雪佛兰Volt 动力电池模块的先期维修性

东莞市电子商贸学校/姜奉荣

雪佛兰Volt 动力电池模块的先期维修性

东莞市电子商贸学校/姜奉荣

电动汽车节能环保特点非常突出，动力电池是其主要的部件。不可否认，电动汽车优势比较明显，但是其后期维修问题一直都是业内非常关注的问题。针对电动汽车的维修问题，本文结合雪佛兰Volt动力电池模块特点，从不同方面对其先期维修性进行分析和研究，以期为电动汽车设计改进提供一些思路。

雪佛兰Volt；动力电池模块；先期维修性

引言

市场对环保节能产品的需求逐步扩大，就汽车行业而言，电动汽车的研发也在不断深入。但是，电动汽车的市场目前还未完全打开，其中原因多样，究其根本还是技术存在欠缺，电动汽车的续航能力、电池更换、维修等涉及的技术都需要继续改进和完善[1]。而就其中的电动汽车动力电池模块的先期维修性，以下结合雪佛兰Volt进行深入的探究。

1. 雪佛兰Volt简述

1.1 雪佛兰Volt的优势及不足

雪佛兰Volt是通用公司研发生产的一款插电式油电混合型动力车，它主要是依靠锂电池推动电机控制车轮，其续航能力可达到6 4 k m，并且是零排放。雪佛兰Volt在油量和电量都十分充足的情况下，其续航能力则可达到460～500km。从雪佛兰Volt续航方面看，该电动汽车比其他的量产电动汽车具有十分突出的优势。

但是在后期的维修方面，雪佛兰Volt则存在许多问题，根据实践研究，雪佛兰Volt的维修费用要比传统的车型更加昂贵，尤其是涉及拆卸重装和冷却系统的重新加压方面，产生的费用无疑会成倍增加。

综上对雪佛兰Volt的优势和不足分析，雪佛兰Volt要开拓市场需要在汽车技术、维修体系上进一步完善，尤其是其后期维修方面要进行升级。

1.2 雪佛兰Volt动力电池模块

雪佛兰Volt的动力电池模块主要是以锂离子电池组构成，其电池单元超过200个，该电池组重量达181.4kg，其电力为16kw/h。其电量会在窗口呈现，进而可以随时操控，汽车在行驶当中，还会将其他的能量转到电池组中。由于雪佛兰Volt是油电混合型动力车，其中的油主要是指汽油或者E85灵活燃料，通常是汽车低电量的情况下，汽车通过汽油或者E85灵活燃料驱动发电机，实现动力驱动汽车行驶。

1.3 雪佛兰Volt推行的保修方法

当前，雪佛兰Volt的研发及推出仍然处于探索阶段，虽然它可以达到环保节能的效果，但是在维修技术支撑方面存在的不足也十分明显。为达到推广应用的目的，通用公司以及相关政府部门针对新能源汽车的维修体系方面也推出相应的保修方案：

（1）针对雪佛兰Volt，通用公司给出了8年或者16万千米的质保期；

（2）以租用动力电池模块形式，处理和解决消费者的维修顾虑，若汽车的动力电池模块存在问题，消费者可以到指定的地点进行更换。

这两个保修方法主要是从维护消费者的角度和利益出发，并且对汽车售后维修服务给出了相应的支持。但是，这并不能真正解决汽车动力电池模块维修方面的问题，仍然需要以技术作为支撑才能真正解决新能源电动汽车的维修问题。针对雪佛兰Volt后期维修及其成本，应当在研发过程中就予以考虑。关于雪佛兰Volt的动力电池模块维修，以下对其先期维修性进行具体分析。

2. 动力电池模块先期维修性需考虑的因素分析

所谓先期维修性，主要是指电动汽车在进行研发和设计的过程当中，就考虑到后期的维修工程及其相关的维修成本，初步构建起汽车维修体系。在考虑汽车动力电池模块的先期维修性方面，其主要考虑的因素有以下几点：

（1）动力电池模块问题如何进行诊断：对电池组的故障诊断是首先应当考虑的因素，因此在设计和组装动力电池模块过程中要有问题诊断的设计，以此定位汽车可能出现的问题；

（2）维修工具不能过于单一：汽车动力电池模块面临问题时，维修的工具尽量避免使用专用的工具，即维修工具不能过于单一；

（3）维修保养操作如何简化：动力电池模块的维修操作应当尽量避免拆卸主要的部件，目前电力汽车维修当中，一旦涉及拆卸和重装产生的费用就会非常高，因此动力电池模块的先期维修还应当考虑到维修操作步骤的简化[2]；

（4）动力电池模块是否需要进行保护设计：电力汽车中最为主要的部件就是电池组以及发电机，从先期维修性的角度看，对其主要部件是否进行保护设计关系到后期的维修工作及成本；此外还需要考虑到动力电池模块的安装、处理等是否要有特殊的要求。

综上几点动力电池模块的先期维修需要考虑的因素，在具体设计电力汽车的过程中，最重要的是考虑到后期维修的成本，在此基础上对汽车动力电池模块的先期维修性进行设计。

3. 动力电池模块的维修特性分析

依据笔者维修经验及相关研究，针对电动汽车的动力电池模块的维修，主要有两种方案，其中的一种是以发动机的零部件设计分解为基础进行的维修，该方案看似可以降低维修的成本，但实际上是存在一些问题的。就电动汽车的维修而言，其具有自己的几点特性：

3.1 锂离子电池组的结构比较复杂且危险性较高

针对汽车中的动力电池模块维修，以雪佛兰Volt为例，其主要部件锂离子电池组如果面临维修，并且要打开电池组的外壳，维修人员面对的是高压电池，电池输出的直流电压非常高，可达386.6V，因此维修的危险性也非常高。另外，雪佛兰Volt的锂离子电池组中涉及的连接器、接口等设置较为复杂，并且含有比较复杂的检测子系统。由此可见动力电池模块的维修本身具有的难度也是比较大的。

3.2 同一电池单元不能进行随意替换

当动力电池模块出现问题，并经过诊断后，同一个电池单元中的电池是不能够像普通的零部件一样进行随意更换的，否则会对动力电池模块产生影响，进而导致单元电池之间出现不平衡的现象，最终影响到汽车动力电池模块的寿命[3]。而雪佛兰Volt的电池单元超过200个，要进行替换的成本、维修的难度也是比较高的，最后它的使用寿命也会受到影响。

3.3 动力电池模块维修人员必须要有较强的专业性

电动汽车研发的技术含量、成本非常高，目前它的推广还未达到普及的层次，在汽车动力电池模块维修方面，需要的人才必须要有较强的专业性。动力电池模块维修需要的人才除了能够处理以上提出的两点问题，还要面对和处理动力电池模块中防水防尘IP67等级的要求，需要专业的设备及人员才能进行维修操作。

4. 动力电池模块的先期维修思路分析

根据以上对动力电池模块先期维修需要考虑的因素，以及维修的特性分析，动力电池模块的先期维修具体思路有以下两点：

（1）对动力电池模块问题的诊断进行设计，在电池组的设计、安装等过程当中，除去电池本身功能失效诊断设计，还可对多个电池单元中可能出现的故障进行定义，确定各单元电池潜在故障评估模式，简而言之就是设计好各种故障诊断的故障码，与此同时确定好故障或问题的参数基础，如每个锂电池组定义为最小可维修电池组模块，就其模块给出相应的参数，若超过或低于该参数则产生故障码。

（2）针对动力电池模块的复杂性设计控制逻辑缺省模式，以防止原控制模块彻底损坏而无法备份数据，从而将对电池损害降到最低[4]。

5. 结束语

综上所述，新能源汽车在市场中的竞争力会逐步增强，但是电动汽车目前面临的主要问题中的维修问题仍然比较突出，尤其是维修成本仍然非常高的问题突出[5]。为解决这一问题，本文主要结合了雪佛兰Volt分析动力电池模块的维修需考虑的因素、维修特性，并给出了两点思路，希望可以提供一些参考。

[1]王达华,张文广. 电动汽车动力电池模块的先期维修性设计[J].汽车电器,2013,05：14-16.

[2]刘青山,周秋梅,郭艳萍. 纯电动汽车动力电池模块共通性分析[J]. 汽车工程师,2013,07：50-53.

[3]肖 广 兵 ,孙 宁 ,陈 勇 ,陈宁. 便携式H E V动力电池故障诊断系统的设计[J]. 电子技术应用,2013,10：84-87.

[4]史瑞祥. 电动汽车锂离子动力电池安全性问题的分析[J]. 汽车电器,2013,12：51-53.

[5]黄勇. 新能源汽车电池安全有保障[N]. 中国环境报,2011-10-26（5）.

姜奉荣（1982.12-）男，汉族，广东人，本科学历。工作单位：东莞市电子商贸学校，中学一级讲师。研究方向：汽车故障诊断。