增程式电动汽车常见故障分析

0 引言

近些年，由于国家政策的大力支持，新能源汽车行业迎来了飞速发展。其中增程式电动汽车作为一种新的节能环保型汽车，相比于纯电动汽车来说，增加了一套增程器，发动机始终保持在高效区运行，能量转换效率大幅提高，燃油经济性得到大幅提升

。增程式电动汽车拥有纯电动汽车的所有优点，同时还增加了续驶里程，满足了人们的需求。国内很多学者对增程式电动汽车进行了研究，但绝大多数都是针对增程式电动汽车控制策略进行研究的。例如：刘汉武

等人对增程器多点控制策略进行了优化。赵令聪

等人对增程式电动汽车复合储能系统控制策略进行了研究。但是增程式电动汽车动力系统及其控制系统结构较为复杂，需要对其进行故障诊断研究，因此总结分析增程式电动汽车常见故障以及原因对更加安全可靠地实现增程式电动汽车的控制具有重要的意义。

1 增程式电动汽车基本概念

增程式电动汽车英文简称REEV，全称Range Extend Electric Vehicle，主要组成如图1所示，动力电池在亏电行驶条件下发动机启动进行供电，增程式电动汽车是在纯电动汽车的平台下加装一套“增程器”，提高续航里程

。

在论坛同期举办的塑化电商联盟第一次全体会议和塑化电商联盟一届一次理事会议上，通过了联盟工作规程，选举产生联盟领导机构和秘书处等组成人员，安排了年度工作计划。

目前，动力电池组的技术瓶颈无法攻克，受限于动力电池组的整体重量、庞大的体积、以及制造成本等诸多因素，新能源汽车制造厂商必须综合多方面考量，必须在续航里程和电池包之间折中，选择一个最优解。因此，在纯电动车的基础上，加装一个小排量的发动机，对动力电池起增程作用，在亏电行驶的路况下，发动机启动，对动力电池充电或通过发电机将电能直接驱动电动机，这样可以选择一个体积较小、数量较少的驱动电池在最大程度上来缓解“里程焦虑”的问题。增程式电动汽车增程器的最佳选择就是热效率较高的小排量发动机。驱动系统主要由驱动电动机、中央控制电路、动力电池包等组成，与新能源电动汽车相似，与传统燃油汽车不同，增程式电动汽车没有变速箱等复杂结构，由电池能量直接带动电动机从而驱动发动机行驶。

2 增程式汽车主要工作模式

2.1 纯电驱动模式

此种工作模式，由动力电池组直接驱动电机使车辆行驶，发电机不启动不参与发电，比较适合在满电下市区或短途出行。当动力电池的电量达到触发其他工作模式的极限值，纯电驱动模式退出。

在现代信息技术的促进和发展下，文化创意产业的共享和社交属性被进一步的放大。但是，在实际对文化创意产业集聚区的建设过程中，场域内的社交功能往往被区域建造所忽略。根据雅各布斯的研究，只有“地点靠近社会和功能的多元化和活跃性都突出的地区，才能自然地、随意的受到人们的享用”[6]。因此，在未来的城市空间重构中，要对空间的“社交”属性进一步思考。

2.2 匀速行驶模式

此种工作模式，是除纯电驱动模式外能量损失最小的工作模式，发动机发电输入给电机，使车辆前行，不给电池充电。是一种较为理想的工作模式，适合匀速行驶的驾驶路况。

2.3 急加速行驶模式

此种工作模式的使用场景是急加速状态，发动机启动，驱动电机由动力电池和发电机双重供电，以达到前后驱动电机的最大功率。该模式耗电量较大，并且会消耗动力电池电量，只有在急加速状态下，才可以触发工作模式工作。

2.4 匀速补电模式

此种工作模式为发动机启动发电机发电，一方面对动力电池进行充电，另一方面将电能输出到电机参与车轮充电，在此工作模式运行下动力电池处于补电状态，使电池恢复到较为理想的电量，也是最为常见的工作模式。

3 增程式电动汽车主要存在故障及原因分析

3.1 电驱系统的典型故障分析

增程式电动汽车的驱动系统是驱动电机直接驱动车轮运转，其连接为硬连接，核心部件为驱动电机，它是发生能量转化的中转站，将电能化为驱动车轮前进动力的动能。在驱动系统中主要分为电控部分和机械部分。其中机械部分主要包括传动部分和汽车车轮，电控部分主要包括驱动电机、控制电机装置、转换功率装置等。

（2）根据环境水腐蚀性判定标准：①齐道排闸、杨庄排闸附近地表水对普通混凝土具有弱腐蚀性；郝关排闸、高楼排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水对普通混凝土具强腐蚀性；②郝关排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水（CL-1）对混凝土结构钢筋具中等腐蚀性；寨里排闸、东方扬水站引闸地表水对混凝土结构钢筋不具腐蚀性；其余地表水（CL-1）对混凝土结构钢筋具有弱腐蚀性；③郝关排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水对钢结构具强腐蚀性；其余地点地表水对钢结构具弱腐蚀性。

增程式电动汽车驱动电机系统主要故障可分为三个部分：驱动电机、逆变器故障和驱动电机控制装置故障

。

驱动电机主要分为以下故障：

在作文教学中教师只有彻底弄清学生写作中存在的问题并及时采取相应的改进策略，才能从根本上改变学生作文的旧面貌。

(1)定子绕组故障

最开始的表现形式为电流谐波不一样，振动和噪声情况加剧，出现微微抖动现象，是比较常见的驱动电机故障。其中主要分为绕组绝缘失效与每相之间或各匝数之间短路等表现形式。发生这种故障的主要标志是每相位之间电流不对称，也伴随着振动不稳定，噪声变嘈杂的现象，并且绕组会发生局部温度快速升高。绕组绝缘失效的原因常常因为绝缘结构性缺陷、绝缘缠绕时发生漏缠空洞、绝缘胶布与绕组之间出现杂质。此类故障的表现形式通常为短时间内电流会极速升高，烧断或损坏电路，更甚至烧毁整个驱动电机。

(2)转子故障

永磁式驱动电机的常见故障为偏心轴弯曲或达到屈服极限而折断、转子本体受力平衡位置发生改变、转子损坏、转子永磁体失去磁性等。转子最为常见的故障为转子本体受力平衡位置发生改变，由于驱动电机在运行的过程中转子常常保持高速运转，会受一个十分强大的离心力，导致转子的平衡位置发生改变，从而引起转子运行不稳定，打破原有的运动轨迹，频率不稳定，振动加剧。转子损坏的主要原因是零件出厂前结构性缺陷，转子在运行的过程中，会一点点发生形变最后导致损坏。转子永磁体失去磁性的故障的原因是在转子运行的过程中温度升高，永磁性材料耐高温能力较弱，稳定性差，从而会发生永磁体失去磁性现象，此种故障十分少见。

(3)轴承故障

由于永磁式驱动电机的整体结构，需要通过轴承来固定和支撑转子的位置。转子通常高速运转，会产生比较巨大的力，轴承也会和转子一起运转，且轴承的工作环境十分复杂且恶劣。随着运转时间的增长，驱动电机保养不及时，轴承润滑脂由于长时间在负载工况下运转掺有杂质，会造成轴承整体磨损，随着磨损的加重驱动电机会表现为运行姿态不稳定、振动和噪声都会加剧、温度升高、轴承断裂、转子不受控制等等现象。

在我国计划生育的变迁过程中，政策专家发挥了不可替代的作用。传统媒体报道进一步放大了某些代表学者的声音，甚至使之成为一类政策主张的“符号”；新媒体则赋予了更多专家以话语权，进一步拓展了他们的话语空间，使得专家学者共同体的话语影响力得到强化。

发动机出现转速不稳现象，应检查积碳及火花塞点火情况；检验是不是存在漏气现象、是否存在压力泄露现象；检测气缸压力、气门间隙是否过大；检验滤芯是否存在堵塞。

逆变器一般常出现的故障：温度过热、负载短路、电流过大、过载等。

驱动电机控制装置的主要由传感器、处理器、中间连接电路三部分组成，它们的常见故障主要有下列几种：

(1)驱动电机控制装置温度过热

驱动电机控制装置是电机非常重要的装置，如果它的温度过高，就会影响到电机本体的绝缘状况，同时对电机的输出功率也会有很大的影响，因为它的核心就是一条由开关器件组成的一个逆变电路，这些所有的器件都会直接受温度的影响。

(2)母线电压过高

总而言之，在新的发展阶段，通过对网络资源管理系统的有效利用，有助于有线电视的网络化发展，实现其服务水平的提升，是实现管理创新的重要举措。在系统建设的过程中，需要分析其中存在的各种问题，不断总结经验，提高网络系统建设的综合效果，为有线电视网络资源管理系统的健康发展提供可靠的参考依据，从而不断提升网络资源管理的使用效果，实现公司的经济效益和社会价值。

此种现象主要发生在充电情况下，而驱动电机的控制装置的电压过高一般是母线电压过压。在充电结束后，整车的充电电路还未断开，没有继电器未得到电信号，所以充电电路的电阻承担压力，最后导致母线电压过压。

(3)母线电压过低

(4)怠速过高

驱动电机的控制装置的电压过低，因为动力电池系统发生漏电现象、长时间车辆未运行导致亏电状态，还有的原因是电压传感器故障，传出错误的电信号，导致产生错误的指令，出现故障。

(4)电流过大

3.2.1 增程式电动汽车发动机故障诊断方法

所有的电子的原件都有额定的电流运行区间，当电流很大时，形成瞬间非常大的瞬时电流从而导致电子元件的损坏，其电流过大的原因是：

通过每个传感器发出的信号，记录时间、空间的数据，通过特定的算法，计算机运算后会得出一个较为全面的发动机运行状况分析，根据发动机分析，来确定故障原因及位置。

B)电流传感器损坏，传递错误信号，导致电流过大。

C)绝缘部分损坏，短路导致电流过大。

3.2 增程器的故障诊断

发动机出现怠速不稳现象，应及时检查曲轴通风阀门的开闭情况、检查节气门的开启程度情况。以上情况都会导致发动机的怠速不稳。

与分站功能类似，主站功能主要包括查询统计功能、人机界面以及分析管理等功能。其中采集功能主要是利用子站的通信情况，对IED设备的自检、动作、正常运行以及相应的数据进行收集，查询功能主要是对日常设备运行情况的统计与检索。人机交互功能可以通过GIS等技术进行定位，确保全部定位可以在地图中完成。

增程式电动汽车上的增程器与传统发动机运行原理一致，其故障诊断方法也是相通的。由于发动机的运行环境复杂，构造复杂，零件众多，正常发动机故障诊断的基本原则是先简单后复杂、先整体后零件的基本原则。发动机故障检测方法主要有以下几种：

(1)传感器的信息结合法

A)定子绕组的缠绕不平衡最后三相不平衡，电流过大。

(2)传统故障检测法

通过故障检测仪，读取故障码，根据检测仪上的故障码可以快速确定发动机发生故障的原因。每个汽车都有车载自动诊断系统(OBD)，工作人员将故障检测仪与OBD口相连就可读取故障码。

3.2.2 发动机典型故障分析与处理

(1)发动机无法启动

发生这种状况的表现形式常常为无法启动，启动特别困难，其原因可能是ECU故障，喷油器故障等。应当检查各个传感器是否正常，火花塞是否损坏等。

(2)转速不稳

（四）产品销售阶段财税激励政策作用。产品销售阶段企业必然要进行广告宣传和推广，这一阶段会产生大量的广告宣传费用。政府通过税收优惠政策等，允许企业对这部分费用进行加计扣除，可减少企业在这一阶段的成本消耗，让企业投入更多的财力到产品的研发阶段。同时，产品销售阶段，政府也可通过一定的举措帮企业开拓销售渠道，为企业扩展销路，如通过政策采购的方式，刺激产品的市场需求，带动购买。

通过上述仿真可以发现,相比于BP神经网络和支撑向量机算法,高斯过程回归算法的性能指标最好。RMSE参数平均改善和9.8%和27.4%,而MAPE平均改善33.4%和10.3%。此外,从预测过程可知,由于采用遗传算法来优化超参数,避免了用共轭梯度法优化超参数的缺点,所以在拟合误差较大时,预测误差也会相对稳定。

(3)怠速不稳

针对上述调研过程中发现的问题，建立基于语料库的英语词汇教学模式，对语料进行预分析、筛选、编辑、划分批次。目前，常见的语料库有英语国家语料库（BNC）、美国国家语料库（ANC）、国际英语语料库（ICE），这些语料库都是通用语料库，可以参照上述语料库建设一些自我语料库，利用语料设计练习与测试题目，检测学生对词汇的掌握程度。

增程式电动汽车与传统电动汽车的基本原理相似，是在电动汽车的基础上加装一个小排量发动机来缓解“里程焦虑”，提高续航里程的问题。在增程式电动汽车上发动机又名增程器(APU)，是整车续航里程的保证。当动力电池电量不足时，增程器启动，同时在冬天的用车场景下还与传统燃油车相似为为整车营造出温暖舒适的环境。

Study on formation and spatial distribution of oyster reefs in paleo-coast belt, Tianjin WANG Ya-ming(108)

该现象的情况主要因为节气门导致的；次要原因是喷油嘴工作发生异常，VSV阀门发生工作异常。

(5)回火异常

回火异常现象主要因为燃油混合气体过度稀释、点火时间延迟等原因。此种现象主要检验是否进气过量，节气门的开启与关闭程度，传感器是否发生故障比如水温、进气等传感器的工作状态。

通过对增程器的深入研究，结合实际用车情况，常见故障如表1所示。

3.3 电池组的故障诊断

增程式电动车所用动力电池组是有许多单体锂电池组成，然而各个电池模块、单体的均衡技术不一，同时动力电池组受温度、电压和电流的影响很大，整车运行工况和环境的复杂同样会导致动力电池组发生各类故障，不仅会影响电池功能失效和整车动力性能，严重时还会影响行车的安全性。因此，对动力电池实施故障监测和典型故障的预处理显得十分必要。动力电池组常见故障如下：

(1)动力电池本身的故障

动力电池组是由许多个小电池组装并串联在一起的，在动力电池在工作的状态下，有些电池并未充满或未完全放电，从而引起动力电池发生故障，如温度快速升高或发生漏液等现象。为防止此种故障的发生，对动力电池组加装许多传感器，一直检测动力电池状态，从而发出信号，处理器做出正确的操作，防止动力电池本身发生故障。

(2)动力电池电压异常

电压异常主要分为电压过高和过低两种。为了防止此种故障的发生，每个小组动力电池都装有电压传感器，当单体电压出现异常时，传感器发出信号，处理器进行指令操作。故障严重时，可暂停动力电池工作。

(3)动力电池电流异常

9月，中国石化炼油销售公司与北京市政路桥建材集团签订了供货合同，约定为这两个国家重点项目建设提供9800吨齐鲁“东海”牌沥青。

每个小组动力电池都装有电流传感器，当单体电流出现异常时，传感器发出信号，处理器进行指令操作。故障严重时可关闭功率总开关，来保护动力电池。

(4)动力电池温度异常

每个小组动力电池都装有温度传感器，当单体电池温度出现异常时，传感器发出信号，处理器进行指令操作。由于电池的实际使用性能受温度的影响较大，故障严重时可关闭功率总开关，来保护动力电池。

元宵节是我国的传统节日之一。元宵之夜，大街小巷张灯结彩，人们点起万盏花灯，携亲伴友出门赏灯，早已成为我们的传统习俗。时代虽然在快速地发展，但这些传统文化依旧是人们心中割舍不断的情愫。

(5)绝缘性故障

动力电池的工作电压远远高于安全电压，由于整车在复杂的工作条件下运行，久而久之，各部件之间绝缘性损坏，发生短接现象，影响整车行驶安全。动力电池都装有泄露传感器，当出现异常时，传感器发出信号，处理器进行指令操作，给中央电脑发出提示，通知驾驶员，绝缘性发生故障。

动力电池是驱动系统的核心部件，其主要故障如表2所示。

4 结论

增程式电动汽车是一种典型的新能源汽车，它在纯电动汽车基础上，装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电，它拥有纯电动汽车的优点，同时还增加了续驶里程。对增程式电动汽车结构进行分析，总结其常见故障及其原因，对增程式电动汽车的故障诊断具有一定的意义。

[1]方杨伟. 增程式电动汽车的发展前景[J]. 时代汽车. 2020(07).

[2]刘汉武,雷雨龙,付尧,李兴忠.增程式电动汽车增程器多点控制策略优化[J].吉林大学学报(工版):2021,12: 1-10.

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[5]郭鹏.增程式电动客车的维护与保养[J].时代汽车,2020(18):163-164.