李春旭 刘文召
摘 要:油价的攀升、能源的紧缺、环境问题的日益凸显成为当今时代急需解决的问题,在此情景之下新能源产业应运而生。伴随着资源节约型、环境友好型发展战略的贯彻实施,国家对新能源汽车发展给予了重点关注和重点扶持。新能源汽车成为未来汽车产业的发展方向同时也带来了更多的机遇和挑战。就本质而言,新能源汽车与传统燃油汽车最大的不同在于内燃机、驱动电机以及电池等方面,这些不同也因此成为新能源汽车的维修重点。本文从新能源汽车维修技术发展现状出发,剖析新能源汽车维修面临的主要技术难题并提出针对性的解决方案,期望提高新能源汽车维修质量,推动新能源汽车高效高质量发展。
关键词:新能源;汽车维修;电池;电机;内燃机
前言
所谓的新能源是指太阳能、风能、生物能等非常规性的可再生的能源,通过新技术的开发和利用将其能量形式散发出来,为生产生活提供有力动力。伴随着新能源成为当今时代的关键词,具有先进原理、新技术以及新结构的新能源汽车成为汽车发展领域的领军,对于应对石油危机、减少传统燃油造成的环境污染、促进汽车产业的高质量可持续发展有着十分积极的意义。不过,伴随着新能源汽车的推广和使用,其维修技术发展现状的弊端逐渐体现,因此应该从多方面探析新能源汽车维修的关键技术,提高应用质量促成良性发展。
1 新能源汽车维修技术发展现状
1.1新能源汽车的维修人员缺乏专业的知识素养
新能源汽车维修专业依旧处于初级阶段,缺乏较为成熟的教育体系,相关维修人员专业知识素养匮乏实践能力有限,未能从根本意识上建立起对新能源汽车的足够认识,并不能深入地掌握新能源汽车的内部构造、动力原理、逻辑控制关系以及电路构成情况[1],对维修实际会产生错误判断而耽误维修进程。
1.2 国内缺乏完善的新能源汽车维修技术标准
当前我国新能源汽车维修标准体系建设滞后,服务体系建设不健全,未能融合动态发展和科学观念推动创新标准发展[2]。這样一来,很多新能源汽车的维修人员在完成维修任务时仅凭经验和主观意识进行维修判断,而标准的不统一性更是造成了众多维修分歧的产生,很多问题只解决了表面,内部问题依旧存在。
1.3新能源汽车维修行业缺乏先进的维修设备
汽车越来越智能化,而维修领域也需要利用先进的维修检测设备进行科学的维修和辅助。目前大多数汽车维修企业依旧采用传统的设备进行检测维修,很难适应新能源汽车的发展。实际上新能源汽车的动力系统、内燃机和驱动电机与传统汽车完全不同[3],采用传统的维修设备难以完成检测和故障判断,也无法科学布置维修方案。
2 新能源汽车维修面临的主要技术难题
2.1新能源汽车在维修电池方面的技术难题
电池是新能源汽车的重要动能来源,也是重要部件之一,新能源汽车电池分为蓄电池以及燃料电池两种,整个电池配置时需要根据车辆结构以及自身重量进行参数设置并实现电池能量的系统化管理。对于新能源汽车而言,一旦电池出现故障,不仅会影响其使用寿命,维修更换的成本也是非常高的。所以在新能源汽车的发展过程当中,对电池的要求非常高,但由于长期运转或使用不当造成的电池故障非常常见,主要表现为:
①长期使用以及恶劣情况下造成的温度异常故障;
②由于超负荷运转或者充电不饱满等问题引起的电压异常故障;
③外壳短接、高压线破损、电池箱渗水以及漏液而产生的绝缘故障;
④电池续航能力下降,无法充电或充电延长等等。
2.2新能源汽车在维修驱动电机故障方面的技术难题
驱动电机是新能源汽车的心脏中枢,也是行驶过程当中的执行机构。其工作过程实现的是将电能转化为机械能的过程,因此一旦驱动电机发生故障,不仅影响行车体验还很容易对防盗系统、驱动控制系统以及地理管理系统产生影响,进而造成交通事故。驱动电机的组成比较复杂,包含电机控制器、电驱动组成、变速器磁路电路以及机械系统等,所以在对其进行故障判断维修的过程中需要花更多的心思,主要故障包含电机超速故障、转变压器故障以及电机缺陷故障。更重要的是,驱动电机而由于运行系统的差异性以及使用频率的差异性,无论是内部环境还是外部环境都会对其造成极大的影响,所以在电机驱动故障的判断过程也会相应的存在差异性。
2.3新能源汽车维修存在维修技术资料不全的技术难题
新能源汽车车体结构不仅含有大量电路和电子部件,更含有复杂的机械结构,这些零部件有着使用频率高、科技含量高、精度要求高等特点,在对其进行故障分析和维修的过程当中也呈现着一定的复杂性,需要参考详尽的技术参考资料辅助故障诊断和维修应用。比如说传统汽车通过发动机提供驱动力,而在此过程当中,也会为空调压缩机以及转向机等提供驱动力,而新能源汽车主要能源为电池,所以整个空调压缩机、发电机、真空泵等都需要电池来供电,这样一来在维修的过程当中高压对高压、高压转低压等控制技术当中体现的电控知识更为明显。但当前能源汽车维修数据库的建设尚未完善,很多概念定义比较笼统,相关资料记载比较空泛,缺乏系统性和针对性,因此,维修人员在维修时缺乏详尽的技术资料参考难以形成准确地判断。
3 新能源汽车维修关键技术的解决方案
3.1做好相关维修的准备工作
正所谓兵马未动,粮草先行,想要切实的解决新能源汽车的维修问题准备工作尤为关键,且准备的过程不仅仅是工具上,更是思想上和技术上。在工具的准备上,除了将常规的维修工具准备齐全外,先进的检测设备和检测工具也是必不可少的,毕竟很多故障的存在难以实现肉眼的判断,通过相关检测设备的辅助实施针对性的判断才能够促进维修效率的提升;在思想的准备上,意识的树立和提升尤为关键,应该以科学的态度去面对新能源汽车复杂化和智能化的特征,不断更新专业知识库;在技能的准备上,应该在传统汽车维修专业能力的基础上进行更深一步的理论学习以及更高一步的技能提升,深入了解掌握能源汽车的驱动原理以及电路构成等基本知识,熟记仪表盘故障灯代表含义,并以此为线索进行故障判断,同时注意在检测的过程中完成各项数据的记录,并通过数据的对比分析制定维修方案。
3.2电动汽车电池维修关键技术
新能源汽车来讲电池是动力系统也是结构的关键,通常情况下会通过其续航能力来完成性能的判断,因为电池出现故障不仅限制功率输出影响出行使用,同时还会产生较大的安全隐患,必须提起足够的重视,密切地关注电池充电环境、使用环境以及电池的健康状况。不过其中最根本的还需维修人员了解充电原理了解电池内部构造,可以在电池出现故障的时候能够及时地应对分析并进行维修,重点体现在以下方面:
①温度异常:出现温度异常故障,首先要对其温度传感器进行判断,如果只是单个数据缺失很可能传感器连接线出现松动或者脱落,对其排查的过程当中需要采取重接和加固措施,若采取措施之后仍未能解决问题,则需要更换新的连接线,但在此过程当中,一旦排除了连接问题,则有必要对其传感器进行更换;其次,若BMS硬件不能准确采集温度数据需要对其控制线束以及传感器探头限速进行判断,若二者皆处于正常状态,则表明BMS硬件产生问题应该及时更换从板保证正常线路运行,但注意在更换从板后要进行电源地重新加载,保证回到正常显示值。
②电压异常故障:一旦电池出现电压异常首先要通过万能表进行电池电压值的测量,判断其是否出现欠压的状况,若其中偏差较大则需要考虑更换全新的电池;其次采集线端子松动或者连接不良也会影响单体电压采集的准确性,可以通过更换或者加固进行良好状态的保持;再次如果采集线的保险丝阻值超出一兆的范围则需要及时更换保险丝保证新能源汽车的行驶性能;最后通过对电压进行实际测量和比较,进行从板故障判断,一旦从板出现故障,必须进行及时更换。
③绝缘故障:导致新能源汽车电池绝缘故障的原因有很多,首先如果高压负载出现漏电要及时断开PCU、充电机以及空调等设备,利用欧照表进行测量检查是否高压线或者连接器出现破损,测量完成之后确定故障出处对相关零件更换。其次由于电池箱进水或者发生电池液泄漏的情况而导致的绝缘故障一定要及时地进行干燥处理,处理过程当中如果发现电池不能正常使用,更换电池是必然。最后,采集线或者高压板出现错误也是漏电状况的主要原因,也要及时进行更换。
④无法充电:导致电池无法充电的原因有很多,首先要排除连接故障,确认插枪是否插入充电座,可以通过BMS电源管理系统进行检测确认,在此过程当中还可以同时对单体电池电压、电量以及电流等进行检测,保证均衡充电控制。另外,对电池本身来讲,如果充电机和主板尚未实现正常连接也是难以完成充电的,此时可以利用检测工具对CAN系统进行实际检测,确定是否是插件接触不良或线路损坏引起,若确定原因则需要更新全新的线束;另外,如果BMS检测到故障也会产生充电不成功的现象,可以通过监控综合判断进行故障排除;最后,要判断保险丝是否有故障,可以通过万能表进行检测=确定是保险丝故障必须及时更换。
3.3驱动电机故障维修关键技术。
驱动电机的构成比较复杂,想要迅速地找到驱动电机无法上电的原因,不仅需要维修人员拥有超高的技术水平,还需要具备丰富的维修经验,能够迅速地借助专业的故障检测设备完成故障排除。同时采取有效的措施进行维修。新能源汽车的工作过程当中,电源为驱动电机提供电能,其执行的是控制单元的命令,整个故障检测维修过程当中,可以通过故障码读取、高压系统检测、电机控制率检测、MCU电源保险以及继电器的检测进行故障判断。
①电机超速故障:产生驱动电机超速故障的原因在于短时间内汽车负债的降低从而形成电机扭矩控制失败;另外,如果电机低压信号线插头出現松动的情况也会导致电机超速运转,需要对插头进行检查并插紧;如果是控制器损坏造成的电机超速故障,则需要对其进行维修或者更换。
②转变压器故障:一旦驱动电机旋转变压器出现故障,首先要利用万用表对控制器旋变线以及电机接线进行判断检查,如果在检查的过程中发现旋转变压器两端电阻无限大,则需要及时更换。
③电机缺陷故障:对于驱动电机来讲,如果电机缺陷故障会有电机持续抖动噪音增大的现象,该故障的主要原因在于电机当中的某一个霍尔元件损坏,必须要对齐两端的电阻进行检查测量,并及时采取更换措施确保电机相位的精确。
3.4引进先进的电子诊断技术
新能源汽车是高科技、电子信息技术等多重技术的融合,所以维修任务既包含机械维修也包含电子维修。在此过程当中,在对其进行故障判断时仅凭肉眼难以实现,可以充分利用先进的电子诊断技术进行检测。电子诊断技术可以在不拆卸的情况下对新能源汽车展开全面系统的检查确认,实现由表及里的深度分析,借助多重选择解码器设备以及电脑平衡机设备等实现各类技术性能指标的检测,并在计算机系统的辅助之下,完成数据整合推断。在此过程当中,不仅能够发现问题,更能及时有效的排查各类安全隐患,实现维修效率的提升。
3.5加强技术合作
新能源汽车技术具备复杂性的特征,因此在对其进行故障判断时也具备多样化的特征的,无论是纯电动汽车还是油电混合车,只有及时地发现问题才能够及时解决保证车辆行驶安全。要实现整体维修保养水平的提升,还需建立起先进的维修理念,同时完成维修设备的更新升级,在扎实的理论基础之上积累丰富经验。当前新能源电动汽车同众多知名企业实现了跨领域的合作,而在此过程当中,维修人员也应该及时更新知识储备,顺应新能源汽车的发展趋势,以创新拓展的态度应对新能源汽车变革需求。而且在此过程当中离不开与汽车企业的深度合作,应该积极向汽车企业技术人员学习探讨解锁有效维修技术,在定期的专业知识培训和实际操作训练当中灵活运用新设备、新技术。可以在提升自我能力的同时达到提升汽车维修质量的目的。
4 总结
在未来新能源汽车将会逐渐覆盖整个汽车市场,其使用频率以及销售数量也会呈现出逐年递增的趋势。新能源汽车的结构核心技术与传统燃油汽车有所不同,因而在对其进行故障判断和维修的过程中应该以全新的维修理念为基础,以扎实的知识储备为平台,在丰富经验的积累之下运用先进的电子检测设备辅助判断维修,从而及时排除故障提升维修质量,促进整个新能源汽车的可持续发展。
参考文献:
[1]赵毓锋,高红柳.新能源汽车故障维修关键技术分析[J].南方农机,2020,51(20):91-92.
[2]郑成烨.新能源汽车维修中的电子诊断技术[J].时代汽车,2021(22):121-122.
[3]戴必俊.浅谈中职院校新能源汽车维修人才的培养[J].科技风,2020(04):153.
[4]毛传云. 新能源汽车的故障问题与维修关键技术分析[J]. 现代职业教育, 2018(8):1.
[5]郎财科. 新能源汽车维修的关键技术研究[J]. 时代汽车, 2020(2):2.