基于新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)的應(yīng)用

王俊倩

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院車輛工程系， 山西 晉中 030600）

國務(wù)院辦公廳印發(fā)的 《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》 中指出， 要堅(jiān)持電動化、 網(wǎng)聯(lián)化、 智能化發(fā)展方向， 推動中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展， 加快建設(shè)汽車強(qiáng)國。 新能源汽車作為綠色技術(shù)、 數(shù)字技術(shù)、 智能技術(shù)的綜合體現(xiàn)， 表現(xiàn)出很好的發(fā)展勢頭和很強(qiáng)的發(fā)展韌性。

新能源汽車電子診斷技術(shù)的主要功能是對新能源汽車進(jìn)行維護(hù)與檢修。 利用電子診斷技術(shù)， 在對新能源汽車進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)， 可以在不拆卸任何組件的情況下， 對新能源汽車存在的故障問題進(jìn)行排查和檢修， 進(jìn)而維護(hù)駕駛者與車身的安全。 電子診斷技術(shù)因其自身的先進(jìn)性、 科技性可以對新能源汽車各種電子設(shè)備進(jìn)行實(shí)際功率檢查。 在新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)與傳統(tǒng)人工診斷技術(shù)相比， 直接規(guī)避了人工汽車維修診斷技術(shù)存在的問題， 可以為新能源汽車提供更加精準(zhǔn)、 有效的服務(wù)， 并且可以大大縮短檢修時(shí)間。 根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 在實(shí)際新能源汽車維修過程中， 由于新能源汽車具有較多的精密設(shè)備， 各設(shè)備間也存在著較為緊密的技術(shù)連接， 因此， 客觀而言， 人工診斷是無法對新能源汽車內(nèi)部進(jìn)行有效檢修的， 在空間壁壘的限制下，人工診斷僅能為新能源汽車外表進(jìn)行一定程度上的維護(hù)。

電子診斷技術(shù)在對新能源汽車進(jìn)行實(shí)際維修時(shí)， 首先可以利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對新能源汽車進(jìn)行排查， 檢測出可能存在的故障問題； 其次， 在一定時(shí)效內(nèi)快速提出故障維修初步方案以及預(yù)估出大概需要的維修時(shí)間； 最后， 將新能源汽車的實(shí)際故障問題錄入檢修電腦里， 利用大數(shù)據(jù)信息技術(shù)， 制定出符合該輛新能源汽車維修的最佳方案；并且電子診斷技術(shù)可以將新能源汽車的每次維修數(shù)據(jù)進(jìn)行保存， 進(jìn)而為新能源汽車后續(xù)維修提供數(shù)據(jù)信息支持。

1 應(yīng)用特征

首先， 在汽車故障診斷方面。 在現(xiàn)代化技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下， 人工檢修已經(jīng)無法滿足新時(shí)代汽車行業(yè)要求， 人工檢修逐漸被電子檢修所替代。 電子檢修技術(shù)與人工智能的結(jié)合是目前中國汽車檢修行業(yè)主要運(yùn)用的檢修方式， 不僅可以提高檢修效率， 也可以提高故障檢修的精準(zhǔn)性。 隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 汽車行業(yè)發(fā)展規(guī)模日益擴(kuò)大， 各種具有先進(jìn)技術(shù)的汽車相繼被制造出來， 汽車內(nèi)置也會愈發(fā)復(fù)雜、 精密。 安全診斷系統(tǒng)是生產(chǎn)商家為確保駕駛者與汽車本身安全， 從出廠即帶有的系統(tǒng)， 安全診斷系統(tǒng)可以將汽車運(yùn)行過程中出現(xiàn)的所有故障問題進(jìn)行儲存，為后續(xù)汽車檢修人員提供檢修數(shù)據(jù)。

其次， 在汽車工具方面。 運(yùn)用多種汽車工具對汽車進(jìn)行拆卸， 是傳統(tǒng)汽車維修過程中的主要方式， 這種需要多種汽車工具聯(lián)合才能進(jìn)行汽車維修的方式不僅在一定程度上加大維修時(shí)間， 還會影響維修工作人員的維修效率。 而電子診斷技術(shù)， 則不會存在上述問題， 維修人員可以在不拆卸汽車的基礎(chǔ)上， 掌握汽車內(nèi)部構(gòu)造， 了解車主想要檢修的位置和要求。

2 新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)的應(yīng)用

2.1 新能源汽車的動力電池診斷

新能源車的主要特點(diǎn)是為動力電池提供動力， 不再需要相關(guān)不可再生能源提供動力支持， 符合綠色生態(tài)可持續(xù)觀念。 因此， 動力電池對于新能源汽車而言， 具有非常重要的作用， 基于此， 在對新能源汽車維修時(shí)， 需要注意新能源汽車的動力電池診斷。 電子診斷技術(shù)在對新能源汽車動力電池維修方面具有重要作用， 電子診斷技術(shù)可以根據(jù)新能源汽車的實(shí)際動力電池情況， 對各種性質(zhì)的動力電池進(jìn)行故障問題維修， 例如鋰離子電池、 鉛酸電池等。 動力電池控制模塊、 通信模塊和儲存模塊是新能源汽車動力電池的主要構(gòu)成， 電子診斷技術(shù)可以利用溫度、 電壓、 電流、 數(shù)據(jù)等信息的采集分析， 對新能源汽車動力電池的各個(gè)構(gòu)成模塊進(jìn)行問題故障檢修， 診斷流程如圖1所示， 從而為駕駛者準(zhǔn)確提供現(xiàn)階段的新能源汽車是否滿足上道運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 診斷流程

例如， 比亞迪秦出現(xiàn)車輛使用交流充電連接裝置無法給動力電池充電的故障，儀表上無顯示。 在低壓鐵電池充足和動力電池?zé)o故障的情況下可進(jìn)行如下檢查。

1） 插上交流充電連接裝置， 觀察儀表上無充電信息顯示， 用ED400診斷儀讀取系統(tǒng)故障碼， 故障碼為：P150C00供電設(shè)備故障。

2） 用試電筆測試外部電源， 外部電源正常。

3） 檢查交流充電連接裝置， 測量交流充電連接裝置的CC端與PE端之間的阻值， 實(shí)測阻值為680Ω， 此阻值在正常范圍。

4） 測量交流充電口到車載充電器之間的線束， 各線束導(dǎo)通。

5） 用兩根導(dǎo)線將車載充電器與電池管理系統(tǒng)針腳搭鐵（圖2）， 儀表上顯示充電連接中， 測量車載充電器上的兩個(gè)CAN線電壓， 分別為2.4V、 2.35V， 說明低壓線路正常， 但仍不能充電， 懷疑車載充電器總成故障。

圖2 車載充電器原理圖

6） 更換車載充電器總成后故障排除。

通過以上示例可看出， 電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中關(guān)于動力電池診斷方面應(yīng)用時(shí)， 不僅可以通過采集新能源汽車動力電池的功率、 電壓、 溫度、 電流等數(shù)據(jù)， 及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析出新能源汽車動力電池存在的故障問題， 還可以為后續(xù)動力電池故障維修人員提供相關(guān)故障問題數(shù)據(jù)信息支持。

2.2 新能源汽車的電機(jī)診斷

在新能源汽車上， 電機(jī)處于至關(guān)重要的位置， 電機(jī)的好壞直接決定新能源汽車的性能。 電機(jī)的主要功能是進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換， 推動汽車的正常行駛。

例如， 一輛吉利帝豪EV450純電動汽車， 發(fā)生碰撞事故后， 出現(xiàn)READY燈不亮， 儀表上系統(tǒng)故障燈和輔助蓄電池故障燈點(diǎn)亮的故障。 連接故障診斷儀讀取車輛故障信息，在電機(jī)控制系統(tǒng)讀取出P171100信號失配錯(cuò)誤； POC5200余弦／正弦輸入信號低于電壓閾值； P171400鎖相錯(cuò)誤； P130C00旋轉(zhuǎn)變壓器初始化錯(cuò)誤的故障內(nèi)容。

旋轉(zhuǎn)變壓器與電機(jī)控制器通過6根低壓線束連接， 2根是激勵(lì)信號， 另外4根分別是旋變輸出， 是正弦信號和余弦信號。 它們的阻值分別為： 余弦145±1.5Ω； 正弦13.51.5Ω；勵(lì)磁9.5±1.5Ω。

若測量的阻值不在此范圍內(nèi)， 則說明車輛的線束當(dāng)中出現(xiàn)了斷路故障， 在碰撞事故發(fā)生時(shí)線束受損， 對于此類故障的維修要求通常是更換線束。

電子診斷技術(shù)對新能源汽車的電機(jī)輸出功率故障問題的檢測， 在一定程度上可以保證新能源汽車的駕駛安全。

2.3 新能源汽車的空調(diào)診斷

新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的主要功能是對車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行制冷、 制熱、 通風(fēng)換氣等， 它可以提供一個(gè)舒適的乘車環(huán)境， 降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度， 從而提高行車安全。 由于目前市場上的新能源汽車都安裝有高壓電驅(qū)動控制的壓縮機(jī)， 很多維修人員對此設(shè)備的原理不清楚， 而且缺乏相關(guān)的維修經(jīng)驗(yàn)， 因此， 無法快速地排除空調(diào)制冷不足的故障。采用電子診斷技術(shù)， 能夠準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)， 圖3為空調(diào)制冷不足的故障診斷流程。

圖3 空調(diào)制冷不足故障診斷流程圖

在對新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行電子診斷時(shí)可借助專用的故障診斷儀、 萬用表、 電磁閥測試儀、 壓力表、 示波器等。 通過對空調(diào)進(jìn)行有效準(zhǔn)確的檢測與診斷， 可確保系統(tǒng)處于最佳工況。

例如， 在正常狀態(tài)下， 制冷劑高低壓的壓力情況如下。低壓壓力R134a： 207—214kPa， R12： 221—228kPa； 高壓壓 力R134a： 1407—1448kPa， R12： 1276—1310kPa。 在 實(shí)際維修工作中， 遇到某一純電動汽車空調(diào)出現(xiàn)了故障， 具體表現(xiàn)為制冷力不足， 或者不制冷， 具體為以下4種情況。

1） 低壓壓力低于正常壓力， R134a： 0—83kPa， R12：0—103kPa。 高壓圧力為正常壓力或略低于正常壓力， 即R134a： 1434kPa， R12： 1310kPa。

3個(gè)主要原因可能造成此類故障： 膨脹閥或節(jié)流管故障： 系統(tǒng)低壓側(cè)堵塞； 系統(tǒng)中有水汽。

2） 低 壓 壓 力 低 于 正 常 壓 力， R134a： 138kPa， R12：158kPa。 高壓壓力高于正常壓力或極端高壓， R134a：1937kPa， R12： 1724kPa。

最有可能造成此類故障的原因是系統(tǒng)高壓側(cè)壓力檢測接口后部堵塞或者膨脹閥堵塞。

3） 低 壓 壓 力 高 于 正 常 壓 力， R134a： 296kPa， R12：303kPa。 高 壓 圧 力 低 于 正 常 圧 力， 即R134a： 1034kPa，R12： 965kPa。

此類故障可能由電子電路或機(jī)械故障造成的。

4） 低 壓 壓 力 高 于 正 常 壓 力， R134a： 255kPa， R12：290kPa。 高壓壓力高于正常壓力或壓力極高， 即R134a：1813kPa， R12： 1620kPa。

以下原因可導(dǎo)致此類故障： 系統(tǒng)中有空氣； 冷凝器散熱方面故障； 制冷劑過量充注； 制冷劑不純或變質(zhì)； 壓縮機(jī)冷凍油過量加注。

3 總結(jié)

綜上所述， 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展， 電子診斷技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今汽車故障問題預(yù)防與檢修的關(guān)鍵技術(shù)。 同時(shí)電子診斷技術(shù)對于具有節(jié)能、 環(huán)保、 科技性能較高的新能源汽車而言， 在維修中的應(yīng)用更為廣泛， 主要體現(xiàn)在新能源汽車的動力電池診斷、 電機(jī)診斷、 空調(diào)診斷等方面。 電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中的應(yīng)用不僅可以保證新能源汽車的運(yùn)行安全， 也可以促進(jìn)汽車行業(yè)的快速發(fā)展。