我們可以發(fā)現(xiàn)，許多汽車電器設(shè)備存在不工作的現(xiàn)象。電器設(shè)備的穩(wěn)定工作，基礎(chǔ)的條件就是電源的支持，眾多電器工作中，多是缺乏電源供給造成的。對(duì)此，我們可以使用萬(wàn)能表對(duì)電源進(jìn)行檢查，同時(shí)還需要對(duì)線束接頭處進(jìn)行檢查，避免線路松動(dòng)，最后還需檢測(cè)搭鐵是否正常。在仔細(xì)檢測(cè)后，仍存在故障，則說(shuō)明電氣設(shè)備內(nèi)部被損壞，此時(shí)就需要更換電器設(shè)備進(jìn)行解決。此外還有電氣設(shè)備工作不正?，F(xiàn)象，即工作不穩(wěn)定，時(shí)好時(shí)壞。此時(shí)可以通過(guò)電器設(shè)備的表現(xiàn)狀況對(duì)故障進(jìn)行推測(cè)，可以按照電氣原理圖對(duì)故障根源進(jìn)行查找。

三、提高電氣系統(tǒng)可靠性的方法

（一）提高線束環(huán)節(jié)的可靠性

電氣系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)之間是通過(guò)線束來(lái)連接的，線束穩(wěn)定性的提高，必然會(huì)加強(qiáng)電氣系統(tǒng)的可靠性。線束承載著電動(dòng)汽車電源信號(hào)的傳導(dǎo)作用，如果線束出現(xiàn)損壞、松動(dòng)以及脫落等情況時(shí)，會(huì)直接的導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的故障，因此在保證電器設(shè)備質(zhì)量的同時(shí)，必須提高線束的穩(wěn)固。對(duì)此，筆者提出以下幾點(diǎn)提升方法：

（1）提高回路的可靠性。在設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該考慮電氣回路的穩(wěn)定性。在不影響系統(tǒng)中其他功能的情況下，盡可能的減少回路、減少搭鐵點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)合并線路與元器件以及功能模塊化，降低出現(xiàn)故障的概率。

（2）減少線路之間的干擾。對(duì)此我們可以通過(guò)對(duì)線束進(jìn)行包扎來(lái)實(shí)現(xiàn)，盡量的將功能線路與信號(hào)線路進(jìn)行分離，如此可以減少電磁干擾對(duì)線路的影響，促進(jìn)電信號(hào)的準(zhǔn)確傳導(dǎo)，提升電氣設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

（3）做好線束保護(hù)。線束在使用過(guò)程中必定會(huì)發(fā)生老化脫落等現(xiàn)象。因此對(duì)線束的防護(hù)工作時(shí)極其重要的，可以通過(guò)接觸端子和連接器的合理使用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）提高整車控制器環(huán)節(jié)的可靠性

整車控制器類似人體的大腦，是電動(dòng)汽車正常工作不可或缺的重要設(shè)備，它控制DC/DC變換器的輸入與輸出繼電器的動(dòng)作，保證DC/DC及時(shí)發(fā)揮其電源轉(zhuǎn)換的功能，同時(shí)它也是解碼電機(jī)控制器信息讓儀表顯示的裝置，通過(guò)判斷管路真空度控制真空泵的工作與否，因此整車控制器是整車運(yùn)作的關(guān)鍵。為此，需要對(duì)

整車控制器進(jìn)行各種可靠性測(cè)試，如負(fù)載測(cè)試、溫度測(cè)試等可靠性測(cè)試，有利于整車控制器提升自身防護(hù)能力，以此來(lái)提升整個(gè)電氣系統(tǒng)的可靠性。此外還可以分模塊設(shè)計(jì)控制器。儀表驅(qū)動(dòng)功能與整車控制功能分離，保證和動(dòng)力、安全相關(guān)的控制模塊可靠性高，避免功能的相互影響造成的故障，將風(fēng)險(xiǎn)分散的同時(shí)，也方便出現(xiàn)故障后的及時(shí)查找。

（三）變換器環(huán)節(jié)的可靠性

電動(dòng)汽車啟動(dòng)所需的電源信號(hào)，是靠著變換器進(jìn)行調(diào)節(jié)的，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器對(duì)電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為電器元件的工作提供所需的低電壓。變換器的故障也是造成車輛無(wú)法啟動(dòng)的原因，所以說(shuō)提升變換器可靠性是很有必要的。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展對(duì)電動(dòng)汽車提出了更高的要求，科技的發(fā)展也使得電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。在設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)故障進(jìn)行有效的預(yù)防，在根本上提升電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)的可靠性。

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作者簡(jiǎn)介：張麗（1986），女，江蘇揚(yáng)州人，研究方向：汽車檢測(cè)與維修。