浅析纯电动汽车高压组件的检查维护

金传琦

摘 要：节能与新能源汽车作为中国制造2025重点发展领域目前已大规模投放市场，尤其是纯电动汽车目前作为大多数汽车生产厂家必备生产车型。纯电动汽车的研发基于传统汽车平台，区别在于动力驱动系统，这就对传统汽车维修企业及从业人员提出新的要求。本文简要介绍纯电动汽车动力电池、驱动电机以及高压控制系统的日常检查及定期维护的项目。

关键词：纯电动汽车;高压组件;检查维护

目前，各类维修企业对纯电动汽车的维护保养主要依据厂家维护手册及行业标准。纯电动汽车作为新能源汽车主力车型，在维护作业过程中主要分为两大部分：一是类似于传统汽车维护保养的悬架系统、转向系统、传动系统、制动系统、车身电器系统以及舒适系统等作业内容;二是区别于传统汽车的高压驱动系统。高压驱动系统对维修企业在维护技术、设备场地以及从业人员技术提出更高要求。

1 纯电动汽车高压组件的构成及作用

纯电动汽车的高压组件主要包含动力电池、驱动电机、高压控制系统、PTC暖风加热器、电动空调压缩机以及高压线束等组件构成。高压控制组件主要包括高压配电箱、电机控制器、DC-DC转换器、车载充电机等构成。

1.1 动力电池

动力电池是纯电动汽车能量供应源，目前纯电系统主要采用三元锂和磷酸铁锂电池，因三元锂材料容易热解，我国规定三元锂材料禁止在电动客车使用。还有少部分混合动力汽车采用镍氢电池，如丰田普锐斯。

1.2 驱动电机

驱动电机主要作用是将动力电池的电能转换为机械能驱动车辆行驶，目前纯电动汽车主要采用永磁同步电动机和交流异步电动机。

1.3 PTC暖风加热器

大部分纯电动汽车暖风采用PTC热敏电阻元件为发热源的加热系统，工作过程中采用的是高压直流电，冷却液通过其加热后送到室内暖风芯体。部分电动汽车的PTC加热液体还可以送到动力电池包，确保动力电池低温环境下的工作稳定性。

1.4 电动空调压缩机

纯电动汽车的空调压缩机类似于传统燃油汽车，只是动力源由燃油汽车的发动机换成高压直流电动机，制冷剂的循环过程与传统燃油汽车相似。

1.5 高压配电箱

高压配电箱主要是对高压电进行流向管控，相当于一个电闸，内部关键零部件是接触器，通过接触器来控制电流通断。

1.6 电机控制器

电机控制器根据车辆运行工况为驱动电机提供电流、电压，让驱动电机获得合适的转速和转矩，确保车辆正常行驶，其内部核心部件是逆变器总成。

1.7 DC-DC转换器

DC-DC转换器主要作用是将动力电池的高压直流电转换成低压直流电，为车辆低压蓄电池、车身电器等低压设备供电。工作原理主要通过直流、交流电压的逆变和整流来实现。

1.8 车载充电机

车载充电机主要作用是实现车辆交流充电。交流充电按电压可分为220V和380V，充电电流可分为8A、16A、32A和63A，充电功率可分为2KW、3.3 KW、7 KW和40KW。

2 纯电动汽车高压组件的检查维护

随着电动汽车大量投放市场，这对售后服务和传统汽车各类维修企业提出新的要求，纯电动汽车高压组件的维护是区别于传统燃油汽车的重要部分。

2.1 维护周期

高压组件的维护基本可分为日常检查，定期维护，日常检查可由驾驶员来完成，定期维护需要到维修店由专业技术人员完成。大部分纯电动汽车一般在行驶3000Km或者3个月时进行首保作业，日后行驶里程每隔7500Km或行驶时间每隔6个月进行一次检查保养。

2.2 高压组件的维护项目

2.2.1 日常检查项目

日常检查主要由驾驶员每日在行驶前、行驶中和行驶后对车辆整体运行状况的信息反馈。主要检查车辆高压组件外观目视检查，同时更应留意车辆仪表指示灯，以比亚迪E5纯电动汽车为例，主要故障指示灯含义如表1所示。

2.2.1 定期维护项目

车辆维护作业前需检查车辆仪表指示信息，用诊断仪连接车辆读取高压组件模块故障码、数据流等相关信息，重点检查异常参数。高压组件检查前需按维修手册规定流程进行高压断电，多数纯电动汽车高压断电流程如下图1所示：

（1）动力电池检查及维护

①动力电池外观检查

检查车辆维修开关，无异物，无烧蚀，安装牢固可靠;检查动力电池组外观、固定支架有无变形磕碰;检查动力电池固定螺栓有无松动，并按规定力矩拧紧。

②动力电池高压线束检查

检查动力电池直流母线及充电线束外观无老化、破损，线束端口无异物、无烧蚀等异常现象，线束连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量高压线束导電层与壳体绝缘电阻、测量动力电池端高压输出端口，直流充电端口DC+、DC-与壳体绝缘电阻，测量值应≥20MΩ;用万用表测量高压线束及动力电池输出端口屏蔽层对壳体电阻，用接地电阻表测量动力电池接地线电阻，测得值应小于0.1Ω;检查紧固接地线螺栓。

注意：因高压线束屏蔽层是通过所连接的高压组件接地。测量绝缘电阻时，如果线束两端组件同时断开将无法测的正确参数，以下高压组件线束测试相同。

③动力电池状态检查

用专用动力电池维护设备或外接充电设备对单体电池一致性进行维护检查，确保单体电池的性能符合厂家技术要求;用专用设备对动力电池SOC系统进行校准，一般误差值应小于8%。

（2）驱动电机检查

①冷却系统检查

检查高压动力总成冷却液位、浓度符合厂家规定要求，必要时需补充冷却液或进行浓度校准;检查冷却系统管路无破损、泄露，管路连接卡箍牢固可靠。

②驱动电机外观检查

检查驱动电机外观无磕碰、划痕、裂纹等异常情况;检查驱动电机支架安装牢固可靠，按规定力矩紧固驱动电机支架固定螺栓。

③驱动电机线束检查

检查驱动电机三相高压线束无老化、破损等异常现象;线束端口连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量驱动电机三相高压线束与车身壳体绝缘电阻，测量驱动电机U/V/W端与电机壳体绝缘电阻，应≥20MΩ;用万用表测量驱动电机三相线束电阻、接地线电阻，测量值应小于0.1Ω;用接地电阻表测量驱动电机三相绕组电阻应符合厂家规定要求;紧固接地线固定螺栓。

④电机控制器检查

檢查电机控制器输入及输出端口无异物、烧蚀等异常现象;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量电机控制器输入端及输出端与车身壳体绝缘电阻，应≥20MΩ;用接地电阻表测量电机控制器接地线电阻应小于0.1Ω，检查紧固接地线固定螺栓。

（3）高压配电箱

检查高压配电箱输入及输出端口无异物、烧蚀等异常现象;检查高压连接线束外观无老化、破损，线束端口连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量高压配电箱输入端、输出端口以及所连接高压线束导电层与车身壳体绝缘电阻应≥20MΩ;用万用表测量端口以及所连接的高压线束屏蔽层与车身壳体间电阻应小于0.1Ω;用接地电阻表测量高压配电箱接地线电阻应小于0.1Ω;检查紧固接地线固定螺栓。

（4）车载充电机

①车载充电机检查

检查车载充电机输入及输出端口无异物、烧蚀等异常现象;检查高压连接线束外观无老化、破损，线束端口连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量输入、输出端口以及连接高压线束导电层与车身壳体绝缘电阻应≥20MΩ;用万用表测量端口以及连接高压线束屏蔽层与车身壳体间电阻应小于0.1Ω;用接地电阻表检查车载充电机接地线电阻应小于0.1Ω;检查紧固接地线固定螺栓。

②交直流充电口检查

检查交直流端口无异物，无烧蚀等异常现象;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量交流充电口L、N与PE间绝缘电阻，直流充电口DC+、DC-与PE之间绝缘电阻，应≥20MΩ。

（5）高压附件系统检查

①PTC检查。检查PTC高压线束无老化、破损，端口无异物、烧蚀等异常现象;线束端口连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量PTC高压线束端口DC+、DC-与车身壳体间绝缘电阻应≥20MΩ，用万用表测量高压线束屏蔽层与车身壳体间电阻应小于0.1Ω;用接地电阻表检查PTC总成接地线电阻应小于0.1Ω，检查紧固接地线螺栓。

②空调压缩机检查。检查空调压缩机高压线束无老化、破损，端口无异物、烧蚀等异常现象;线束端口连接紧固可靠，锁止装置齐全有效;用绝缘测试仪（测试电压调至1000V）测量高压线束端口DC+、DC-与车身壳体间绝缘电阻应≥20MΩ，用万用表测量高压线束屏蔽层与车身壳体间电阻应小于0.1Ω;用接地电阻表检查空凋压缩机接地线电阻应小于0.1Ω，检查紧固接地线螺栓。

结合目前纯电动汽车在市场运行情况来看，车辆安全运行离不开日常检查和定期维护。因纯电动汽车涉及到高压安全，高压组件定期检查维护可有效避免故障和事故的发生，确保车辆安全运行。

参考文献：

[1]郑军武，吴书龙.图书馆目录[M].长春：东北师范大学出版社，2016.06.

[2]GB/T 18344-2001 汽车维护、检测、诊断技术规范[S].

[3]GB/T 18384.3 电动汽车安全要求 第3部分：人员触电防护[S].