纯电动汽车行驶故障排除与维修技术.pdf

2023年第10 期农机使用与维修85纯电动汽车行驶故障排除与维修技术林楚怡，蒋卫东，黄雅金（广西玉林农业学校，广西玉林5 3 7 0 0 0）摘要：相关统计数据表明，我国纯电动汽车保有量年增加5 0 万辆左右，并且增长趋势逐渐加快。由于纯电动汽车主要驱动方式为电力驱动，与传统汽车结构相比，电路结构较为复杂，电路常见故障为能量管理、电路短路、碰撞短路及高压漏电等，电路系统故障直接影响纯电动汽车的工作性能，严重时还会影响汽车驾驶的安全性。针对以上问题，以纯电动汽车行驶故障为研究对象，对常见故障排除方法进行概述，并通过引入故障案例系统论述故障维修步骤与方法。研究结果旨在为提升纯电动汽车维修效率提供参考，对于保障我国新能源汽车产业的发展提供基础技术支撑。关键词：电动汽车；电池管理；故障诊断；检测方法中图分类号：U469.7Abstract:Relevant statistics show that Chinas pure electric vehicle ownership increased by about 500,000 units peryear,cutting the growth trend gradually accelerated.As the main driving method of pure electric vehicles is electricdrive,compared with the traditional car structure,the circuit structure is more complex,and the common faults of thecircuit are energy management,circuit short circuit,collision short circuit and high voltage leakage,etc.The circuitsystem faults directly affect the working performance of pure electric vehicles,and in serious cases,it also affects thesafety of car driving.In view of the above problems,takes the driving fault of pure electric vehicles as the research ob-ject,outlines the common troubleshooting methods,and systematically discusses the fault repair steps and methods byintroducing fault cases.The research results aim to provide reference for improving the repair efficiency of pure electricvehicles,and to provide basic technical support for ensuring the development of Chinas new energy vehicle industry.Keywords:electric vehicles;battery management;fault diagnosis;detection methods0引言随着汽车产业的快速发展，逐渐带来了能源短缺和环境污染等问题，为了解决上述问题，世界各国都制定了相关的战略措施，逐步开始发展新能源汽车 1-3 。目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和燃气汽车等 4。纯电动汽车（ElectricVehicle,EV），主要是指由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。主要结构组成为电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统，完成既定任务的工作装置等 5-7 。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。纯电动汽车内部电路结构较为复杂，与传基金项目：2 0 2 1年度广西职业教育教学改革研究项目(GXZZJG2021A039)作者简介：林楚怡（19 8 5 一），女，广西北流人，本科，讲师，研究方向为汽修、新能源汽修。文献标识码：APure Electric Vehicle Driving Troubleshooting and Maintenance TechnologyLIN Chuyi,JIANG Weidong,HUANG Yajin(Guangxi Yulin Agricultural School,Yulin 537000,China)doi:10.14031/ki.njwx.2023.10.023统汽车维修方法与故障排除方式存在较大差异性，因此，维修人员在传统汽车维修的基础上应掌握相关电池维修技术。本研究以纯电动汽车行驶故障为研究对象，系统论述了常见的故障排除方法及日常维护技术，研究结果可以为维修人员提供技术参考与借鉴。1EV电机系统及工作原理EV电机系统主要包括驱动电机及其控制装置组成,驱动电机是EV汽车的唯一驱动装置，相当于传统汽车的内燃机，目前，驱动电机主要包括外转子和内转子两大类。以比亚迪e6纯电动汽车为例,其主要结构和工作原理如图1所示。当汽车电源接通后，汽车ECU控制系统、加速装置和各种传感器等将采集的数据信息传输给电机控制器，控制驱动电机电流，通过变速器、差速器等装置驱动汽车左右前轮转动，进而驱动汽车行驶。在汽车运行过程中，电池组管理86系统将电池组的电压、电流、温度等数据信息传递给电源管理装置，防止电池组温度过高或者放电温度过高损坏电池组，当汽车出现漏电状况时，汽车漏电保护器对汽车起到保护作用，当出现紧急情况农机 使用与维修时，保护装置熔丝熔断保护。EV采用的驱动电机类型较多，如图2 所示，目前EV使用的驱动电机主要包括直流电机、感应式交流电机和永磁电机等。2023年第10 期加速踏板传感器T主控ECU挡位控制器冷却系统变速器驱动电机电机控制器DC变换器配电箱电源管理器开关用电设备电池组能量传递图1比亚迪e6电动汽车工作原理自励直流加速、爬坡、减速、制动、倒车等过程。在EV进行启动和起步时，要求EV驱动电机为汽车提供较大的他励直流值流电动机串励直流有换向器并励直流永磁直流异步电机正弦波电机无换问器电视特种电机图2 码驱动电机类型及特点2EV的行驶与控制技术2.1EV行驶状态及要求EV行驶状态主要包括汽车启动、起步、行驶、信号控制转矩，低速启动；在汽车正常行驶过程中，要求驱动电机为汽车提供足够的驱动力和速度，同时在汽车行驶过程中保证能耗最低；当汽车加速和爬坡时，感应式要求驱动电机为汽车提供较大的驱动力，并且有较绕线式好的超载能力；当汽车减速制动时，要求驱动电机电励磁式转化为发电机，进行能量回收并且减速制动；当汽同步电机永磁同步磁姐式永磁无刷方波电机开关磁阻同步磁阻电机永磁阶跃电机横向磁通量电机车停车时，驱动电机自动停止工作。2.2EV工作过程EV工作过程中，传感器可以将汽车加速信号、制动信号等转换为电信号，并将相关信息传输至汽车中央控制器，经过中央控制器处理后给汽车发出驱动信号，控制逆变器的工作形式与工作状态，进而实现对EV不同工况的控制。当汽车行驶过程中，蓄电池组输出的电流经过逆变器转换为交流电之后供人电机，电机输出转矩经过汽车传动系统驱动车轮；当汽车处于减速工作状态时，车轮带动电机转动，通过矢量控制电机产生交流电，然后经过逆变器将交流电转化为直流电向蓄电池组充电，提供再生能量。在汽车不同工作状态，EV中央控制器可以通过各种传感器和电流2023年第1 0 期检测器等对动力电池组、逆变器和驱动电机的工作状态进行实时监控。将反馈信息及时通过电流表、电压表等显示装置进行显示。3EV行驶无力故障分析EV行驶无力故障主要是由直流电机引起的，可能存在的原因为电机电枢绕组存在短路断路和接地、励磁线圈局部短路，引起电磁转矩减弱，进而使汽车行驶缓慢无力，也可能是换向器部分灼烧引起损坏、电刷磨损严重或者弹簧弹力不足、控制器农机使用与维修失效及电枢轴变形卡滞等问题引起。目前，引起EV行驶无力的主要故障原因及排除方法如表1 所示。通常EV使用的为有刷电机，相关故障检测步骤及方法如下。1)电枢线圈短路、断路和接地检测。使用万用表电阻挡测量电机电枢两个接柱，电阻值应符合相关要求，如果小于规定值，说明内部线圈有短路现象，如果无穷大，则说明线圈断路；最后再检测电枢任一个接柱与壳体的电阻值应为无穷大，说明电枢接地。87表1 EV行驶无力常见故障及排除方法故障现象电机不转或者卡滞传动噪声过大花键轴或者花键套过早磨损电机发热冒烟或者烧毁换向器、电刷磨损或者烧灼产生原因电路不通。过载运转。电刷接触不良。电机烧坏。控制器故障。电机噪声大。控制器未调好。电机轴或套老化。电机安装不当造成电机轴弯曲变形。长期过载运行。爬坡度或者爬坡长度过长，超过规定值。制动器调整不当或者使用不当。控制器失效。使用时间过长，没有进行定期维护。过载电流过大。电机进水、进泥后电刷工作不灵活。换向器表面有灰尘、油污等覆盖物。故障排除方法检查电路连接是否正常，熔丝是否熔断，过载保护器是否限位。减轻负载，消除转堵障碍。检查电刷排除故障。更换电机。维修或更换控制器。拆下电机单独检测判断。调试控制器。更换电机轴或套。检测维修或者更换电机轴。减载，按照正常运行。按照规定值运行。调整制动器。检测维修或者更换控制器。按照规定时间进行定期检查，更换电刷。降低至负载电流至规定值以下。清除杂物，恢复电刷与换向器接触。清除污物，并用0 0 号砂纸磨光。882)励磁线圈短路、断路和接地检测。使用万用表电阻挡测量电机励磁线圈两个接柱，电阻值应符合要求，如果小于规定值，说明线圈内部有短路现象，如果是无穷大，则说明线圈内部存在断路；最后检测励磁线圈任一个接柱与壳体的电阻值应无穷大，否则说明励磁线圈接地。3)换向器检测。在检测EV换向器时,应拆解电动机，首先观察换向器的表面应无凹坑、磨损和烧灼，如果有轻微磨损可以采用砂纸打磨，严重的则需要更换；然后测量凹槽深度是否符合要求，深度不够应使用锯条刮低；最后检查电刷磨损情况，并且加强弹簧弹力，根据实际情况选择修复还是更换。4)控制器检测。首先用万用表电阻挡检查控制器插头端子，电阻值应符合要求，如果电阻值小于规定值，则说明控制器内部电路故障，如果电阻值无穷大，则说明控制器内部断路。4EV电机维护技术在明确汽车电池组及驱动电机常见故障后，在掌握相关故障排除方法后，应进一步加强专业维护技术，避免故障发生概率。主要维护方法有以下几点。1)不同汽车类型按照相关使用说明书进行定期维护。2)及时关注汽车驾驶室内仪表板上相关信息显示及故障警告，当出现不正常时应立刻停车检查。电机及控制器过热警告表示电机温度过高，需要停车并且使电机降温；电机冷却液温度警告灯表示电机冷却液温度过高，需要停车并且使电机降温；当出现DC/DC系统故障警告灯时，表示汽车DC系统出现故障，此时应立刻关闭汽车空调、风扇和农机使用与维修收音机等。3)当汽车在行驶过程中出现振动、异常噪声、车身过热或者行驶无力等现象，应及时停车进行检查并排除故障。4)在汽车驾驶过程中，严禁超载，避免电机长期过载造成汽车工作部件的损坏。5)长期不使用EV时，应将其放置在通风、干燥、清洁的场所，避免相关工作部件，尤其是电机和电路受潮损坏。5结论本研究基于纯电动汽车基本工作原理，以纯电动汽车行驶无力为研究目标，系统论述了引起纯电动汽车行驶无力故障类型及排除方法。最后提出纯电动汽车电机维护技术，降低纯电动汽车故障发生概率。研究结果旨在为纯电动汽车的故障维修提供借鉴与参考。参考文献：【1 蔡戴忆.纯电动汽车常见故障与维修技术 J.专用汽车,2 0 2 2(1 0):57-59.2王帮河.新能源电动汽车维修中电子检测诊断技术的应用 J.黑龙江科学,2 0 2 2,1 3(2 2)：6 4-6 6.3黄学娟.电动汽车常见故障问题的诊断与维修处理技术 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