電動汽車驅動系統常見故障及其排除方法

喬俊叁

（常德職業技術學院，湖南 常德 415000）

電動汽車采用的驅動模式是由電力系統驅動，完全可以依靠充電就能保障行駛，這樣的方式具有環保性能，并且能夠滿足國家對綠色出行提出的條件，還具有噪音很低的特點。所以電動汽車的發展前景十分廣泛，隨著市場的需求，和綠色環保建設的需要，電動汽車的產量和使用量也在不斷的上漲，但是由于電動汽車在行駛時容易出現問題，并且維修人員和技術人員還不具備十分專業的技能，在對電動汽車的維修和維護上，還存在不足和漏洞。為了減少電動汽車的驅動系統故障發生，提倡對電動汽車驅動系統的故障排除，并制定有效的故障排除措施，使電動汽車的行駛安全得到保障。

1 電動汽車驅動系統容易發生的故障類型

（1）驅動內部控制芯片的故障。在整個電動汽車的驅動系統當中，控制芯片屬于汽車的核心部分。它的作用是保持程序正常運行，所以，一旦控制芯片發生了故障，就直接影響了驅動系統的正常運行狀態。控制芯片最重要的環節就是技術和外設IO的運算核心。大部分情況而言，外設模塊的用電是通過多方面的供電系統提供的，所以這種供電電路的方式能夠讓外設IO 的電壓在能夠承受的范圍之內，并且在這個范圍內進行有效的擴展，這種方式不僅滿足了基準電壓，還保障了電壓的精確性[1]。但是由于模擬電路的整體結構比較復雜，會直接影響到IO 的供電效果，以至于后續會出現供電失效的情況。

（2）驅動部分的故障。驅動系統在電路的結構當中，主要有兩個方面的結構，一種是自主供電的驅動電路結構，另外一種是獨立的電源結構。自主供電的驅動電路結構，組成比較簡單，不需要投入太多的資金，但如果遇到大功率的器件，就會給驅動系統帶來困擾，因為會出現電壓不足，導致驅動系統運作不了。同時，驅動系統的能力要通過上橋臂進行充電才能完成，但是在這個過程當中還需要下橋壁接通了才能滿足整個充電的過程。所以，這個結構受外界的限制因素會很大，并且獨立的電源構成也很復雜，對資金的需求量也是很大的。并且兩種系統結構對信號的要求也是不同的，一種是對光耦隔離控制信號，另外一種則是驅動控制信號。但是電壓很多時候都不太穩定，很容易造成第一種現象發生故障，就直接導致整個系統出現影響[2]。

（3）傳感器故障或出現偏移導致誤差。電動汽車驅動系統當中的傳感器分為兩種，一種是位置傳感器，還有一種是溫度傳感器。位置傳感器主要是包括傳感器失效或者功能降低，導致傳感器損壞。而驅動系統的信號會受外界的影響比較大，因為傳感器的位置，會出現存放不合理的現象，就容易使傳感器功能降低。

位置傳感器偏移導致的誤差主要是由于電機轉子位置發生了偏移，脫離了原始軌道，導致傳感器的位置也跟著發生了變化。從而就出現了誤差，這樣的情況是在安裝的時候，由于精確度不夠準確導致整個驅動系統在受到外界撞擊的時候，就會出現此狀況。且誤差的值是不穩定的，是根據撞擊的力度來決定的。如果誤差范圍很大，那肯定撞擊的力度就很大，會直接影響整個驅動系統的正常工作[3]。

（4）電流超載，導致系統出現溫度異常故障。這個故障其實是電機在進行某一項工作的時候，由于電流超標導致負荷過載，就會在一定的時間內電流超出正常值。在電動汽車驅動系統當中，對電機所能承受的電壓是有一定要求的，如果電壓過高，那么相關標準和要求就要提升，不然就會導致電機內部的組件由于溫度過高而發燙，從而引發故障，一般原因是兩種：一種是由于驅動系統內部的溫度差異形成的溫度異常。第二種是由于驅動系統內部工作中導致溫度故障，所以電動汽車的驅動系統一般包含了很多個溫度傳感器，一旦溫度傳感器發生了故障，那么驅動系統就會受到影響，當溫度嚴重異常時，驅動系統也會停止工作，并且會形成電機溫度不停的累積，給絕緣層帶來影響，加速絕緣層的老化，甚至會出現失效的情況發生。

2 電動汽車驅動系統故障排除法分析

（1）電容量故障排除法。在驅動系統當中根據電容量的故障形式，主要是針對故障表面的特征進行排除，這個方法診斷效率高，但是電容電壓受外界影響很大，整個驅動發生變化都會引起電容電壓的不穩。要排除這個問題，需要降低外界因素對電容電壓的限制，需要建立相應的模型和方式來進行。

（2）電機繞組匝間短路故障的排除方式。由于電動汽車驅動系統的電抗變化和電機匝間運行情況是有直接聯系的，所以在驅動系統中，電機匝間運行出現了短路，會導致電抗發生變化，也就會促使電機停止工作。要排除這個故障，就需要將高頻電壓信號植入到電機內部的定子當中，從而引起電流的波動，通過這樣的方式可以對電機繞組匝間短路的情況進行有效的故障排除[3-4]。

（3）對IGBT 開路故障進行排除診斷。IGBT 模塊屬于電動汽車驅動系統當中，負責電器執行能力最重要的一個組成部分。也是確保驅動系統能夠正常運行的保障，所以在對電動汽車驅動系統進行故障排除的時候，IGBT 故障檢測的方法是最廣泛的，能夠有效地對正在運轉過程中的汽車驅動系統，通過對電流的波形進行收集，依據波形的變化判斷出故障的類型。

（4）位置傳感器偏移導致誤差的排除故障方式。在進行位置傳感器偏移導致誤差的故障排除診斷中，要先對輸入功率進行檢測，在輸入功率檢測的基礎上確保偏移的角度和檢測同時進行。這樣做的原因是傳感器關鍵位置角度發生偏移導致誤差的發生，肯定會影響到后續的做標準確性，所以當驅動系統中的角度發生偏移誤差的時候，電機電磁轉矩輸出的功率都會發生相應的改變。若要計算好電磁轉矩，就會對輸出的電磁轉距產生差異，并且在電機正常運行的時候，功率和背景環境的不同，也會導致輸出的功率不同。所以先對電氣系統的輸出功率進行測驗，就可以完成對故障的排除診斷這是具有十分高效并且準確性很高的一種方法[5-6]。

3 結 語

根據上述情況可以看到電動汽車的驅動系統是保障電動汽車正常行駛的關鍵所在，要想電動汽車的安全性有所提升，就需要相關人員掌握故障診斷的方法并提升故障排除的能力，再結合科學的處理方式，大范圍降低電動汽車驅動系統發生故障的頻率，通過不斷優化電動汽車的驅動系統、不斷加強相關人員的專業技能、不斷加強故障排除的整改措施，一定可以將電動汽車的使用更為廣泛的推廣，為我國的環境建設做出十分重大的貢獻，有效改善居民的生活環境，提高生活質量，提倡正確的綠色出行，讓電動發動機完全代替燃油發動機，保持綠色低碳的環保理念，帶動我國的電動汽車經濟發展，成為城市出行的主流。