新能源汽车故障与维修关键技术探究

2024-04-22 22:31张蕤珑
时代汽车 2024年5期
关键词:新能源汽车关键技术

张蕤珑

摘 要:社会经济的发展极大提升了人们的生活水平,新能源汽車的利用率也在逐年提升,在践行环保、可持续发展理念方面起着积极作用。但新能源汽车进入市场的时间较短,受到技术、售后服务体系、管理制度等因素的影响,存在着故障与维修问题,并且主要集中在电池系统、控制系统、充电系统等方面。本文就深入探讨新能源汽车的常见故障问题,分析新能源汽车故障与维修现状,并提出新能源汽车故障与维修关键技术与应用策略,以期为相关企业开展工作提供参考。

关键词:新能源汽车 故障与维修 关键技术

1 引言

社会民众环保意识日益增强与科技快速发展背景下,新能源汽车已经逐渐成为交通领域的热门选择,其故障与维修问题也日益突出。相关企业加强新能源汽车故障与维修关键技术研究,具有极大的现实意义,不仅能提高新能源汽车的运行效率和稳定性,保障交通安全,还能极大缓解社会能源危机,减少交通领域对化石燃料的依赖,同时有助于完善新能源汽车应用的售后服务体系,对提升新能源汽车的应用率、增进人们的节能减排意识具有重要价值。

2 新能源汽车的常见故障问题

新能源汽车是一种具有新结构、新动力与新技术的汽车类型,与传统汽车相较,最主要的特征是采用了非传统燃料作为动力源。目前,新能源汽车种类多样,包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等,而新能源汽车故障与维修问题是阻碍其高效可持续发展的重要问题,常见故障主要有以下几种。

2.1 电池故障

新能源汽车中,电池是核心部件之一,发挥着为新能源汽车提供动力的作用,而其能量储存能力决定着汽车的续航里程,电池性能直接对汽车动力性和可靠性产生影响。常见的电池故障问题主要有以下几种:第一,电池性能下降。使用时间增加,电池内部的化学物质发生反应,将引起电池容量减小、续航里程降低问题。第二,电池内部故障。电池漏液、电池组内部短路等内部故障问题也屡见不鲜,可能导致新能源汽车无法启动或行驶中突然断电。第三,充电故障。充电系统故障主要包括充电系统元件故障、充电口松动或损坏、充电线断裂等,可能表现为无法准确监测电池充电状态、无法有效控制充电电流等。出现电池故障的可能性原因具体包括电池温差过大、电池温度过高或过低、电池箱或插件进水、环境湿度大、控制单元故障等,深入分析具体故障问题并提出可能性原因,对故障排除具有重要意义[1]。

2.2 电机及控制器故障

新能源汽车中,电机及控制器的主要作用是将电能转化为机械能,为汽车行驶提供动能,一般由电力电子变换器、电机控制器、电机、机械传动等组成,在调速控制、能量回收、故障诊断与保护等方面发挥着重要作用。如果新能源汽车长时间高负荷运转,或者出现电机内部元件故障问题,电机可能出现过热现象,控制器会使新能源汽车行驶速度减慢或者自动停车;电压或电流控制不准确、控制器损坏、轴承损坏、转子偏心等问题都将电机正常运行产生影响,从而阻碍汽车的行驶效率。此外,CAN总线故障、通讯信号丢失等通讯故障,将影响到电机及控制器与其他车辆系统之间的通讯,导致电机无法正常工作。

2.3 整车控制故障

整车控制器(VCU)是新能源汽车的控制中心,发挥着工况判断、指令控制、信息反馈、故障检测等诸多作用,其可以运算分析驾驶员的操作意愿和车辆实时状态,合理分配动能,确保汽车达到最佳的运行状态。目前,新能源汽车整车控制器常见故障有控制单元故障、传感器或执行器故障、线路故障等。控制单元主要用于协调车辆各部分的工作,如果出现电源模块故障、处理器芯片损坏、存储器故障等,车辆将无法正常运行;传感器和执行器是实现车辆自动控制的重要元件,如出现传感器信号异常、执行器动作不灵等问题,将导致整车控制器无法精准把控汽车运行状态,为行驶安全埋下隐患;线束断裂、线束绝缘层破损、接插件松动等线路问题,也较为常见,可能导致信号传输中断或电源供应不稳。

2.4 车载硬件设备故障

新能源汽车中,车载硬件设备具体包括动力系统、制动系统、转向系统、空调系统、安全气囊、通讯设备、车载娱乐系统等,是确保车辆正常行驶与功能控制的重要基础。常见故障主要有以下几种:制冷剂不足、冷凝器故障、蒸发器故障等空调系统故障,变速器内部零件磨损、间隙过大、润滑不良、内部件卡滞、跳档等变速器故障,通讯线束损坏、CAN控制器损坏、LIN主控节点故障、蓝牙连接不畅等通讯故障。相关人员需遵循具体问题具体分析原则,依据故障问题实施具体的维修措施[2]。

3 新能源汽车故障与维修的关键技术

3.1 电池故障维修

不同的电池故障问题需采取差异化的维修方法。首先,电池性能下降问题解决方法。维修人员需对电池组中的各个单体电池进行充放电,主要目的是让电池的电压和容量达到均衡;如果在均衡处理之后,电池性能仍然没有改善,可以考虑更换部分性能损坏严重的单体电池,以提升整组电池的使用性能。其次,电池内部故障问题处理方法。对于电池漏液问题,维修人员需充分检查电池外壳是否出现损坏,如果有需要更换外壳或者整个电池组,电池安全阀检查也不可忽视,如果存在损坏问题需要及时更换;疑似电池组内部短路问题时,维修人员需要采用专业检测设备对电池组进行全面检测,找到短路位置并进行修复。最后,充电系统故障问题维修方法。充电口松动、接触不良或损坏时,需要紧固或者更换处理;充电线断裂时,需要及时更换充电线;如果是电池管理系统引起的充电系统故障,需要系统检修,确保电池正常工作。

3.2 电机及控制器故障维修

新能源汽车电机及控制器故障维修,需根据具体的故障类型与故障位置进行确定。第一,检测与诊断。这是电机及控制器故障维修的首要环节,可以通过观察、测试、诊断软件等方式,明确故障类型与位置,从而为维修方案的制定提供有力支持。第二,更换元件。当诊断出故障是由于元件损坏引起的,需要更换损坏的元件,需要注意的是更换的新元件质量与规格应符合原设备要求。第三,修复机械部件。轴承损坏、转子偏心等机械部件故障,需要及时修复或者更换。第四,电磁屏蔽。如果出现电磁干扰问题,可以在电机及控制器外部增加金属屏蔽层,或对干扰来源进行隔离,减少对控制器的影响。第五,调整参数。控制器软件故障可以采用全面升级与修复的方法解决,而电流、电压控制不准确问题,则可以通过调整参数,来恢复新能源汽车的正常工作状态[3]。

3.3 整车控制故障维修

新能源汽車整车控制故障维修时,需要对整车控制器的结构、功能等进行深入了解,采用多样化诊断工具与设备,对整车控制器的输入输出信号、电源、接地等系统检测,明确故障原因与位置,并采用故障隔离技术,将故障部分同正常运行部分进行隔离,为后续修复工作的开展提供有力支持。控制单元故障修复时,需采用诊断工具读取其故障码,找出问题,实施更换电源模块、存储器或者处理器芯片等措施。疑似传感器或执行器故障时,需采用诊断工具读取其数据流进行明确,然后决定是否更换传感器或执行器。如果是线路故障,维修人员需要使用万用表检测线路的电阻和绝缘层,明确线路断裂或者线路接触不良问题,进行修复、紧固或更换。

3.4 车载硬件设备故障维修

新能源汽车车载硬件设备类型较多,维修人员需依据故障具体表现,采用针对性的维修技术。第一,通讯系统故障维修方法。对于通讯故障,维修人员需要采用诊断工具对故障码、数据流进行分析,明确故障所在;如果通讯线束存在损坏、老化等硬件问题,需要及时更换;如果是系统配置或软件错误引起的故障,需要考虑是否重置系统,或者替换相应备件。第二,空调系统故障维修方法。通过故障表现与分析结果明确维修方法。如果空调无法制冷,需要检查空调系统是否有泄漏现象,如果有,需要及时修复该部位并添加制冷剂;如果空调系统散热效果不好,可考虑清洁散热片或更换散热片;空调系统无法正常运行时,需要检查蒸发器,清洁表面灰尘或污垢,或者检查内部结构进行维修或者更换。第三,变速器故障维修方法。如果存在异响、换挡困难或无法换挡,需要检查变速器的润滑油量是否正常,然后检查内部零件磨损或者损坏情况,再检查间隙是否正常,然后做补充润滑油、更换内部零件、调整间隙等针对性处理。跳档故障时需考虑同步器问题,如果损坏,需及时更换;油压异常可能与油泵损坏有关,需要及时更换,并全面检查相关管道进行清洗或者更换[4]。

4 新能源汽车故障与维修现状分析

虽然新能源汽车的市场占有率在逐渐提升,但从整体来看,受到制度、人员、设备等因素的影响,其故障与维修方面仍然存在着诸多问题。首先,维修技术标准缺乏统一性。新能源汽车与传统燃油汽车结构上存在极大的差异性,在实际的故障检测与维修过程中,缺乏明确且统一的维修标准支撑相关人员开展具体的工作。其次,技术人员不足。新能源汽车故障检测与维修环节,需要具备专业技术与技能的高质量人才做支持,但就目前许多企业人员队伍组建情况来看,相关人员对新能源汽车结构、工作原理、控制系统等了解欠缺,相关维修工具与设备的应用能力不足,对新能源维修行业的发展产生了一定的制约作用。最后,服务网络不完善。新能源汽车发展需要完备的售后网络做支撑,而故障维修是该网络中重要的组成部分,但许多企业并未认识到这一点,为用户提供维修技术支撑力度不够,同时配件供应存在不足,极大影响了新能源汽车用户的维修体验感与满意度[5]。

5 新能源汽车故障与维修关键技术应用策略

5.1 明确维修技术应用标准,指明未来发展方向

新能源汽车结构具有的独特性决定了其故障检测与维修过程中,需遵循一定的流程和标准,这也是新能源汽车维修领域未来发展的重要方向。一方面,相关企业需依据自身发展的实际情况与行业未来发展趋势,建立起完备的故障诊断体系,通过搜集和整理新能源汽车故障数据,建立起包括故障现象、故障原因、解决方案等诸多内容在内的故障代码库,并搭建其集故障检测、故障诊断、问题分析、故障修复等功能为一体的诊断平台,确保相关人员能快速明确故障问题,及时给出维修方案。另一方面,企业联合维修人员,针对新能源汽车的各个系统与部件,制定包含维修前准备、维修步骤、安全注意事项、维修后检测、维修档案建立等内容在内的维修操作规范,为维修人员开展工作提供指南,确保故障维修质量与效率[6]。

5.2 加强维修人员专业培训,奠定高质量人才基础

维修人员是新能源汽车故障检测与维修工作的主要承接者,其专业能力将直接对新能源汽车故障维修质量产生影响,因此,加强维修队伍建设至关重要。相关企业需定期对维修人员开展系统的培训,搜集、整理新能源汽车控制系统、电池系统、动力系统、空调系统等相关资料,引导其深入了解新能源汽车结构,为故障分析与维修打下基础;与此同时,邀请专家为维修人员讲解电子技术、控制技术、通讯技术等方面的专业知识,逐步提升维修人员汽车故障检测与维修技能,熟练掌握新技术和新设备的使用方法。此外,企业还需完善维修人员考核管理制度,采用正向激励制度与严格的培训制度,提升维修人员培训质量,激励维修人员不断提升自我,更好地开展维修工作。例如,为提升维修人员的专业素养与参与培训的积极性,某企业采用了虚拟现实培训体系;该体系以虚拟现实技术为依托,将维修人员应该掌握的新能源汽车结构知识、维系技巧、维修技术等内容纳入进来,为维修人员提供了一个沉浸式的维修技能培训平台;维修人员可以在该系统上自主选择培训内容,通过模拟真实的维修场景和操作过程,提升自身专业技能,极大提升了人员培训效果。

5.3 引入先进现代信息技术,建立故障维修机制

现代信息技术的更新迭代为新能源汽车故障维修环节注入了新的发展动力,也加快了新能源汽车领域售后服务体系完善的进程。在实际的故障维修工作开展过程中,企业可与社会其他部门深入合作,在全国范围内建立完善的售后维修网络体系,并为用户提供维修技术支持与更换配件服务,消除新能源汽车用户的后顾之忧。与此同时,在故障维修环节中,相关企业可有意识地引入传感器、大数据、人工智能等智能诊断技术,提升故障数据采集速度,提高故障模式和原因分析的效率,更加准确地为维修人员制定维修方案提供依据;自主开发移动维修应用也是很有必要的,可为新能源汽车提供线上线下相结合的维修服务,用户能随时随地开展维修指南查询、故障检测与维修服务预约、故障报告获取等,有助于新能源汽车故障与维修环节向现代化、规范化、便捷化方向发展[7]。

6 结语

新能源汽车不断发展趋势下,与之相关的故障维修技术也在不断进步。目前,新能源汽车常见故障类型有电池故障、电机及控制器故障、整车控制故障、转向系统故障、空调系统故障、通讯系统故障等,在实际的维修技术应用过程中,维修人员需深入分析故障原因与故障类型,以此制定具体的维修方案,从而提升维修质量与维修效率。而新能源汽车市场占有率不断扩大背景下,故障维修相关企业也应采取发展策略应对新挑战,如明确维修技术应用标准与流程、加强维修人员专业培训、引入先进的现代信息技术等,对促进自身的可持续发展具有重要价值。

参考文献:

[1]易汉卿.新能源汽车的故障与维修关键技术分析[J].专用汽车,2023,(01):75-77.

[2]万龙子,杨青青.关于新能源汽车的故障问题与维修关键技术[J].时代汽车,2021,(07):164-165.

[3]张勇.新能源汽车维修电子诊断技术的应用对策分析[J].时代汽车,2023,(23):160-162.

[4]濮春辉.新能源汽车维修关键技术分析[J].汽车与新动力,2022,5(05):83-85.

[5]蒋辉云.新能源汽车的易发故障及维修关键技术分析[J].设备管理与维修,2020,(18):42-43.

[6]陈友鹏.新能源汽车的故障问题与维修关键技术研究[J].农机使用与维修,2022,(04):101-103.

[7]任涛.新能源汽车维修保养技术分析[J].中国设备工程,2023,(24):93-95.

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