淺談新能源汽車的故障問題與維修關鍵技術探討

李小燕 方景芳

摘 要：新能源汽車的政策支持較高，刺激了新能源車企的快速崛起，但新能源汽車與傳統的汽車設計上存在本質差異，其中所產生的故障類型也存在較大差別，嚴重影響了新能源汽車的發展。目前，關于新能源汽車的故障問題主要集中于電池故障和制動故障等方面。新能源汽車的故障問題與維修關鍵技術進行探討，以便明確維修重點和方向，為相關研究提供理論參考。

關鍵詞：新能源;汽車故障;關鍵技術

一、新能源汽車的故障類型

（一）電池故障

市面上較為常見的新能源汽車常用電池為18650型號三元鋰電。三元鋰電優點較為突出，其能量密度較高，可達到140WH/KG。通常情況下，250KG電池可達到35KWh的電能供應，單體電芯電壓可控制在3.6V左右，需依據車體結構和載重量設定電芯串接基數。例如，串聯96個單體電芯時，電壓可達345.6V，整車電量可達124.8Ah。當多單體電芯組合后，需對BMS電池能量管理系統進行參數設定，必須明確電池溫度、電壓參量、整車快充速度、慢充轉臺檢測效率等關鍵數據。因此，新能源汽車對于電源供電電池的要求較高，一旦出現電池故障則會嚴重影響新能源汽車的使用壽命。但是新能源汽車本身的電池能耗較高，當續時里程上調時，或使用年限過高，同樣都會對電池產生不同影響。較為常見的電池故障包括：溫度故障、車體絕緣故障、通訊故障、電池高壓互鎖故障、充電故障等，以及由于電池供電效率不足所造成的故障類型。

（二）電路故障

新能源汽車借助電能發動，所有電路故障均會造成新能源汽車的制動問題。其故障類型主要表現為：換擋失靈，或者踩電門無發動機反應等等。類似現象與DCDC直流轉換器的電路設計缺陷有關。DCDC主要用于將整車345V的電壓轉化為12V低壓供電平臺。這樣的設計方案也是基于新能源汽車主流供電系統選擇了12V電壓，相應的電路配套系統涵蓋了：VCU、BMS、車燈、玻璃升降器、中控屏、儀表、門鎖、倒車影像、ABS系統、空調控制盒、電機控制器、鉛酸蓄電池等等，且均需要借助電壓轉化完成供電需求。雖然DCDC電壓較低，但總體而言功率消耗較大，均可達到1.5KW以上，電流接近125A左右。當電路故障出現后，DCDC自身的運行狀態也會出現異常現象，并出現遠程監控預警，發生溫度過高、欠壓故障、硬件故障等由于電路故障所引發的相關問題，直接影響新能源汽車的制動效果。

二、新能源汽車故障因素解析

（一）整車供電失靈因素

整車供電失靈是新能源汽車極為嚴重的故障，發生類似情況可能存在三點因素，分別為：保險絲故障、接線插頭松動、電源開關故障等等。首先，保險絲在電壓過高情況下起到了保護車體設備用電安全的作用，一旦保險絲故障出現時，責任容易造成供電電壓的不穩定性，間接造成電路故障。其次，當接線插頭松動時也容易造成整車供電失靈的現象，類似虛接現象也是電路供電不足的另一種故障因。最后，電源開關故障因素較多，可通過萬用表測量電源開關輸入、輸出線兩端電壓來判斷。如正常電壓輸出電源開關則并未發生故障，無電壓輸出則電源開關必然存在故障，需更換故障零件。

（二）電動機運行故障因素

新能源汽車發生制動性能故障，多與電動機運行狀態有關。當電動機局部過熱、抖動、或產生大量火花時，均為電動機運行故障。而類似現象可能與電動機進水有關，造成了電動機短路現象。此外，電動機在超負荷運行狀態下，也會由于換向器負載短路而造成相應的故障問題。如果電動機異響較為嚴重，則為后橋連接同心度不足，換向器與電刷的接合度出現了虛接現象。發生類似現象較為普遍，主要出于個人行駛習慣不良等因素，且容易直接造成電路故障。排查類似故障需更換電動機里內轉子中的軸承，而后判斷故障類型和因素。

（三）充電問題干擾因素

新能源汽車最為嚴重的故障問題便是蓄電池故障，而電池故障首先需要排查是否出現了充電問題的干擾因素。多數情況下電池故障類型與充電問題干擾有關。可能出現兩種故障問題：一方面，完成物理鏈接后，可啟動充電狀態，但無法完成充電作業。另一方面，充電過程中無故停止充電作業。發生類似現象時可能由于充電環境并不穩定所造成，動力電池在充電時內部環境溫度并不十分穩定，當低于-20℃或高于65℃時容易出現類似問題。

（四）動力電池故障因素

動力電池的故障因素主要集中于兩個方面，分別為溫度和絕緣。溫度因素是由于電池在充電或運行前后的溫差過大而造成，或者散熱風扇運行間斷，水冷循環裝置失靈等情況，發生類似問題時均無法對運行狀態下的動力電池保證穩定降溫。在排查類似電池故障的過程中，需重新拔插風扇插接頭，驗證風扇單獨供電效果和運行狀態。在運行狀態下的電池溫度可受到外部環境影響，溫度過低或過的因素主要與散熱風扇故障存在較大的關聯度，而溫度探頭損壞也是產生類似問題的必然因素。

三、針對新能源汽車普遍故障問題的關鍵維修技術

（一）高壓電容放電

高壓電容器放電是檢測新能源汽車故障類型的直接方法，可判斷是否存在電路故障或電源故障，進而為故障類型的判斷提供方向，為后續維修重點參考數據。放電時需放置車輛5～10min，對新能源汽車的高壓電容器進行放電。斷開維修開關后才能對新能源汽車進行維修，需在蓋子將接口處密封，并使用絕緣設備進行放電處理。膠布將維修開關接口封好。而后需斷開動力蓄電池高低壓線束，將卡子向車輛前方扳動，將棕色套子向前部扳動，將棕色卡子向內用力按住，然后將線束向車輛前方拔出。斷開動力蓄電池母線后，需要對動力電池的母線進行驗電，如果母線有殘余電荷，需用放電設備進行放電，確保動力蓄電池母線無電。

（二）電子診斷技術

新能源汽車故障率最高的便是動力電池，是電池故障類型最為常見的故障歸因。新能源汽車供電系統維修診斷困難度較高，且耗時較長。因而，選擇電子診斷技術也是極為重要的維修策略，是針對電源故障檢測的重點方式，亦可間接判斷電路故障問題。新能源汽車在維修、保養、零件更換等方面的工序差異性較大，如檢測過程中并未發現具體故障類型，則需要明確可能產生故障的最大風險。依據工序類別之間的關聯性，采取電子診斷技術，繼而優化維修次序，對接各維修工序之間的具體要求。例如，新能源汽車讀碼卡、解碼器等，均需要在配合電子診斷設備的情況下，對電池能量密度、單位載重量能量消耗等關鍵數據進行收集，為維修重點也將以客觀的電子檢測數據為支撐。在盡量在不拆卸車載電路模板的情況下，快速診斷故障類型，為維修時效性提供基礎保障。

（三）純電動力維修

新能源汽車的制動系統主要為兩種類型，分別為純電動汽車和混合動力汽車。純電動汽車的主要故障類型均與電池和電路故障有關。新能源電池虧電現象是維修環節的關鍵檢測方向，由于電池使用時間過長后的電情損耗較高，即便電路系統并未發生故障，也會影響純電動汽車的常規運行狀況。而純電動汽車并無代替能源，故而長期存放后硫酸鹽化問題極為嚴重，嚴重影響電池供電性能和使用壽命。硫酸鉛結晶物一旦附著于極板內，則會堵塞電離子通道，造成電容量極度縮減的現象。因而，其維修技術重點在于養護，規避虧電問題。可采取定期檢測，衡量鋰電池容量基數是否發生動態變化，進而評估電動車運行效率。同時需加強對于控制器檢修時效性，強調控制器自身的運行效率檢測，方能在斷電條件下加強維修重點檢出率，規避無效檢測的維修困境。檢測時盡量避免對接觸器接線無序調整，在清除附帶雜物與灰塵的情況下保障維修處理效果。

（四）混合動力電源維修

混合動力汽車是新能源汽車過渡時期主要的市場開發區間，雖然技術兼容性較高，但出現故障問題也在所難免。其中電路系統故障均為重點維修方向，若無法正常啟動，多與點火系統油路問題有關，間接影響了電路系統對于啟動裝置的供電效能。其維修重點主要在于快速區分電路系統故障類型，在恢復制動性能和常規供電運行后，方能達到對于混合動力系統維修的預期效果。諸如比亞迪宋DM便是采用了插電式的混合動力系統，在功能上雖然可加速離合器變速效率，但前后兩項電機動力源需同時兼顧HEV和EV制動電阻性能，因而續航里程較高，但檢測方向也較多。尤其當車型為四驅混合制動時，檢測范圍也相對擴大，需加強電瓶電量的檢測效果，也需要監測電瓶接口的通暢度。盡量保護電力設備的運行效能，排除非人為因素的故障后可明確電源與電路故障類型，采取針對性更強的維修方案。

四、結語

綜上所述，新能源汽車的故障問題主要集中于電池故障和制動故障等方面，其維修技術的關鍵在于檢出率和時效性。需關注高壓電容放電的效果，為后續維修提供安全環境。同時需注重純電動力汽車和混合動力汽車的系統結構差異度，在盡量采取電子診斷技術的情況下及時分析新能源汽車的故障類型，提高維修效率和養護效果。

參考文獻：

[1]宋祥杰.新能源汽車維修中電子診斷技術的應用實踐微探[J].電子元器件與信息技術，2018，2（04）：18-21.

[2]柯偉忠.新能源汽車的故障問題分析與維修關鍵技術探討[J].技術與市場，2017，24（12）：96-97.

作者簡介：李小燕（1981-），女，漢族，甘肅會寧人，本科，副教授，研究方向：汽車維修及汽車維修教學改革。