基于新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障處理方式探討

于姝娜

摘要：在新能源汽車中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是重要組成部分，也是車輛的關(guān)鍵動力基礎(chǔ)，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)也是車輛故障中比較常見的問題，處理好電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障，才可以確保新能源汽車電機(jī)驅(qū)動功能的有效發(fā)揮，保證車輛的安全有效行駛。本文介紹了新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的基本概況，分析新能源汽車中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的常見故障和原因，并探究新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障處理對策。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng);故障處理

中圖分類號：U472? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）11-0169-02

1? 新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)概述

在以往的內(nèi)燃機(jī)使用中，可以確保轉(zhuǎn)矩中的轉(zhuǎn)速限制在特定區(qū)間內(nèi)，所以，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的車身體積大，相應(yīng)的變速機(jī)構(gòu)也比較負(fù)責(zé)。而在新能源電動汽車中，可以滿足一定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，在電動汽車行駛中，可以避免換擋變速，整體操作更加便捷，且產(chǎn)生的噪音也比較小。

相對于混合動力的汽車，純電動汽車依靠電能提供動力支持，車輛的電控系統(tǒng)能夠在一定程度上降低汽車內(nèi)部機(jī)械的傳動效果，整體結(jié)構(gòu)更加簡單，還可以降低機(jī)械部件摩擦導(dǎo)致的能量損害，節(jié)約車輛空間，縮小車身體積。電動驅(qū)動控制系統(tǒng)在新能源汽車中屬于執(zhí)行結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)和控制系統(tǒng)作為車輛的核心部分，對于車輛的使用性能具有直接影響。

在電動汽車中，不同類型的汽車電動機(jī)驅(qū)動車輪行駛中，相應(yīng)電動機(jī)選擇至關(guān)重要，在具體的研發(fā)中也需要滿足相關(guān)性能需要，應(yīng)該是經(jīng)久耐用，成本低、效益好的驅(qū)動方式。在新能源汽車中，驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)至關(guān)重要，電機(jī)驅(qū)動控制屬于新能源汽車車輛行駛中的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，相應(yīng)驅(qū)動特性直接影響車輛行駛性能，屬于車輛的核心組成部分。電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)包含了電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，這其中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中主要的組成部分包含電動機(jī)、控制器、功率轉(zhuǎn)換器、檢測傳感器、電源等部分。

就電動機(jī)的主要功能來看，包含電動和發(fā)電兩種。根據(jù)電動機(jī)類型來分，可以分為直流、交流、開關(guān)磁阻等。而功率轉(zhuǎn)換器也可以根據(jù)相應(yīng)的電機(jī)類型來配備，包含DC/DC功率轉(zhuǎn)換器，DC/AC功率轉(zhuǎn)換器等，這些轉(zhuǎn)換器的使用目的是為了結(jié)合電動機(jī)驅(qū)動電流特點(diǎn)，對蓄電池中的直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其變成相應(yīng)等級的直流或者是交流電源。

在新能源汽車中，電機(jī)借助電磁感應(yīng)原理來維持電磁機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。在具體使用中，從電系統(tǒng)中吸收電功率。為機(jī)械系統(tǒng)輸出相應(yīng)功率。電機(jī)在實(shí)際使用中，相應(yīng)的構(gòu)造以及成本也有一定差異，電機(jī)控制系統(tǒng)主要發(fā)揮對于電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整作用，可以滿足整車不同運(yùn)行需要，對于不同類型電機(jī)，對應(yīng)的控制原理和差異也是必然存在的。

2? 新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障類型

就目前新能源汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的主要故障類型來劃分，可以分為四個不同等級：第一等級是致命故障。這類故障發(fā)生會危及行車和人身安全，還可能對周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞，造成車輛故障時無法正常運(yùn)行，也可能導(dǎo)致部分零部件報廢。第二等級是嚴(yán)重故障。這類故障會影響行車安全，導(dǎo)致整車以及相關(guān)零部件的損壞，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致車輛不能正常行駛，但是還可以勉強(qiáng)移動到安全的路邊，等待救援。這類故障發(fā)生會導(dǎo)致車輛性能出現(xiàn)一些退化。第三等級是一般故障。這類故障不會造成行車安全的影響，一般不會是車輛的主要零部件出現(xiàn)故障，只是一些次要零部件故障。這種故障發(fā)生后，還可以將車輛小心駕駛到停車點(diǎn)，可以通過隨車工具在短時間內(nèi)進(jìn)行排除。第四等級是輕微故障。這類故障一般不會影響正常車輛行駛，也不需要進(jìn)行零部件更換，可以使用隨車工具來解決。

3? 新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障原因和解決方案

3.1 致命故障

在新能源汽車中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的致命故障還比較多。第一，電機(jī)定子繞組。一種情況是定子繞組出現(xiàn)燒損情況。這種情況對于車輛安全會產(chǎn)生較大的影響，是電機(jī)繞組之間因?yàn)槎搪穼?dǎo)致的，或者是電機(jī)在運(yùn)行中溫度過高，導(dǎo)致燒損，解決這一問題，需要及時更換電機(jī)。另一種情況是定子繞組擊穿。主要是電機(jī)繞組絕緣擊穿，會導(dǎo)致對電機(jī)外殼短路以及繞組匝間短路問題，這種情況也需要及時更換電機(jī)。第二，位置傳感器失效。這種故障發(fā)生，會導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)無法正常的產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置信號，會影響驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。第三，接線板故障。接線板出現(xiàn)燒損或者是擊穿，會導(dǎo)致電機(jī)和控制器之間的連接失效，或者是導(dǎo)致控制器輸出線之間出現(xiàn)短路問題，需要及時進(jìn)行接線板的更換。第四，電機(jī)軸承故障。電機(jī)軸承出現(xiàn)燒損、碎裂問題，也會帶來較大影響。一般電機(jī)軸承燒損，會導(dǎo)致電機(jī)軸承溫度過高，蒸發(fā)掉內(nèi)部的潤滑劑，導(dǎo)致燒損問題，這時候，需要更換電機(jī)。而在電機(jī)軸承出現(xiàn)碎裂的情況下，無法正常支撐轉(zhuǎn)子工作，也需要更換電機(jī)處理。第五，控制器電容故障?？刂破麟娙莩霈F(xiàn)燒損和擊穿問題，會導(dǎo)致控制器電容本身連接出現(xiàn)問題，造成控制器電容正負(fù)極之間短路或者是對外殼短路現(xiàn)象，這時候，也需要及時更換控制器電容。

3.2 嚴(yán)重故障

新能源汽車中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的嚴(yán)重故障也比較多，這些故障會在一定程度上影響行車安全，需要及時解決。第一，電機(jī)永磁體故障。主要表現(xiàn)為永磁體的性能出現(xiàn)衰退情況，電機(jī)性能比一般技術(shù)條件下的指標(biāo)低，會導(dǎo)致整體車輛的動力性能受到影響，一般針對這種情況，需要做好電機(jī)永磁體的及時更換。第二，電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置傳感器故障。主要表現(xiàn)為相應(yīng)設(shè)備的功能失效。車輛中的電機(jī)轉(zhuǎn)速以及位置傳感器等不能正常工作，影響電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也需要及時更換相關(guān)設(shè)備。第三，冷卻風(fēng)機(jī)故障。主要表現(xiàn)為冷卻風(fēng)機(jī)燒損或者是干涉。冷卻風(fēng)機(jī)不能正常工作，會導(dǎo)致電機(jī)不能正常運(yùn)行，這時候應(yīng)該及時更換風(fēng)機(jī)。如果風(fēng)機(jī)風(fēng)罩和葉片之間出現(xiàn)干涉情況，影響了風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也需要更換風(fēng)機(jī)。第四，冷卻水泵故障。重要表現(xiàn)為水泵燒損，這時候的水泵不能正常工作，相應(yīng)的控制器以及電機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)阻礙，解決辦法是及時更換風(fēng)機(jī)。第五，控制器和電機(jī)水路故障。主要表現(xiàn)為控制器和電機(jī)水路堵塞。這時候，冷卻水不能正常循環(huán)，會造成控制器或者是電機(jī)運(yùn)行受阻，解決方式是對于水路進(jìn)行修復(fù)，或者直接更換。如果控制器或是電機(jī)水路漏水，則會導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)處于缺水狀態(tài)，也需要進(jìn)行水路修復(fù)和更換。第六，溫度傳感器故障。表現(xiàn)為溫度傳感器燒損或者是擊穿。這樣會導(dǎo)致溫度傳感器失效，影響其正常工作，也需要及時更換。

3.3 一般故障

這類故障在新能源汽車中也比較多見，但是一般危害程度相對較低一些。

第一，冷卻風(fēng)機(jī)故障。表現(xiàn)為風(fēng)機(jī)燒損，這種情況不會影響車輛正常行駛，駕駛員可以將車輛開往修理店進(jìn)行修理，及時進(jìn)行風(fēng)機(jī)更換。

第二，風(fēng)機(jī)或水泵接觸器故障。表現(xiàn)為接觸器間隙超標(biāo)或者是燒損。如果間隙超標(biāo)，則風(fēng)機(jī)和水泵無法正常啟動，但是可以緩慢將車開到修理店維修，及時更換接觸器即可。要是接觸器燒損，也是同樣的處理方法。

第三，電機(jī)定子繞組故障。表現(xiàn)為定子繞組溫度過高，此時可以將車輛緩慢開到修理店，進(jìn)行處理。

第四，電機(jī)故障。表現(xiàn)為電機(jī)出現(xiàn)異常聲響。可以在修理點(diǎn)進(jìn)行電機(jī)軸承檢查，對于相應(yīng)部位增加潤滑劑，清理干凈污漬，再查看聲響是不是消失了。

3.4 輕微故障

輕微故障對于新能源汽車的影響比較小，處理起來也更加簡單一些。

第一，螺絲松動。在車輛的非關(guān)鍵部位，部分安裝螺絲出現(xiàn)松動，這時候是需要緊固螺絲即可解決問題。

第二，導(dǎo)線固定件松動。針對這類問題，也可以借助工具箱中的螺絲緊固工具對松動螺絲進(jìn)行緊固即可。

第三，外殼腐蝕。這是車輛在使用時間長了后必然會出現(xiàn)的問題，這樣的問題還可以導(dǎo)致外殼腐蝕、剝離和脫落，這些影響車輛的美觀性，但是對于汽車的性能基本不會產(chǎn)生影響，要是覺得不好看，可以到修理點(diǎn)進(jìn)行重新刷漆。

4? 新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)故障降低方案

要解決新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)故障問題，最好的方法是從源頭上降低故障發(fā)生率，這一點(diǎn)是可以做到的，而實(shí)踐起來也比較簡單，那就是做好車輛驅(qū)動電機(jī)的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作。

4.1 做好驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)維護(hù)

針對新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)防，需要按照車輛維護(hù)保養(yǎng)要求定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)中主要做的工作是清潔和緊固，可以查驗(yàn)問題，及時添補(bǔ)一些小漏洞。針對車輛驅(qū)動電機(jī)的保養(yǎng)，第一步也是清潔工作，做好電機(jī)表面以及線路等部位的清潔工作，做好緊固措施，針對一些容易松動的零部件進(jìn)行緊固。其次是對于電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行查驗(yàn)，看看電機(jī)外表是不是有破損和銹蝕等情況發(fā)生，還要檢查電機(jī)線束是否存在短路和斷路等故障。最后一步就是添補(bǔ)，即明確新能源汽車在車輛結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)中的特殊性，因?yàn)轵?qū)動電機(jī)系統(tǒng)冷卻中，需要使用冷卻液，所以需要做好冷卻液的及時添加。

此外，在新能源汽車的維護(hù)中，還應(yīng)該明確，新能源汽車中，電池組和驅(qū)動電機(jī)養(yǎng)護(hù)是重點(diǎn)，因?yàn)檫@兩個部分實(shí)際上就是傳統(tǒng)汽車的燃油機(jī)和發(fā)動機(jī)，該部分性能直接影響車輛的整體性能。要確保車輛在運(yùn)行中保持良好狀態(tài)，必須要做好定期的維護(hù)工作。一般新能源汽車在行駛兩萬公里后，需要更換變速箱，四萬公里后應(yīng)該更換防凍液和剎車油。在維護(hù)保養(yǎng)中，應(yīng)該對于車輛底盤進(jìn)行查驗(yàn)，對車輛燈光以及輪胎部位進(jìn)行檢查。

4.2 做好驅(qū)動電機(jī)的專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)

新能源汽車中，具體的保養(yǎng)工作也分等級，包含A級和B級。在保養(yǎng)中，需要交替進(jìn)行，針對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的保養(yǎng)，要有專項(xiàng)的保養(yǎng)方案。在A級保養(yǎng)中，對于整車進(jìn)行全面保養(yǎng)，一般新能源汽車在首次購買后行駛一萬公里，就應(yīng)該做首次保養(yǎng)，此后每行駛兩萬公里保養(yǎng)一次，保養(yǎng)中，針對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行查驗(yàn)，把握保養(yǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目和內(nèi)容。針對驅(qū)動電機(jī)的保養(yǎng)，不管是選擇哪種保養(yǎng)方案，都需要結(jié)合具體的車輛歷程來進(jìn)行。一般保養(yǎng)的項(xiàng)目是根據(jù)車輛正常行駛狀態(tài)下來選擇的，而如果車輛長期處于惡劣的行駛環(huán)境，則需要提前保養(yǎng)，避免車輛的不良狀態(tài)加劇。

5? 總結(jié)

就新能源汽車應(yīng)用來看，這類環(huán)保型汽車是未來汽車市場中的重要趨勢和方向。在新能源汽車的使用中，也存在各種各樣的故障問題，對此，需要把握具體的故障所在，做好故障分析，并采取有效的措施進(jìn)行故障處理，確保車輛的安全、有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆云敬.新能源電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的故障分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（02）：127-129.

[2]聞俊杰，白國軍.新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷研究[J].汽車零部件，2019（12）：78-82.

[3]廖新鋒.北汽新能源純電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)故障維修[J].汽車維修，2019（04）：8-10.

[4]魏書榮，黃蘇融，符楊，張琪，高瑾.永磁同步電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)故障處理與容錯機(jī)制研究綜述[J].電力自動化設(shè)備，2016，36（10）：100-107.

[5]任新宇，王曉琳.H橋驅(qū)動下的單繞組無軸承薄片電機(jī)功率系統(tǒng)故障分析及容錯控制[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2012，32（15）：74-83，12.

[6]于海芳，劉志強(qiáng)，崔淑梅.電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)故障與失效模式分析[J].電力電子技術(shù)，2011，45（12）：69-71.

[7]謝達(dá)城，李晶，邱志卓.淺析故障樹分析法在驅(qū)動電機(jī)及控制系統(tǒng)檢修課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].汽車維護(hù)與修理，2020（24）：14-16.

[8]夏一文，張卓然，張健，陳旭.基于反電勢電流的電勵磁雙凸極電機(jī)驅(qū)動電路單管開路故障診斷研究[J].電工技術(shù)學(xué)報，2020，35（23）：4888-4897.