新能源汽车的故障问题与维修关键技术研究

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月第4期   作者:谭嘉祺
[导读] 现如今,基于新时代背景下,人们的生活质量与生活水平得到明显提升
        谭嘉祺
        惠州城市职业学院  广东惠州  516000
        摘要:现如今,基于新时代背景下,人们的生活质量与生活水平得到明显提升,新能源汽车在我国得到广泛使用,然而因为新能源汽车属于一种新型技术,在发展过程中还有很多不完善的地方,使用期间难免会出现部分故障,这种汽车形式与以往汽车相比存在明显差异,其在运行过程中主要是通过电池提供动力,因此可以提高能源的使用率,减少很多能源。然而因为这种新能源技术发展不完善,导致其在使用过程中经常出现一些故障,并且这些故障具有一定的复杂性。本文在研究过程中首先阐述了新能源汽车的概念与分类,然后新能源汽车常见的故障问题进行分析,发现其电动机驱动系统、霍尔传感器、电池及空调等经常出现故障,再次针对以上叙述的各种问题研究了新能源汽车维修关键技术,最后探讨了提高新能源汽车的故障维修水平的策略,以便于可以为新能源汽车的正常行驶提供有力的保障条件。
        关键词:新能源汽车;维修关键技术;故障
新能源汽车在使用过程中主要是新能源提供动力,使用新技术、新结构的一种汽车。伴随着我国生态部门加强对环境的保护,特别是全国各个地区采取“汽车限行”的政策,在一定程度上为新能源汽车的快速发展提供了良好的机会。新能源是一种新兴产物,在其技术发展方面还有待完善,主要在使用过程中极易发生故障,所以本文主要针对新能源汽车的故障问题与维修关键技术进行深入探究,以便于加快新能源汽车技术的健全与完善。
        一、新能源汽车概述
(一)新能源汽车概念
新能源汽车指的是采用新技术与新结构制作的汽车。大部分车辆都是将石油与混合动力发动机作为动力的主要来源,另外一种是电力驱动。其中,如果电动汽车属于油动力的车辆,主要包括动力系统、控制系统及辅助系统。然而电动汽车主要是通过电池提供动力。从表层方面来看,新能源汽车指的是将太阳能、电力等当作能源的汽车,甲醇、天然气及二甲醛等不会对生态环境造成严重影响,但是还没有明确定义成新能源汽车。虽然太阳能与氢都能当作能源,但是这些车辆在使用过程中主要把电力改变为车辆供电的发电机。
(二)新能源汽车分类
当前,新能源汽车划分为电动汽车与混合动力汽车两种类型。其中电动汽车主要是靠电能驱动,这就代表着其拥有较大容量的电池,同时还包括良好的电池技术与电驱动器。现如今,这种电池标准非常低,电池极易出现问题。所以需要更好的维保电池,电池使用过程中,如果不能有效控制电池的损耗与充电,这样就会提升故障的发生率。此外,大部分电池是由很多小型锂电池组合而成,小电池状态的一致性不能得到保障,所以从某种程度上对电池的寿命产生直接影响。
鉴于这种情况,当前油电混合动力汽车是市场上主要的新能源汽车。汽车在运行过程中是通过辅助驱动系统与电池提供动力,若电力足量,那么汽车就会借助电池的动力,同时不需要驱动就可以打开助手。电池电流不变,为系统自动开启提供基本条件支撑,同时还有利于保证汽车的平稳性。根据相关事实可以表明,混合动力车在节能措施方面取得理想的效果,同时为推动新能源汽车技术提供良好的优势条件。
        二、新能源汽车常见的故障问题
(一)电动机驱动系统故障
电动机驱动系统在新能源汽车中发挥着至关重要的作用,在电动机驱动系统的驱动下,可以更好的提高汽车行驶的水平,新能源汽车在电能与机械能转换之间需要借助电动机驱动系统,若电动机驱动系统运转期间存在问题,就会在一定程度上对新能源汽车的正常行驶造成直接影响,致使使用人员出现不满的情绪。在电动机驱动系统中,若磁路系统、电路系统等之间的配合程度发生问题,极易致使电动机驱动系统发生问题,因此,为了确保电动机驱动系统得到更好的运转,需要促使磁路系统、电路系统等之间有效配合。倘若电动机驱动系统的工作环境与条件出现改变,同样能够引发电动机驱动系统出现问题,在这种情况下,有关维修人员需要详细检查原因,并采取相应的措施加以解决,这样可以更好的处理电动机驱动系统中存在的问题。然而就电动机驱动系统故障而言,在排除过程中具有一定的难度。通常情况下,电动机故障主要分为电气故障与机械故障。从新能源汽车方面来看,若铁芯与轴承等零件存在问题,就可以认定为机械故障;若转子燃组与绕组出现问题就会认定为电气故障,有关维修人员,在具体维修过程中需要明确故障类型后,然后采用恰当的维修方法。
(二)霍尔传感器的故障
1.单霍尔故障
从ABC三个霍尔元件方面来看,单霍尔出现问题表示其中一个霍尔元件出现问题,不能正常工作,如果霍尔出现问题之后,其输出状态不会发生改变,依然继续保持一种状态,不是1就是0,在这种情况下会出现六种不相同的单霍尔状态,单霍尔故障种类和相应的跳边沿之间的距离可以从表1中得知。从表1中能够得知,在这6种状态下会呈现出部分相同的特性,就是原来输出的六个明确位置点改变为4个,把完好无缺的电角度划分为4个区域,其中两个区域的大小角度为60。,另外两个可以设置为120。。

2.双霍尔故障
如果新能源汽车的两相霍尔元件出现问题时,两个元件连续输出1或者是0,依据上面分析可以得知一共包含十二种不同的状况,这时唯有一个霍尔元件可以提供精准的位置信息,表2为这十二种霍尔故障类型与其输出状态情况,在表格中能够得知两相霍尔出现问题之后,霍尔传感器提供的位置信息就会不精准,唯有两个明确的位置,并且呈现出(000)与(111)2种零矢量状态,根据单霍尔故障可以表明零矢量的存在可以精准判定霍尔是否出现问题的重要根据。

(三)电池故障
在市面上经常看到的新能源汽车通常以型号为18650的三元锂电为主。三元锂电具有非常明显的优点,其能量密度高达140WH/KG,具有较高的能量密度。一般状况下,250KG的电池可以提供35KWh的电能,单体电芯电压需要小于3.6V,根据车体结构与载重量拟定电信串接基数。比如,如果串联96个单体电芯过程中,电压需要控制为345.6V左右,整车电量能够高达124.8Ah。如果组合数个单体电芯字后,需要充分设置BMS电池能量管理系统的参数,一定要确定电压参量、电池温度、慢充转台检测效率及整车快充速度等。所以,新能源汽车针对电源供电电池提出较高的要求,如果电池出现问题,就会对新能源汽车使用的寿命造成直接影响。由于新能源汽车自身在使用过程中需要大量电池能耗,当向上调整续时里程,或者是使用时间较长时,都会直接影响电池寿命。
(四)空调系统故障
近年来,社会经济的不断提升与发展,人们对生活质量提出更高的要求,一些顾客在购买汽车过程中不只是对出行的要求越来越高,而且针对实际的出行环境提出更高的要求,在这种情况下,新能源汽车中的空调系统发挥着举足轻重的作用,然而空调系统在具体使用过程中能够看出,该系统非常容易出现问题,究其原因是因为空调冷媒泄漏或制冷出现故障。如果在夏天温度比较高的情况下,新能源汽车中的空调不能更好的制冷,或不能实现理想的制冷效果,就会让驾驶人员感到非常难受。若汽车中出现空调制冷效果不理想的情况,大部分都是因为汽车密封胶使用时间过长,出现老化的情况,进而为空调制冷增加的难度。另外,若汽车空调系统长期在环境非常严酷的情况下运转,并且未按时对其进行维护与检修,在一定程度上同样会使空调系统在具体运行过程中面临严重的压力,最终减少了空调使用的寿命。
        三、新能源汽车的维修关键技术
(一)电机驱动故障诊断维修技术
电动机驱动系统作为新能源汽车中不可缺少的组成部件,有利于保证汽车安全稳定的运行,因此针对电动机驱动系统故障需要加大维修技术的使用力度。如果电动机驱动系统出现问题时,需要结合实际的情况挑选恰当的故障诊断方法,通常情况下感官诊断与仪表诊断是电动机驱动系统经常使用的两种方法。感官诊断这种方法使用过程中主要客观判断电动机驱动系统,查看其表面是否出现异常,若出现异常,就需要进一步观察出现异常的位置,检查异常位置是否出现火花或者冒烟的情况,这种诊断方法使用方便,只需要全面了解电动机驱动系统的状态即可。仪表诊断实际上在诊断故障期间,能够准确的辨别出现故障的具体位置,在新能源汽车中自带的仪表配置均是通过数次研究后才决定使用,仪表当中的内容可以十分准确而又真实的反映出电动机驱动系统的具体情况,若出现其显示内容存在异常,就需要关注仪表内容,依据其显示的内容可以明辨电动驱动系统中出现的故障类型,同时根据经验分析发生故障的实际原因,接着选择恰当的故障维修技术。
(二)纯电动汽车的维修技术
通过将纯电动汽车和以往汽车进行对比得知,电池出现故障的几率最高,所以在维修纯电动汽车过程中,首先需要对电池进行详细检查,若电池出现问题,就需要使用合理的方法处理问题,接着维护与保养新能源汽车。
纯电动汽车的电池在存储过程中,需要确保该电池中拥有一定的电量。若电池处于电能缺少的状态,通过长期存放,就会出现硫酸盐化等问题,电池中的极板就会出现硫酸铅结晶体,严重影响了电离子的正常运行,在一定程度上减少了电池容量,最终对电池质量造成严重损伤。所以,若纯电动汽车放置长时间没有使用,突然使用过程中发生问题,就可能是电池方面出现问题,这就需要对电池进行全面检查,如果明确电池没有故障以后,接着检测新能源汽车的其他方面,明确详细问题。
当处理电池问题以后,还需要详细检查新能源汽车的控制器,检查过程中通常需要注意以下几个方面:一是检查控制器过程中,需要确保新能源汽车保持断电的情况;二是从生产厂家运输出控制器时,其拥有所有功能,所以需要全面检查控制器的各项功能,不用进行二次调整;三是不能随意调整接触器的接线,由于电锁断开,控制器的功率单元中滤波电容器就会出现缓冲的情况,这样可以留出部分时间,以便于更好的放电;四是详细清理控制器,新能源汽车经过长时间使用以后,就会出现很多的杂物或灰尘,这种情况严重影响了控制器作用的发挥,所以需要使用纯净水、刷子对零件的表面进行清理。
(三)电池故障诊断维修技术
针对新能源汽车电池故障的诊断与维修可以从以下几方面进行:一是新能源汽车电池维修与保养过程中,需要标准化使用电池保护板,保证电池板的电压与串数可以全面发挥自己的作用,从而更好的保护电池保护板。与此同时,还需要充分了解锂电池的使用与存储时间,依据使用的时长和充电方法科学合理的选择锂电池;二是按时维护与保养电池结构,新能源汽车的电池能够直接影响汽车运行的安全性与平稳性,有关维修人员需要基于电池情况的基础上,采取周期性维护措施,同时全面实施这些措施,另外还需要及时检查电池的性能,这样可以降低问题的发生率。三是若在详细检查时发现其存在问题,需要凭借自身的经验调整电池结构,若问题不能得到有效处理,就需要及时交由有关技术部门加强检修。
(四)空调系统故障维修方法
针对空调系统而言,若存在制冷循环漏气、制冷剂漏气等情况,就需要详细检查测漏仪,针对漏点位置的缺点更好的开展修补工作,基于制冷剂充分的情况下,禁止食用太多制冷剂。然而如果出现管路堵塞或者是膨胀阀堵塞的情况下,需要清理其中的堵塞物,若堵塞物烟瘴对管路的正常运转产生直接影响,就需要重新更换整条管路。另外,若压力泡出现漏气的情况,就需要及时更换膨胀阀。拖制冷系统中抽空缺失或者是填充期间进入空气,就需要及时停止工作,同时重新抽空加注,若依然出现压力较大的情况,就需要更换干燥器、储液罐及压缩机油,从而可以使空调系统健康稳定的运转得到有效保障。
        四、提高新能源汽车的故障维修水平的策略
(一)维修前做好相关的检查
新能源汽车和传统汽车之间存在的明显差异是新能源汽车结构非常简单,节省了变速箱与发动机,然而从电路系统方面来看,新能源汽车具有一定的复杂性,若要提高故障维修的效率与质量,就需要有关检修人员在检修以前详细检车新能源汽车,在检修之前需要从以下几个方面检查新能源汽车:一是详细检查控制器与真空泵,检查这两个零件的工作状态是否正常,在检查过程中需要确保新能源汽车保持熄火的状态;二是详细检查真空管路,查看其是否出现泄漏的情况;三是详细检查汽车内部的线路,这样可以使线路的平稳性与安全性得到有效保证。
(二)创新维修理念、技术和设备
新能源汽车在不断发展过程中汲取了许多以往汽车存在的优点,然而是具体维修过程中,新能源汽车的维修理念、技术与以往汽车还存在非常大的不同,在这种情况下,为有关维修人员增加了维修的难度,这就需要维修人员在维修过程中积累自己的维修经验,从而可以提升自己的维修技术,创新自己的维修观念,为我国新能源汽车的发展提供有利的条件,最终可以促使我国新能源汽车在全世界范围中占有一席之地。
        结论
总而言之,针对新能源汽车存在的各种农问题,主要是明确故障出现的原因,接着采取相应的措施进行处理。由于新能源汽车分为多种类型,因此出现的问题同样迥异不同,在检查过程中需要有关人员采取不同的检修方法,使用多样化维修技术,进而使维修技术的水平得到大大提升,为新能源汽车的广泛使用奠定良好的基础。
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作者简介:谭嘉祺(男;1986.07-),汉,广东惠州,华南农业大学本科学历,惠州城市职业学院汽车维修讲师,研究方向为新能源汽车。
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