新能源汽车动力电池压差故障与维修技术研究.pdf

汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 8新能源汽车动力电池压差故障与维修技术研究 黄刚 吕乃伟 蔡辉(吉利汽车研究院(宁波)有限公司 浙江宁波 315336)摘 要新能源汽车的出现进一步降低了对传统能源消耗其他类型依赖性，他主要结合相关可再生资源提供动力，能明显优化汽车尾气排放污染性，然后降低资源消费，为国家可持续发展战略提供动力。将新能源汽车更快投入市场必须从汽车的电池作为出发点进行研发优化，技术人员要注意电池的动力压差故障，找到其中存在的问题和原因将其改进，提升电池寿命和质量，从而促进我国新能源汽车行业的可持续发展。基于此，本篇文章对新能源汽车动力电池压差故障与维修技术进行研究，以供参考。关键词新能源汽车；动力电池；压差故障；维修技术 引言 现在绿色和环保越来越成为我们国家发展过程中最受重视的问题之一，除此之外，这也是我们汽车行业现在发展的一个重要趋势。所以在发展的过程中，我们需要将环境问题重视起来，新能源汽车的出现在很大程度上减少了对环境的污染和资源的浪费，就现在的情况来看，新能源汽车在未来将会成为一种发展趋势，所以我们要将新能源汽车重视起来。首先就是新能源汽车的电池技术，其是提供新能源汽车的主要动力来源，所以要对电池技术现存的问题进行探讨，从而研究出解决措施。1、新能源汽车电池技术研究背景 目前，按电池原理划分，可分为化学电池、物理电池及生物电池种类型。按电池的主要化学材料可划分为以下种：磷酸铁锂电池。这类电池的生产成本较低，使用时间较长，目前在售的许多新能源汽车中均使用了该电池，但是该电池的耐低温性能较弱，受区域、季节的影响较大。三元锂电池。与磷酸铁锂电池相比，这类电池的能量密度较高，电池性能更优，但在高温环境下该电池经常会出现热稳定性较差的情况，当电池温度达到以上时，电解液会在短时间内燃烧，甚至会出现爆燃的可能，容易出现安全隐患。石墨烯电池。这类电池材料的坚固性较好，对使用环境温度的要求并不严格，但是该电池的生产成本极高，目前并非所有种类的新能源汽车都能够使用。总之，随着我国新源汽车电池技术的不断发展，我国电池技术也随之呈现出快速发展的态势。近年来，新能源汽车在汽车与能源领域受到了重点关注，新能源汽车的出现逐步改变了消费者选购汽车的标准和消费观念。随着新能源汽车的上市，市场上出现了不同的评价。一部分消费者认为新能源汽车是世界各国保护生态环境、节约资源的产物，能够有效改善城市环境，提升环保力度。还有部分消费者则认为新能源汽车现有的动力水平较低，其运行稳定性较差，且新能源汽车充电时间较长、续航能力较差，使用过程中的养护工作较为复杂，总体驾驶体验不理想；此外，消费者还必须到配装有充电桩的指定地点为新能源汽车充电，但是充电桩在我国一些城市尚未完全普及，这些客观存在的因素都严重影响了新能源汽车电池的推广和使用。在理论上，新能源汽车电池的使用年限为年，但新能源汽车电池的成本约占车辆总成本的，因此，消费者更换电池的成本与更换汽车并无较大差异，这也导致了消费者购买新能源汽车的欲望不强。为了进一步推动新能源汽车产业的发展，需要对电池的性能、使用寿命、续航能力等进行深入研究，提升新能源汽车的性价比。2、新能源汽车电池技术发展的重要性 随着汽车行业的不断发展，环保理念也被逐渐地重视起来了，所以新能源汽车也逐渐地出现在了大众的视野当中，科技人员发展的新能源汽车对于环境的保护来讲，其意义是非凡的。新能源汽车的出现，使温室气体的排放量大大减少，使全世界的生态环境都得以改善。对于我们国家这样的人口大国来讲，发展新能源汽车，更是十分重要的，随着社会的不断进步，汽车的使用量也成直线型增长，所以新能源汽车的出现能够缓解环境的污染和资源的浪费，除此之外，也是贯彻落实我国可持续发展的发展理念。新能源汽车电池技术的发展能够使新能源汽车不断进行更新，使新能源汽车更加完善、发展更快。3、新能源汽车分类 3.1 燃料电池汽车 燃料电池是一种将电化学能转化成电能的能量转化装置，它使氢气和空气中的氧气发生氧化反应（燃烧）从而产生电流，且氢与氧化学反应后只生成水，整个过程清洁高效，能量利用率可达到 60%以上。氢燃料电池汽车通常由燃料电池堆、氢气储气罐、动力电池、燃料电池、直流升压转换器、动力电机和动力控制单元组成。工作时氢气通过导气板通入阳极，在阳极催化剂的作用下 1 个氢分子分解成 2 个氢质子，并且释放出两个电子，阳极的反应为：H22H+2e。氧气（空气）通过导气板通入电池阴极，在汽车技术 Automotive Technology 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 9阴极催化剂的催化下，氧分子和氢离子结合电路传导来的电子发生反应生成水，阴极的反应是：O2+4H+4e2H2O。在外电路中，电子的定向移动形成直流电，因此只要不断提供氢气和氧气（空气）就可以不断产生直流电，供给汽车行驶。与传统汽车相比，燃料电池汽车可以达到零排放，可有效改善环境污染问题，且氢气来源广泛、用之不竭，是一种理想的可再生能源。燃料电池将化学能直接转化成电能，不会产生大量废气和废热，转化效率高、电池寿命长、维护工作量小。与纯电动汽车相比，燃料电池汽车加注氢气时间短（3-5 分钟），使用方便。但目前燃料电池汽车市场保有量不高，主要原因是对制造者和销售者包括消费者都有一定的技术要求，还有很多技术难题没有攻克。再有就是汽车造价太高，难以推广，虽然随着技术的改进成本有所下降，但想大面积普及还有一段路要走。最后是基础设施配套困难，氢气的罐装需要有一定量的基础配套设施做辅助，但推动建设需要一定时间和资金。3.2 纯电动汽车 纯电动汽车的应用主要是借助电能为汽车运行的主要动力，在车上安装车载电池，通过电池发电使得汽车前进。但就当前纯电动汽车的应用情况来看，缺乏健全技术保障电池功能的全面发挥，也缺乏必要的措施，保持电池的良好性能与良好状态，电池一旦发生故障，则会直接影响汽车的使用，导致汽车难以正常行驶。另外，当前电动汽车所应用的锂电池大多数有多个小电池构成，每个个体电池在放电过程中存在一定的差异性，因此难以实现精准控制，导致电池的性能受到严重影响，使得电池寿命缩短，很容易在应用过程中出现过度放电以及充电等问题。因此这就需要相关技术人员对电池的应用性能进行全面分析，并采取科学有效的措施，实现对电池寿命的有效延长。3.3 混合动力汽车 指的是电动能与传统内燃机联合驱动汽车，根据动力耦合方式的不同能够分为串联式混合动力，以及并联式混合动力、混联式混合动力。优点在于发电机的排量较小，燃油消耗显著降低，在市区中可以实现零排放量。电机与内燃机的联合能够有效提升车辆的动力性，提升驾驶乐趣，具有和传统燃油汽车同样的续驶里程。4、新能源汽车动力电池压差故障产生原因 4.1 单体电池串联 为了提升新能源汽车整体性能，电池作为核心装置，它其中包含的诸多串联电池，可为汽车提供电能，功能上可自由调节压差。要是单体电池出现故障现象，就像电池容量降低或者漏电现象，这是电池压差的常见问题，此时汽车便会出现故障现象。动力电池串联一旦硫酸盐化情况出现的话，电压便会降低，串联其他电池也因此受到影响。维修技术人员对电池电压和故障检查，应当从电梯电池质量这方面展开，必要的时候可以替换单体电池，将电压控制标准范围。4.2 动力电池低压线束 新能源汽车动力电池低压线束可以搜索与分析单体电池状态，比方说温度、电压，在采样线束基础上将单体电池与电池模组连接起来，然后采集温度与电压相关信息，最后向控制器传递过去，控制器能有效调整温度和电压值。低压线束在电池中难免会出现一些故障，这些都会在不同程度上影响电池的压差，导致电池寿命下降，运行状态不稳定等等。所以维修人员应当认真检查，找到故障根源所在，如若采样线束有短路和断路问题，需要将线束更换，要是因为接触不良导致故障，应改善线束扩孔，然后再根据问题有针对性的处理。5、维修技术 维修作业时禁止脚踩踏电池模组或在模组上放各种维修工具、设备。不合理的使用或操作可能导致电池冒烟起火.如果电池冒烟起火，可使用二氧化碳或者干粉灭火器喷射并用沙土掩埋，或可在远距离使用高压水枪灭火。维修时若发现电池模组鼓胀、漏液情况，需立即停止维修（立即车、电分离），同时联系 4S 售后服务人员以获得处理方法；电池维修时只能拆卸到模组单元，模组内部结构禁止拆卸。在搬运过程中应防止剧烈振动、冲击、挤压。运输中应保护高低压电气接口，防止碰撞、跌落。严禁任何时候用双手，同时触摸电池箱体的正负极柱。在操作和维护电池系统时需穿戴绝缘手套，严禁佩戴手表等金属饰品。严禁人为对电池进行挤压、刺穿、燃烧等破坏电池系统的行为。在清洗车辆时，应避开高压元器件，避免与水接触后产生不良后果。电池系统的工作环境应无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体或导电尘埃，并远离热源。结束语 综上所述，我国提倡节能环保可持续发展战略基础上，新能源汽车行业得以迅速发展，但对于新能源汽车动力电池压差故障、维修检测技术还有生产销售都需要相关产业领导和技术人员加以重视，从中不断优化和创新，以此来完善新能源汽车整体技术性能，并进一步促进行业的可持续发展。参考文献：1丛晓英.新能源汽车动力电池压差故障与维修技术J.电子技术与软件工程,2020(15):224-225.2孙建.新能源汽车低压电池常见故障的诊断与维护J.内燃机与配件,2020(11):145-146.3孙振宇.新能源汽车动力电池系统故障诊断研究综述J.机械工程学报,2020,57(14):87-104.4杨丽君,许刚.探究新能源汽车动力电池压差故障与维修技术J.内燃机与配件,2020(07):146-147.5陈丹华.新能源汽车维修的关键技术探讨J.河北农机,2020(01):72-73.6郑振.新能源汽车动力电池压差故障及维修技术分析J.南方农机,2020,51(22):138-139.7钱强.新能源汽车动力电池压差故障与维修技术研究J.电子测试,2020(05):139-140+18.8徐晓东.新能源汽车动力电池压差故障与维修技术研究J.内燃机与配件,2019(17):197-198.