电子辅助维修技术在新能源汽车修理中的应用

马忆民

（黑龙江省垦区工商行政管理局哈尔滨分局 150088)

1 新能源汽车行业发展背景

虽然新能源汽车具有良好的市场前景，但是由于研发力量的薄弱和分散，使得我国的新能源汽车缺乏核心技术和关键零部件。另外，现阶段我国的新能源汽车在使用过程中出现故障，可能需要车企、电池提供商、充电桩安装公司共同解决。与汽油车相比，无疑增加了维修环节和时间成本，也对维修技术提出了新的要求。

尽管与使用内燃机的传统汽车相比，电动汽车的额定能量转换效率高，运行性能好，但受制于驱动距离短、充电时间长及动力电池成本高。现阶段市面上常见的插入式充电新能源汽车，对于充电技术要求并不高，只要有供应电力的设备即可。但其使用的动力电池储存量太小，且单价较贵。与任何电气系统一样，在插入式充电汽车充电的过程中，传输、电源转换以及电阻器、二极管和开关等连接器和元件都会出现损耗，这些电子元器件件与传统汽车的零部件存在一定差异，这也对汽车的修理提出了新的要求。

正是因为现有插入式充电存在诸多缺陷，所以电动汽车的无线充电技术一直在研发之中。这种新型的充电技术将电源和变压器隐蔽在地下，利用磁感应原理，对动力电池进行无线充电，避免漏电等安全隐患。驾驶员只需要将车停在特定的位置上，整个充电过程完全可以自动完成。而这些基于电动汽车技术延展出来的新技术，也带来了汽车维修的新变革，计算机程序运行的电子辅助维修技术将逐步取代人为干预。

2 传统汽车维修技术中的缺陷

汽车维修是建立在准确诊断故障的基础上，而在传统汽车维修中，诊断主要是依靠检修人员结合自己的专业经验来进行，具有很强的主观性。对于发动机、底盘和传动器方面的故障，维修人员需要让汽车以不同工况来工作，以此来诊断汽车故障。对于电控系统和零部件磨损情况的诊断，就要靠维修人员细致的观察来实现。而新能源汽车各驱动控制单元，是通过电子元器件来实现的。在传统汽车维修中，维修人员使用万用表来进行检测，但由于万用表电压不稳定很难对这些精密的电子元器件进行检测和维修。随着新能源汽车整车一体化技术的发展，汽车的控制单元将集成在一起，借助传统的维修工具和经验是很难应对的了。

此外，新能源汽车为了实现精密控制和快速响应，在动力驱动部分单独采用了高速的CAN网络。作为汽车传输协议CAN网络，在现代汽车中被用作各控制单元间的通信，而许多控制精密程度低、系统响应时间长的汽车采用的则是低速CAN网络。在维修时，维修人员需要通过解码器，读取电控系统数据流和故障码。但新能源汽车目前的发展还未进入成熟阶段，不同的新能源汽车厂商在故障码和数据流的设置上也有所不同，传统的故障解码器根本无法读取数据，这也对汽车故障的诊断和维修提出了新的要求。

3 电子辅助维修技术的应用

新能源汽车是以燃料电池为主要功能装置的电动汽车，其基本原理是通过燃料电池产生电能提供给电动机，再由电动机驱动车辆行驶。目前，新能源汽车三大核心技术主要有整车控制器（VCU）、电机控制制器（MCU）以及电池包和动力电池管理系统（BMS）[1]。与一般的传统燃油车不同，VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，具有整车系统故障诊断保护与存储功能。而MCU则是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，从而驱动车辆行驶。以此来实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电，并驱动电机本体输出机械能。而电池包则是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，动力电池管理系统是电池包最关键的零部件，这些都对汽车维修提出了系统性的要求。新能源汽车内部各控制器间的数据交换是通过CAN总线进行。因此，在车辆控制器上会有两个CAN总线端口，连接CAN-A与CAN-B。在CAN-B子网中，可通过这其中的端口，连接电子辅助维修设备，从车上接收整车的故障信息[2]。

新能源汽车可以将传动、控制和动力系统进行集成，底盘系统将逐步采用电动化执行部件，向智能化和模块化的方向发展。故障维修中，需要采用专业的电子辅助维修设备对故障特征信号进行采集，对局域与时域进行有针对性的处理，借助开放性的电子辅助维修系统在线检测、信息检索、数据分析和远程诊断等功能。用户可以通过手持的故障诊断仪采集相关故障信息，然后上传到数据库中，获得诊断结果，并指导维修。

除了在新能源汽车故障维修中应用外，先进的汽车维修养护技术也与数据处理和信息交互技术息息先关，汽车维修任务已经由对复杂的机械系统修复发展到对汽车故障预防，这就意味着汽车维修的范围已经拓展到养护层面。传统的汽车维修是在低成本、易更换的系统中进行的，在故障发生后，需要通过对于汽车零部件进行拆解。而兼具养护性质的新型维修技术，可通过计算机系统预先测定检修时间和组件生命周期，这样的预先主动维护可以保证足够的提前时间，预先安排修理。而目前最常见的机械系统监测技术有视觉监测、性能监测、噪声和振动监测、磨屑监测及热量监测。在这些监测中，计算机都起着至关重要的作用，电脑系统可以迅速收集并整合汽车运行中的数据，通过推理和计算对汽车状态进行诊断，摆脱了传统汽车维修中对维修人员经验判断的依赖。

4 结束语

随着新型汽车控制设备正在朝着全自动化的数字式方向发展，传统的汽车维修诊断技术已经很难满足行业发展的需要。基于电子元器件控制，具有较强系统性的新能源汽车，无论是从整车修理、局部底盘故障判断还是日常汽车养护，都需要电子辅助维修技术的应用。因此加强对新能源汽车中电子辅助维修技术的应用研究，具有非常重要的现实意义。