純電動汽車動力系統故障分析

閆云敬 吳津宇

摘要：在純電動汽車的構造上，動力系統是核心，其包括著驅動系統和能源系統兩個子系統。本文闡述了純電動汽車的動力系統的故障現象，并對各種故障進行了分類和劃分，其中融合了一定的案例分析，希望對純電動汽車的維修工作帶來借鑒和參考。

關鍵詞：純電動汽車;動力系統;故障分析

1? 純電動汽車驅動系統的故障分析

電動汽車故障的產生，主要是因為零部件的損壞而造成的故障模式，因為零部件的長期磨損失效而造成故障模式等。

1.1 分析驅動電機故障劃分和故障原因

在實際生活中，驅動電機發生故障并不稀奇，總結來看，大致可以分為以下幾種情況，即運轉時溫度過高、能啟動卻不能正常使用、無法啟動等。在國家標準范圍內，依照故障類型，我們可以對純電動汽車的驅動電機的故障進行適當的劃分，分析每種故障類型發生的原因。

在致命故障中最為多見的是損壞型故障，不管是定子繞組故障，還是軸承和花鍵磨損故障都是其范圍內的，是機械故障中最主要的表現形式。在致命故障中的電氣故障也很常見，一般故障發生在電路板、傳感器等關鍵部位。

嚴重故障中，各種故障類型都比較常見，其中發生頻率最高的是功能失效型故障和性能衰退型故障，表現是純電動汽車的動力系統的性能失調、衰退及失效。而一旦傳感器、冷風機等部位發生了故障，一般屬于損壞型的故障的類型，同樣的，冷卻系統的堵塞與滲透型故障也屬于其中的內容。

一般故障中，最常見的要數電氣類的故障了，例如，接觸器件損壞、傳感器燒毀，甚至是元器件的松脫型故障和連接元器件的松動等也屬于一般故障的范疇當中。

輕微故障，顧名思義，就是一些故障的發生并不是非常緊要的，不會影響純電動汽車的各項性能的發揮，例如電動汽車在長期的使用過程中，造成的車身外部某些零部件的丟失或者松動，或者磨損和銹化。

1.2 分析電機控制器故障類型

對驅動電機控制器的故障進行劃分，主要包含：CAN通信故障、傳感器故障、連接線故障等。

2? 分析純電動汽車動力系統故障類型和發生原因

純電動汽車的電池也是故障高發處，最容易發生故障的部位包括傳感器、部件線路及電池管理系統等，實踐證明，這些部位的故障率最高。一般來說，依照故障發生點的差異性，可以將純電動汽車的動力系統故障分為：線路或者連接件的故障、電池管理系統的故障及電池故障三種。

動力電池組故障中單體電池的電壓電阻等數據出現了很大的不同，從而引起電池的故障比較常見。動力電池組故障中，最常見的情況是單體電池故障中出現電壓的偏高，或者是單體電池故障中電壓偏低。同時，純電動汽車的電池使用性能的退化，能夠引起電池內部的阻力變大，導致內容量的縮小。另外，電池的連接線出現問題，例如，線路的短路、線路的脫落、對地短接等情況，很大程度上都可能會導致電池出現故障。

3? 純電動汽車的典型案例研析

3.1 純電動汽車故障診斷需要遵循的原則

純電動汽車在使用的過程中，一旦發生故障，就會尋找維修技術人員進行故障的診斷和維修，而當前很多維修人員在進行故障的診斷時，最主要的還是要借助長期的經驗積累，根據故障發生時的一些明顯表現癥狀，加以思考和分析，合理判斷出現故障的原因，然后再通過自己的一系列的實驗進行推斷的驗證和排除工作。運用這樣的診斷方式，對維修技術人員是有相當高的要求，不僅要有扎實的專業知識和專業技能，還要具備多年的工作積累經驗，良好的專業素養及相關的技術支持等。這里所說的技術支持，主要是指純電動汽車的生產廠家的專業技術培訓、技術指導，以及提供給維修人員的診斷工具、診斷儀器、相關的電動汽車的維修指南等資料和工具。除此之外，電動汽車維修人員要具備一定的耐心和細心的工作態度，只有具備較高的電動汽車專業素養，才能高效的找到電動汽車發生故障的類型和原因，并正確的解決這些故障，保證電動汽車狀態的恢復，正常行駛。

3.2 分析純電動汽車的故障診斷方法

對于電動汽車發生故障的診斷方法，人們經常使用的方法主要有：車輛實驗法、經驗判斷故障診斷法、解碼儀診斷法及專家指導診斷方法等。隨著電動汽車生產技術和使用技術的不斷改進，電動汽車生產廠家會經常對從事電動汽車維修的技術人員進行必要的技術培訓，讓他們掌握電動汽車在生產中運用到的新技術、故障診斷新方法及新的故障的處理方法等，為維修人員面對電動汽車出現的新技術故障，不是束手無策，而是能夠胸有成竹的加以有效應對。維修技術人員掌握了一定的維修知識和維修技術，再對故障電動汽車進行實地查看，仔細研究故障的表現，依據自己的所具備的專業知識和實踐經驗，就可以客觀的查找故障發生的原因，并且借助一些專業的故障檢測裝備，進行有效的檢測，故障原因的查找就簡單、快速多了。借助于解碼儀來確定電動汽車的故障處理的情況，最后進行試車，查看電動汽車的運行狀況，確定之前的故障是否真正已經消除。實踐證明，只要維修技術人員采用了正確的診斷方法和故障的處理方法，故障就會迅速的被找到且處理好。以上的操作是當前純電動汽車在故障處理中常用方式，對電動汽車的維修是非常有用，而且是高效的。

3.3 純電動汽車維修的典型案例分析

下面以北汽新能源EV200款電動汽車為例，選用恰當的故障診斷方法，開始對故障原因進行逐步的探查和分析，最后進行故障排除的過程。在實際的故障診斷和故障排除過程中，需要做好實驗的準備工作：

①前期的準備工作。北汽新能源EV200款電動汽一輛;故障診斷儀器一臺;數字萬用表等輔助檢測工具。

②適當的檢測狀態。動力電池電壓大于90%;故障存儲器中無故障存儲;室內溫度掌控在20℃左右。

③讀取故障碼的步驟如圖1所示。

典型故障一：旋變傳感器故障。

其一，故障狀態：READY燈不能正常工作（圖2），系統故障等有提示，高壓斷開故障燈亮起。

其二，讀取故障碼：用道通診斷儀讀取故障碼（圖3），現實故障碼為U011087與MCU通訊丟失。

3.4 進行數據的收集

3.5 故障診斷的過程分析

其一，用數字萬用表電壓（20伏量程）對電阻進行測量。第一步，啟動開關，測量供電電壓。第二步，對插頭2腳與24腳之間的電壓進行測量，數字萬用表（20伏量程）顯示值為12伏。

其二，用數字萬用表電阻檔（如下同）測量CAN-L至CAN-H。關閉啟動開關，對CAN-L至CAN-H之間電阻進行測量，數字萬用表電阻檔顯示測量值為無窮大。

其三，用數字萬用表電阻檔（200伏量程，如下同）測量MCU31-VCU104與MCU32-VCU111。關閉啟動開關，用數字萬用表電阻檔測量MCU31-VCU104之間電阻為無窮大，測量MCU32-VCU111之間電阻微小于1。

其四，檢測的結果：可以確定的是，故障存在于MCU31-VCU104之間的線路上，用電腦檢測儀可以有效清除故障碼。

典型故障二：車載充電機故障檢測。

①故障狀態：行駛開關未開時，充電狀態是正常的，唯一的異常是指示燈不亮;打開行駛開關后，系統提示需要充電，充電開始后指示燈顯示異常。

②讀取故障碼：解碼儀無法進入到充電機控制系統。

③數據收集：測量車載充電機供電搭，測得A16端子為0伏，測量FB02保險絲電壓，測得FB02輸入端為12伏，輸出端為0伏。

④檢測結果：FB02保險絲斷了，需要更換FB02保險絲，最后經檢測，電動汽車已經恢復正常。

典型故障三：驅動系統高壓故障檢測。

①故障的表象：READY燈不亮，系統故障燈亮起，動力系統的故障燈常亮，提示音不斷。

②讀取故障碼：運用道通診斷儀進行故障檢測，故障碼顯示P1033464INV高壓自檢超時。

③實際檢測流程：其一，借用道通解碼儀讀取數據流，發現直流母線電壓顯示為0伏;其二，然后對高壓線束進行檢查，確定連接狀況。檢查過程中，發現直流母線負極出現異常，松動跡象比較明顯。

④故障診斷結果：故障是由高壓母線負極松動引起的，清除驅動系統高壓故障，進行必要的修復后，車輛異常狀況消除，電動汽車能夠正常使用了。

4? 結束語

綜上所述，隨著人類生存環境的不斷惡化，新能源已經成為未來發展的趨勢。作為新能源的典型代表，純電動汽車在日常生活中日漸普及，針對電動汽車經常出現的故障進行分析，對電動汽車的發展具有積極的促進作用。

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