還濤 張小紅

摘 要:新能源汽車的發展是我國規劃中非常重要的一環在新能源汽車的發展過程中,會出現各個方面一系列的維修技術問題, 所以在當前汽車行業進行新能源汽車發展的過程中,對新能源汽車維修的專業技術研究是非常必要的。如果能夠妥善解決新能源汽車的后期維修問題,無疑是新能源汽車發展過程中一個重要的里程碑。本文針對新能源汽車維修技術的各個方面進行分析研究,盡可能的闡述新能源汽車維修技術一些方面的問題及解決思路,同時對一些問題的現狀進行總結,最后對新能源汽車維修技術的發展策略作了個人的部分探討。
關鍵詞:新能源 汽車維修 技術
Abstract:In the process of the development of new energy vehicles, the development of new energy vehicles is a very important part of the planning in China. A series of technical problems of maintenance will appear in every aspect. So in the current automotive industry for the development of new energy vehicles, technical research of new energy vehicles professional maintenance is very necessary. If you can properly solve the problems of new energy vehicles in the late maintenance period, it is an important milestone in the process of new energy vehicles development by all means. It will carry on the analysis research for all aspects of the new energy vehicle maintenance and repair technology as much as possible in this paper, together with the new energy vehicle maintenance and repair technology and some problems and solution, to summarize the status of some problems at the same time. Finally, we will discuss some individual parts about the strategy of the development of new energy vehicle maintenance and repair technology.
Key words:new energy, vehicle maintenance, technology
1 引言
在過去的許多g20峰會上,一個重要議題就是關于碳排放,汽車在這一議題中的地位舉足輕重。如今全世界各國都在倡導節能環保,我國更是提出了新能源汽車領域實現彎道超車的口號,以實現我們提出的碳達峰的目標。另一方面,化石能源作為一種不可再生能源正面臨逐漸枯竭的狀況,傳統能源汽車的熱效率已經到達限制,它所帶來的尾氣問題是一個揮之不去的陰影。在這個背景下,新能源汽車開始被社會廣泛關注并大力發展。當前,新能源汽車已經開始大量投入社會,其中氫能和電能是人類最有可能廣泛應用的能源對象,對于汽車行業的發展有非常重要的作用。而在特斯拉、小鵬、蔚來這些不斷壯大的新能源汽車家族的背后,新能源汽車維修技術的研究不容忽視,是新能源汽車整個行業的后續保障,要使新能源汽車能夠廣泛應用,這個行業的一些問題是一道不可繞過的坎。
2 新能源汽車發展現狀及主要問題
2.1 新能源汽車現狀
新能源汽車,是指采用非常規的車用燃料作為動力來源綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。這是百科里的定義,從中可以看出,它強調新技術與新結構,在一些特定機械控制方面要有突破。在之前比亞迪企業的實踐中,每天汽修廠里的新能源汽車維修數量可觀,從中可以看出,其目前的銷量是非常大的。當前,新能源汽車發展過程中,出現了幾種主要類型新能源汽車,包括純電動汽車、增程式電動汽車以及混合動力能源汽車等不同的種類,其中在我國目前的發展態勢中仍然以純電動為主要發展方向。當下的公路上我們可以慢慢開始見到中國企業生產的新能源汽車逐漸增多,這是我國對于新能源汽車領域研究的進步性表現,同時也證明了我國具有新能源汽車制造研究與售后服務的能力。2020年11月,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》,要求深入實施發展新能源汽車國家戰略,推動中國新能源汽車產業高質量可持續發展,加快建設汽車強國。這一計劃繼承了萬鋼部長的行動計劃,在我國的發展背景和基礎上,國家層面非常重視這次機會,希望以此為新機遇,繼續投入大量的資源,以實現我國汽車產業的“彎道超車”。
2.2 新能源汽車維修主要問題探討
作為一門新興行業,新能源汽車在技術儲備、安全性能和故障檢修等方面都存在不足,在一些方面如動力電池等上面尤為突出。電池的衰減,也一直是新能源汽車發展的主要天花板。不僅是這一類新的問題,由于機械部分仍然采用的是傳統電氣、變速器、發動機等裝置,傳統汽車的問題它也是會發生的。并且由于兩者的應用特點及使用效果不同,所以新能源汽車的后期維修技術工藝需要更多更專業的技術分析,才能得到一個能解決根本問題的方案,然后針對新能源汽車的動力結構特點使用相對應的維修技術。新能源汽車投入運營的時間還不長,在其發展過程中,一些維修技術問題還是出現情況比較多的。
我們都知道,任何一個東西,它的端口越多,接插線越多,端子越多,它的整個控制就越復雜。因此新能源汽車故障種類繁多,給維修帶來了很多的不方便之處。國家為了研究新能源汽車的使用效率,建立了新能源汽車監測管理平臺,通過對20多萬輛純電動車接入數據分析研究發現相關問題,當前有將近十萬 輛電動汽車已經進入到監控平臺接收監測,這類似于電子產品體驗計劃的平臺研究發現,車輛的故障種類使比較多的,主要包括DC-DC故障,充電儲能系統不匹配報警故障、制動系統故障,高壓互鎖轉臺故障,電池過呀故障等。其中DC-DC部分的故障率38%最高,儲能系統不匹配次之。[1]
這些平臺的分析與反思,能夠對新能源汽車的發展狀態進行綜合應用管控,使新能源汽車的發展更加科學化。隨著人們對于新能源汽車售后的需求不斷提高,當前,我國的新能源汽車維修技術在本身傳統汽車的經驗上已經能夠解決電動汽車的發電機故障、變速器故障等常見傳統故障問題,對一些電系統故障也在不斷開發出更能及時反饋的檢測系統,它能夠及時準確的反饋包括電池不充電燈基礎故障問題。一些高端機構,甚至可以建立長期的數據模型,如公式k=Ae-EIRT 是反映化學反應速率常數與溫度之間關系的阿倫尼烏斯方程,方程對于動力電池衰減數據展現具有良好的適應性。通過這些新型檢測診斷技術的研究,能大幅度提升新能源汽車的維修技術水平。[2]
3 新能源汽車故障案例解析和維修方法總結
新能源汽車維修過程中,有太多不可預測的問題及方法需要研究。以下是對新能源汽車常見故障中單體電池故障用一案例進行的分析研究。
新能源汽車主要是利用電能作為主要動力。除了在實際的汽車動力分析過程確保汽車制造工藝應用更加合理之外,確定動力電池系統的故障情況,對動力電池進行診斷,從而能夠確定故障類型,定位故障位置,繼而解決故障問題,對于電動汽車的安全性和穩定性提升十分重要。
我們來看一下故障案例(引用自比亞迪西安培訓處),這是比亞迪秦pro車型的一個常見故障顯示,從圖中我們可以看出,此故障現象為車輛沒有辦法上OK,車輛OK警示燈是未點亮狀態(ok燈位置為中間偏上)。同時,電池故障燈點亮。通過讀取故障數據可以得知故障碼分別為PIA3522動力電池單節電壓嚴重過高、PIA3622動力電池單節電壓一般過高和PIAC400電池嚴重不均衡三個故障。得到這些信息還沒有結束,再查看它的數據流相關信息得到如表1所示。
從數據流信息可以得出,最低單節電壓是4.132,最高為4.295。到了這一步會產生一個問題,什么樣的一個電壓值的話是高的,什么樣算低,這里需要有一個最基礎的判斷,有可能是有單節電池本身的問題。那么4.295算不算高呢?一般在車身十多個電池里,正常電壓都是在4.15左右,所以說4.295接近4.3的數據管理系統會判定為高的。[3]
到了這一步還并沒有結束,這里同時還存在一個隱性問題,即電池電壓過高或過低還有一個可能是采樣的問題。實際上此時這個數據到底是不是一個準確的數據,或者說這個數據我們是采用什么手段能夠確認下這個數據有什么問題。當電壓超過一定值的時候,車輛系統都不會上工作狀態,儀表盤就不會上ok。此時僅根據電池采樣出來的質量數據,我們并不能看到電池采樣系統的異常,有時甚至還要去測試一下它的電池采樣。如果電池采樣傳感器內部存在異常,這個數據就是不可信的。有時會出現一種電池本身電壓并沒有這么高,只是因為中間環節問題,導致數據偏高的情況,這也是可能原因之一。
現實操作中造成這個問題的原因有很多,有電池本身的問題,有電池管理控制系統的問題,并且也不排除有其他的一些異常。在實踐過程中我們遇到過一個特殊情況,部分電池包在這個車輛的碰撞時,內部的磕磕碰碰也可能導致了這個問題。
從此案例中我們可以看出,即便是有檢測系統的情況下,也很難確定故障所在。常見單體電池故障也不只這一種,還包括充電故障,報警燈故障等多種故障類型。在實際的故障排除過程中,應該采用針對性方法使故障得以合理解決。在進行此案例問題過程中,需要根據判斷逐步排查,可以采用更換單體電池,更換采樣傳感器,檢查線路等方法進行故障維修。另外,針對其他故障情況,測量輸入電壓是否在正常電壓范圍之間,檢查充電系統的連接是否有異常,充電線是否正常,使用萬用表設備做好線路排查工作,檢測各個端子是否出現異常情況都是常用的故障檢測手段。同時對于一些傳統電氣如空調系統故障引發的警報燈故障,也需要排查保險絲熔斷,繼電器損壞,以及控制元件線路等方面的問題,并針對具體問題進行維修。
總而言之,新能源汽車的維修不同于傳統汽車維修,這里的案例單指單體電池故障情況分析,還有其他很多更為復雜的故障情況,需要研究人員更多的投入來完善整個技術維修體系。
4 新能源汽車維修方面的一些問題
新能源汽車維修在它的不斷更新過程中一樣會產生很多問題,這些問題會促使新能源汽車的不斷改進,從而使維修人員不斷更新相關維修方法和理念,才能實施解決一些問題。本段適當總結其中一些主要問題所在。
培訓體系不全面。在曾經多所學校的考察中,新能源汽車維修的培訓體系并沒有得到很好的建立,除了一些頭部院校能夠及時對接最新企業技術,大部分還處于人云亦云狀態。國家需要建立整體全面的培訓體系以應對日益增長的新能源維修人才需求,對于一些頭部培訓企業要給予支持,在公平競爭體系下選擇優秀的培訓體系給予獎勵并大量推廣。
維修技術不先進。當前新能源汽車故障維修過程中,維修設備落后也是一大問題。這個問題不僅是在新能源汽車上,車身修復上在對比德國相關私人定制工具方面也是有差距的。新能源汽車的結構比較獨特,如,在上述案例后期維修過程中,大部分都是根據經驗進行逐步排查,維修方法以觀察,測試為主,維修的精度還不夠。在多年的排故儀使用體驗中,一些系統更新也不夠及時。
理論知識不專業。在多年的教學與企業實踐中發現,維修人員的經驗主義依舊是占據主要理論領域,但對于新能源汽車,比如比亞迪DM油電兩用發動機和其獨特的變速器,則需要更多的專業知識去理解原理再進行維修。在現代技術日益科技化的現在,需要更多的新型專業人才[4]。
5 關于新能源汽車維修技術的發展建議
5.1 專業合理培訓,跟上第一梯隊
我國的新能源汽車的維修技術發展時間不長,技術體系并沒有能夠全部建立,很多技術內容是比較復雜難懂的,應做好對新維修技術的探索培訓工作。曾經參與過比亞迪與北汽的兩家培訓設備生產商培訓,經對比發現其中深圳方面的實訓設備更加貼合人的操作,對于電接口插拔、布局認知等微小細節方面都有專業的設備進行教學。而北汽方面則更注重理論建設,對于原理性的認知設備做的更好。希望培訓方面能夠體現出其專業性、合理性,而不是關門造車。企業方面之間應該互相交流,探索最優方案,使我們的新能源維修技術能夠快速進步,
5.2 應用先進技術,降低維修成本
新能源汽車的內部結構是多樣化的。在進行新能源汽車維修過程中,不同廠家在制造過程中會采用不同的方案。我們應該建立一種技術標準,使整體國家采用最先進的技術進行統一生產,這樣也能大大減少維修人員在維修過程中遇到的不同問題。同時,一些先進的理念技術應該得到更廣泛的應用和推廣。同時,新故障檢測設備以及新維修方法應該不斷的進行更新,以保證最大程度的降低維修成本。
如,在電池管理系統方面,可以設置更加先進的被動均衡裝置,以更好的提高電池的輸出效率,提高電池的壽命,減少非必要維修損耗。更大規模應用蔚來的自動維修基站,全自化的電池更換系統可以更好的減少人力投入。應用更先進的電動機驅動設備檢測儀器,它可以更好更快速的指示所檢測不同類型電機的故障缺陷、運行時間,給出合理的維修行動方案等信息。[5]這些都是先進技術給維修成本降低帶來的益處,多加研究應用會起到很好的效果。
5.3 加強理論培訓,培養維修人才
在我校多年的傳統能源汽車教學調研實踐中,我發現學生的理論能力一直無法得到很好的培養。這一方面是與他們薄弱的基礎理論能力有關系,例如自動變速器,我放了很多遍直觀感受內部行星輪原理的視頻,依舊沒有很好的效果體現。到了新能源汽車維修,專業理論的要求只會更高,不僅是機械方面的,還有電學方面的知識需要學習。我們應該加大在這一工作上的投入,使維修人才培養體系得到一個全面化、專業化的的提升。
諸多的高等院校應該做好人才培養工作,增設新能源汽車維修專業,及時適應當前汽車行業的發展趨勢[6]。應拿出與傳統汽修專業相比更加專業的人才培養方案,設立專業的新能源課程體系,并做好對新能源專業畢業人才工作情況的及時反饋統計工作,實現新能源維修人才梯隊建設體系。同時加大校企合作,確保學生所學的技術能夠跟上最新的發展趨勢。[5]
另一方面,相關企業也應積極配合高校工作,在校企合作的框架下實現雙邊互益,企業內部的培養模式應該和學校的互相結合,優勢之處互相借鑒。甚至一些崗前培訓工作可以放至學校進行,特別是一些核心維修技術部分可以讓企業人員進校進行授課。這些方面的互相結合,綜合運用,相信可以快速大量的建設出我國的新能源汽車維修人才隊伍。
6 結語
本文對新能源汽車維修技術幾個不同方面進行了一定的解析研究,不過最近疫情比較緊張,從疫情態勢中可以看出,新能源汽車產能技術方面仍然有一定的問題需要解決。文章最后從幾個方面給出了新能源汽車維修技術的發展建議,希望能夠對我國新能源汽車維修技術的發展提供一點幫助。
備注:本成果為2022年度伊犁州職業教育研究課題:“1+X”證書制度下中職汽車運用與維修專業課程體系架構研究(課題批準號:YLZJ202207)之階段性成果(主持人:張小紅)。
參考文獻:
[1]張勝龍.新能源汽車維修技術探討[J].內燃機與配件,2022(4):158-160.
[2]詹華.電動汽車動力電池故障診斷與預測分析[J].機電技術,2021(2):60-61.
[3]董志輝.新能源汽車動力電池散熱管理系統優化探討[J].內燃機與配件2022(6):188-190.
[4]李國彬.新能源汽車的故障問題與維修技術探討[J].內燃機與配件, 2019(09):149-150.
[5]李娜娜.探討新能源時代下汽車維修與檢測技術的改革[J].科技資訊,2021(2019-35):64.