淺談新能源汽車電氣維修

徐慶文　邰敬明

摘 要：我國(guó)能源并不是十分充足，并且在大量能源采集的過程中，石化能源總量已經(jīng)不能夠滿足我國(guó)的后續(xù)發(fā)展，而這必須要通過新能源的有效應(yīng)用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化能源的使用，從而才能滿足我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。汽車行業(yè)作為耗能最大的行業(yè)之一，其自身既會(huì)消耗掉大量的石化原料，同時(shí)也存在著污染環(huán)境的問題，這使得新能源汽車成為當(dāng)前汽車行業(yè)所必須要開展的改革形式之一。并且，隨著新能源技術(shù)的不斷優(yōu)化，也使得新能源汽車在未來應(yīng)用的過程中，可以占據(jù)著較大的市場(chǎng)，這也能實(shí)現(xiàn)由新能源汽車逐漸取代傳統(tǒng)燃油汽車。本文主要探討了新能源汽車系統(tǒng)組成，討論電氣系統(tǒng)維修方式，希望能夠以此為新能源部汽車維修人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：新能源 汽車 系統(tǒng) 電氣維修

1 前言

傳統(tǒng)燃油汽車在運(yùn)動(dòng)的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量有害廢氣，廢氣中包含較多的顆粒物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響。而且，傳統(tǒng)燃油車在應(yīng)用過程中也會(huì)加劇對(duì)能源的消耗，這使得當(dāng)前行業(yè)出現(xiàn)了新能源汽車的應(yīng)用，它能夠有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油的使用，并且也能夠保證車輛的環(huán)保性。新能源汽車是當(dāng)前新能源行業(yè)重要發(fā)展的標(biāo)志，但是由于該技術(shù)尚在發(fā)展和完善階段，使用中可能會(huì)發(fā)生不同的故障，尤其是其電力系統(tǒng)，在線路故障發(fā)生時(shí)，如何解決其問題，并且確保徹底解決電力系統(tǒng)的故障，就是有效提高新能源汽車應(yīng)用性能的途徑之一。

2 新能源汽車電氣系統(tǒng)組成

2.1 啟動(dòng)系統(tǒng)

汽車的啟動(dòng)系統(tǒng)包括了傳動(dòng)裝置、控制裝置、發(fā)電裝置三個(gè)部分，其啟動(dòng)系統(tǒng)作為能夠讓汽車可以正常運(yùn)作的系統(tǒng)，它能夠有效確保在車輛啟動(dòng)時(shí)，利用連貫性來使個(gè)系統(tǒng)可以統(tǒng)一接收命令，從而確保汽車的正常應(yīng)用。而且，在啟動(dòng)汽車的過程中，新能源汽車主要以電瓶蓄電來為其自身裝置提供電能，在啟動(dòng)開始前，其電能裝置會(huì)由傳動(dòng)裝置來帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生工作響應(yīng)，然后再利用發(fā)電機(jī)發(fā)電來為整體車輛提供應(yīng)用時(shí)的電能，這樣就能確保通過發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來真正實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車啟動(dòng)工作的有效保障。

2.2 電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)作為新能源汽車應(yīng)用時(shí)的主要系統(tǒng)，其自身是電氣系統(tǒng)當(dāng)中最重要的組成部分之一。而且，電源系統(tǒng)承擔(dān)著整輛車整體運(yùn)行的保障作用，所以也可以說新能源汽車的電源系統(tǒng)就是確保其他系統(tǒng)可以正常應(yīng)用的關(guān)鍵系統(tǒng)。作為汽車運(yùn)行的主要能源，在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，電氣系統(tǒng)可以通過蓄電池的電力供應(yīng)來保證自身的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)電機(jī)以及調(diào)節(jié)器都能夠?yàn)槠溥\(yùn)轉(zhuǎn)提供源源不斷的動(dòng)力，這樣也能夠保證蓄電池在提供主要能源的過程中，可以利用運(yùn)行提速和汽車的啟動(dòng)來確保能源的供應(yīng)始終可以保證新能源汽車的應(yīng)用性能。發(fā)動(dòng)機(jī)在整體運(yùn)用時(shí)，可以利用汽車當(dāng)中的動(dòng)力能源進(jìn)行智能轉(zhuǎn)變，這樣就能夠產(chǎn)生全新電能，從而也能夠?yàn)樾履茉雌囋趹?yīng)用的過程中提供補(bǔ)充電能[1]。除此以外，調(diào)節(jié)器在整體應(yīng)用的過程中，能夠確保電源系統(tǒng)通過穩(wěn)定電壓來實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣也能夠保證新能源汽車在行駛的過程中，可以通過電源系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)來確保自身的運(yùn)行可以為乘客提供安全、舒適的駕駛保障。

2.3 燈光系統(tǒng)

燈光系統(tǒng)是確保車輛在行駛過程中能夠有足夠光線來進(jìn)行駕駛的基礎(chǔ)保障功能之一，其自身通過燈光信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用就能夠確保汽車在運(yùn)行時(shí)，可以通過簡(jiǎn)易操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)光源的有效控制。但是，作為汽車當(dāng)中線路應(yīng)用最多的系統(tǒng)之一，其自身存在著系統(tǒng)復(fù)雜性，因?yàn)樵谶M(jìn)行系統(tǒng)連接時(shí)，燈光系統(tǒng)主要包括了汽車尾燈、頂燈、照明燈、霧燈等相關(guān)裝置，這能夠確保車輛在行駛時(shí)，可以在夜間進(jìn)行正常行駛，同時(shí)也能夠?yàn)檐囕v內(nèi)部提供有效照明，從而確保行使者的安全[2]。除此以外，燈光系統(tǒng)當(dāng)中所有的轉(zhuǎn)向燈系統(tǒng)能夠直接幫助汽車在行駛的過程中提高駕駛?cè)藛T的安全性，而且也能夠給其他車輛和行人以警示作用。值得注意的是，一般情況下，當(dāng)新能源汽車出現(xiàn)危險(xiǎn)故障時(shí)，其內(nèi)部所搭配的預(yù)警系統(tǒng)能夠通過預(yù)警燈的提示來實(shí)現(xiàn)確保能夠讓駕駛?cè)藛T第一時(shí)間內(nèi)針對(duì)車輛故障進(jìn)行有效識(shí)別，從而就能夠通過直接判斷來降低行駛風(fēng)險(xiǎn)問題的產(chǎn)生。

2.4 CAN總線系統(tǒng)

CAN即局域網(wǎng)控制器，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN總線是一種多主總線，是一種雙線串行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信總線，用以傳輸數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)沒用指定接收器，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給各個(gè)控制單元。高速CAN總線主要應(yīng)用在一些要求高實(shí)時(shí)性的系統(tǒng)中，如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電子制動(dòng)系統(tǒng)，常稱為動(dòng)力CAN總線。低速CAN總線主要應(yīng)用在一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的系統(tǒng)中，舒適系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)等，常稱為舒適CAN總線。

CAN總線包含大量的數(shù)據(jù)信息，為防止電磁干擾，雙線制數(shù)據(jù)總線的兩條線絞在一起，形成雙絞線結(jié)構(gòu)。CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)首先檢測(cè)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否正常，如果車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障，則整個(gè)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的有些信息將無法傳輸，接收這些信息的電控模塊將無法正常工作，從而出現(xiàn)故障燈亮、廢氣排放超標(biāo)、動(dòng)力不足等故障。對(duì)于汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障的檢修，應(yīng)根據(jù)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和控制回路進(jìn)行具體分析。

2.5 車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為汽車全車控制網(wǎng)絡(luò)及通信平臺(tái)，對(duì)全車通信、智能控制及提升整車性能、安全性、操控性至關(guān)重要。車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在兩根總線上多個(gè)節(jié)點(diǎn)并列連接，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)向所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳送呼叫。所有節(jié)點(diǎn)都通過相應(yīng)硬件接口連接到兩條公共總線上，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息都可沿著總線傳輸，并被總線上其他任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收。這種結(jié)構(gòu)中總線具有信息的雙向傳輸功能，普遍用于控制器局域網(wǎng)的連接。

由于各個(gè)結(jié)點(diǎn)共用一個(gè)總線作為數(shù)據(jù)通路，信道的利用率高。但由于信道共享，連接的節(jié)點(diǎn)不宜過多，且總線自身的故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。

3 新能源汽車電氣系統(tǒng)故障原因

在新能源汽車行駛的過程中，電氣系統(tǒng)可以確保在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)保障車輛的安全性。但是，由于當(dāng)前技術(shù)存在的不成熟性，這使得電氣系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中會(huì)由于一些因素而發(fā)生故障，從而就會(huì)導(dǎo)致車輛無法正常應(yīng)用。對(duì)此，針對(duì)當(dāng)前新能源汽車在各系統(tǒng)運(yùn)行過程中的常見問題來看，一般情況下其發(fā)生故障的位置都處于電氣系統(tǒng)中，因此根據(jù)其整體故障發(fā)生的形式來判斷，則可以將電氣系統(tǒng)故障分為間接發(fā)生型的故障和突然發(fā)生型的故障。

3.1 間接故障

電氣系統(tǒng)常發(fā)生的故障問題之一，就是長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)造成電路系統(tǒng)老化的現(xiàn)象，這也使得新能源汽車在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于電氣系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后產(chǎn)生了電力系統(tǒng)老化的問題，從而就會(huì)使汽車在行駛的過程中，出現(xiàn)線路短路、斷路等問題，進(jìn)而導(dǎo)致汽車出現(xiàn)故障現(xiàn)象。并且，長(zhǎng)期的線路磨損也會(huì)加速線路老化問題，這也會(huì)使電力系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)信號(hào)傳遞變差的現(xiàn)象，從而就會(huì)導(dǎo)致新能源汽車在行駛的過程中，出現(xiàn)控制系統(tǒng)不靈敏的問題。電力系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要依靠蓄電、放電工作來保證自身的運(yùn)轉(zhuǎn)，這也導(dǎo)致新能源汽車在長(zhǎng)期充放電工作開展后，會(huì)使蓄電池自身的蓄電能力下降，這也會(huì)導(dǎo)致在行駛過程中，由于蓄電功能不全而使汽車發(fā)生故障[3]。除此以外，隨著基礎(chǔ)的線路老化和電池性能的下降，必然也會(huì)導(dǎo)致其他系統(tǒng)受到一定損傷，甚至?xí)捎陔娔芄?yīng)不足而導(dǎo)致汽車出現(xiàn)無法啟動(dòng)的問題。對(duì)此，在種種因素導(dǎo)致下，就會(huì)使新能源汽車在長(zhǎng)期應(yīng)用后出現(xiàn)動(dòng)力不足，且整體應(yīng)用性能降低的問題。

3.2 突發(fā)故障

新能源汽車在行駛過程中突然出現(xiàn)的故障就是突發(fā)型故障。而且，這類故障一般是指新能源汽車在使用的過程中，由于車輛系統(tǒng)長(zhǎng)期激活而導(dǎo)致自身運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷的增加，從而就使其行駛過程中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的有效保障。并且，一般超過元件器承載范圍值時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致其系統(tǒng)內(nèi)部元件出現(xiàn)破壞，從而就會(huì)導(dǎo)致其電氣系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的問題。此外，汽車在實(shí)際運(yùn)行的過程中，由于顛簸、碰撞以及其他外力因素所造成的傷害，都會(huì)導(dǎo)致電氣系統(tǒng)元件出現(xiàn)線路接觸不良，或者是受到損傷的問題，這也會(huì)給電氣系統(tǒng)造成線路短路的問題，進(jìn)而就會(huì)使行駛的車輛發(fā)生故障問題。

4 新能源汽車電氣系統(tǒng)維修

4.1 動(dòng)力系統(tǒng)維修

汽車在長(zhǎng)時(shí)間使用后就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足的現(xiàn)象，這肯定是由于動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的問題。針對(duì)此問題來看，必須要先確認(rèn)檔位情況和油門情況，然后在確保汽車可以在正常行駛的過程中，實(shí)現(xiàn)通過改速來對(duì)其內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行判斷。如果在踩下油門時(shí)，汽車仍然可以實(shí)現(xiàn)自由變速，且空檔時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的正?？辙D(zhuǎn)，則說明其檔位正常。并且，如果車輛并沒有其他異常狀態(tài)，這時(shí)車輛的故障基本可以斷定是由于動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的現(xiàn)象。汽車在長(zhǎng)期放置的情況下，由于電力系統(tǒng)蓄電池可能會(huì)存在靜態(tài)電離子不在運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，進(jìn)而就會(huì)出現(xiàn)漏電的問題，因此在長(zhǎng)時(shí)間不使用車輛后，必須要檢查蓄電池的實(shí)際狀態(tài)，如果蓄電池自身沒有問題，則需要通過檢查動(dòng)力裝置以及其他線路來確定是否由于線路故障而導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)無法工作的問題。

4.2 電力系統(tǒng)維修

判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障，一般可以先判斷車輛是否可以正常打火。因?yàn)椋诖蚧饡r(shí)，如果儀表盤沒有提示也沒有反應(yīng)，則是由于接線路與蓄電池之間存在接觸不良而導(dǎo)致問題的產(chǎn)生。并且，如果指示燈不亮，但是啟動(dòng)器正常有電源供應(yīng)，那么則是線路發(fā)生故障。對(duì)此解決問題最好的辦法就是首先去判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果其自身可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但指示燈存在無工作的現(xiàn)象，則說明其基線路出現(xiàn)了故障問題，且指示燈可能存在著短路的現(xiàn)象，這時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換即可。但是，如果指示燈在更換后仍然出現(xiàn)故障，則需要排查線路是否存在連接問題。

4.3 燈光系統(tǒng)維修

一般情況下，對(duì)于燈光系統(tǒng)的檢修，可直接進(jìn)行判斷。因?yàn)?，線路導(dǎo)致故障會(huì)導(dǎo)致燈光系統(tǒng)無法使用，這既可能是由于電壓部分造成的熔斷，也可能是由于線路老化導(dǎo)致的短路，所以在判斷時(shí)，應(yīng)先判斷是否為線路問題，對(duì)其線路進(jìn)行故障排除，如果非線路問題，則需對(duì)燈泡進(jìn)行排查，這樣就能夠基本解決燈光系統(tǒng)的故障。

4.4 CAN總線系統(tǒng)維修

CAN總線出現(xiàn)故障一般有三個(gè)表現(xiàn)，一是沒有外在故障現(xiàn)象，只有在自診斷系統(tǒng)中存儲(chǔ)故障碼，總線進(jìn)行應(yīng)急工作狀態(tài)，出現(xiàn)這種故障，車主一般無法察覺車輛有故障；二是出現(xiàn)某一個(gè)模塊與其他模塊無法通信，所有需要從總線上取得的信號(hào)都無法得到，相關(guān)的控制功能會(huì)受到影響，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)外在的故障現(xiàn)象；三是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效，各個(gè)結(jié)點(diǎn)都無法通信，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)大范圍的故障表現(xiàn)。CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要利用示波器進(jìn)行必要的電壓波形分析檢測(cè)，以此來輔助確定故障點(diǎn)。

4.5 車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維修

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因有三種：一是汽車電源系統(tǒng)引起的故障；二是汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的鏈路故障；三是汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)故障。

1.汽車電源系統(tǒng)引起的網(wǎng)絡(luò)故障

汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心部分是含有通信IC芯片的控制單元，控制單元的正常工作電壓一般為10.5-14.5V，如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該值，就會(huì)造成對(duì)工作電壓要求高的控制單元出現(xiàn)短暫的停止工作現(xiàn)象，從而使得整個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)短暫的無法通信的情況。這種情況就如同故障診斷儀在未啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)就已經(jīng)設(shè)定好要檢測(cè)的傳感器界面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，往往故障診斷儀又重新回到初始界面。這類故障產(chǎn)生的原因主要是蓄電池、發(fā)電機(jī)、供電線路、熔斷器等元件有故障。

2.鏈路故障（數(shù)據(jù)導(dǎo)線故障）

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)系統(tǒng)出現(xiàn)鏈路故障，如通信線路短路、斷路及線路物理性質(zhì)引起的通信信號(hào)衰減或失真，都會(huì)引起電控單元無法工作或電控系統(tǒng)錯(cuò)誤動(dòng)作。判斷是否為鏈路故障，一般采用示波器或汽車專用診斷儀來觀察通信數(shù)據(jù)信號(hào)是否與標(biāo)準(zhǔn)通信數(shù)據(jù)信號(hào)相符。

3.節(jié)點(diǎn)故障

節(jié)點(diǎn)是汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的電控模塊，因此節(jié)點(diǎn)故障就是控制單元的故障。這類故障產(chǎn)生的原因主要是各類控制單元、傳感器等元件有故障。

1）軟件故障

即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突，從而導(dǎo)致汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無法工作，如果出現(xiàn)這類故障，一般會(huì)成批出現(xiàn)且無法維修。

2）硬件故障

一般由于通信芯片或集成電路故障，造成汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法正常工作，對(duì)采用低版本信息傳輸協(xié)議的點(diǎn)到點(diǎn)信息傳輸協(xié)議的汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如果有節(jié)點(diǎn)故障，將出現(xiàn)整個(gè)汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法正常工作的情況。

5 總結(jié)

新能源汽車是未來汽車行業(yè)主要發(fā)展方向，在實(shí)際探索其技術(shù)的過程中，必須要針對(duì)現(xiàn)有問題進(jìn)行有效處理，這樣才能夠提升新能源汽車的維修質(zhì)量。

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