新能源汽車維修保養中電子診斷技術的應用創新探析

摘要：分析了電子診斷技術在新能源汽車維修保養中的應用對策，同時通過資料搜集、理論分析法，闡述電子診斷技術的定義與特征，明確新能源汽車故障類型，并從純電動汽車、混合動力汽車兩個方面展開討論。針對各類電子診斷技術的應用方法提出可行性措施，并從新能源汽車不同模塊的維修保養入手提出具體的電子診斷要點，最后圍繞新能源汽車的常見故障問題，提出相關維修保養方法。

關鍵詞：電子診斷技術；新能源汽車；維修保養；應用

中圖分類號：U469.7 收稿日期：2024-09-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.11.031

1 電子診斷技術

電子診斷技術是利用電子設備、技術等來實現對汽車故障的診斷與修復的一種技術，其依托于汽車電子控制體系中各類執行器、傳感器、控制裝置等電子元件的診斷程序、信號交互系統發揮作用。

電子診斷技術在汽車維修保養中發揮關鍵作用，具備高效性、功能性特征。利用電子診斷技術可實現對汽車所有系統的全面診斷、檢測，如電子控制單元、充電系統、電池、電動機等，監測車輛狀態參數，進行故障識別、定位，生成維修保養方案。電子診斷技術可直接連接汽車診斷接口，精簡診斷流程，降低維修成本。利用電子診斷技術能獲取汽車車型、功能等基本信息，讓維修保養更具針對性，從而實現高效維修。

2 新能源汽車典型故障分析

2.1 純電動汽車故障

純電動汽車故障主要集中在：a.電池組短路，多因電池組隔板損壞造成的；b.電池組極板拱曲，多因大電流放電、充電電流過大引發的，讓電池組表面產生褐色物質；c.電池組外殼破裂，因電池組老化、車輛經常性的劇烈振動引起的，讓電池組出現滲液、裂紋；d.電池組柱極氧化、松動、腐蝕，電池組連接不牢固造成的，讓電池組表面燃燒或者產生白色氧化物；e.電池組自放電，因電解液不純引發的，讓電池組續航能力較差，充滿電不久即沒電[1]。

2.2 混合動力汽車故障

混合動力汽車故障主要表現為：a.汽車無法啟動，因電池組導線接觸不穩定、短路、斷路，造成汽車動力不足；b.汽車爬坡停止或者緩行，因電池組電量不足、熔絲損壞造成的；c.其他故障，如加速踏板損壞、電機問題、控制裝置故障等也會引發這類問題，降低行車安全。

3 電子診斷技術的應用創新對策

3.1 靈活應用電子診斷技術，支持維修保養進程

a.基于神經網絡的維修保養：①數據采集與預處理：利用布置在新能源汽車各個位置的傳感器采集故障數據，再經去噪聲、歸一化、濾波處理，保持診斷、訓練準確度。②構建神經網絡模型：結合故障問題特征，引入相關神經網絡模型結構，如循環神經網絡、卷積神經網絡、多層感知機等，配以超參數、網絡參數[2]。③數據集劃分與訓練：將數據集劃分為：訓練集、測試集、驗證集，利用訓練集訓練神經網絡模型，以驗證集重新調整超參數。網絡參數，保持模型泛化能力，最后以隨機梯度下降等算法完成參數優化。④模型測試、故障診斷：通過測試集測試神經網絡模型，評估其準確度、性能特征，輸出診斷結果。⑤生成維修保養方案：結合不同故障問題，生成相關維修方案，如蓄電池電壓故障，給出正確的線路連接方法、單體電池更換流程等，減少失誤，并在后續的保養工作中，對頻繁出現故障的區域進行重點保養，提升保養效果。

b.基于故障樹的維修保養：①構建故障樹模型：分析各類設備故障原因、故障模式，選定故障樹模型，將其拆分為若干小的故障事件，利用邏輯門加以組合，得到完整故障樹。②故障樹分析：進行故障樹整體化分析，明確各類故障間的影響關系、邏輯關系，確定故障根本原因，得出主要故障事件[3]。③故障診斷：對故障事件展開判斷、推理，確定故障實際原因，給出故障診斷結果。因故障樹診斷需采集大量數據，并需開展故障分析、邏輯推理，故而在汽車維修保養時應考慮故障樹的復雜度、精度，減少其他各類因素影響。④故障維修：基于故障樹特征，制定相關處理預案，進行故障的提前性處理，減少故障事件發生。

c.基于多源信息融合的維修保養：多源信息融合，是指將汽車不同數據源、不同傳感器的信息加以整合，保持信息準確性，所采集的數據信息主要包括電流、振動、溫度等，預處理后提取數據特征，包括小波變換特征、時域特征、頻域特征等，并篩選特征，選擇其中更具區分能力的部分，降低冗余信息干擾，利用人工神經網絡、機器學習等搭建故障診斷模型，融合多元信息，對故障分類診斷，輸出故障診斷結果，輔助汽車維修保養進程[4]。

d.OBD診斷系統應用：OBD診斷系統，是一種車載自動診斷系統，能實時監測汽車運行狀況，判定汽車尾氣排放情況、行車安全與可靠性，篩查、存儲、校對故障信息，為故障診斷、維修、保養提供指導。在出現故障問題后，OBD系統記錄故障碼，再顯示故障燈提示駕駛人員，同時能提供各類數據流信息，定位故障源、確定故障類型，精簡故障處理流程。

e.CAN總線診斷技術：該技術是基于新能源通信協議的新技術，能保障車輛不同控制單元的信息傳輸過程，支持故障診斷工作。利用CAN總線，讓數據信息在各控制單元“流動”起來，進行汽車集中控制，減少汽車故障檢測過程，延長汽車壽命。具體流程包括：確定故障現象、故障信息搜集、故障原因分析、故障定位、故障排除、測試與驗證、記錄與分析。以故障排除與維修為例，具體方法包括：修復物理連接，重新修理、更換、連接損壞的連接器、電纜等；修復電源故障，檢查電源線路完整性，明確電源供應正常與否；重置系統，重啟CAN總線，解決軟件故障。

f.車載診斷儀：作為一種新能源汽車故障診斷專用電子設備，能與汽車CAN總線、OBD系統等保持通信，監測車輛狀況，為汽車維修保養提供支持。具體應用步驟包括：診斷儀連接、接通電源、選擇車型、讀取故障碼、故障處理、清除故障碼。

3.2 發揮電子診斷作用，探索維修保養方法

a.電池診斷與維護：電池系統是新能源汽車的關鍵組成部分，利用電子診斷技術對其加以診斷、維護。①利用電池電阻測試儀、電池測試儀等專業設備，診斷電池單體溫度、內阻、電壓等，通過電池管理系統故障代碼讀取故障信息、進行故障分析[5]。②電池維護包括電池外觀檢查、冷卻系統維護、單體均衡充電等，針對電池診斷中頻繁出現故障的區塊、電子元件、控制裝置等，增加故障檢測頻次，或者直接更換，避免輻射到其他區塊。還需進行電池冷卻系統維護，維持電池穩定運行，避免過熱損壞電池系統。

b.電機與電控系統維修保養：①進行電機與電控系統診斷，利用電機測試儀、示波器等檢測電機轉速、電流、扭矩等參數，讀取電控系統故障代碼，檢查電控系統硬件，選擇性地更換[6]。②電機與電控系統維護，按照診斷結果，確定維護要點，包括：定期清潔電機外殼上的泥土、灰塵等雜物，提升散熱效果；針對電機的轉動不暢、異響，依據電子診斷技術確定故障原因、位置，對其加以針對性的維修，并檢查電機軸端密封件完好程度，避免水分或者油液摻入電機內部。

c.故障碼診斷與檢修：①操控診斷工具連接汽車OBD-II接口，在控制元件中讀取數字、字母組合的故障碼，參考故障碼手冊，了解各代碼意義，包括軟件問題、傳感器失效、電路故障等，結合故障碼信息，制定維修保養計劃，確定是否需更換汽車軟件、校準傳感器、修復電路、更換損壞部件[7]。②分析故障碼指示問題，利用專用軟件、多用途測試儀、數據記錄器等監測實時數據，再重點檢查電機接口、電線束、電池連接等相關問題，測試電機效率、電池性能，若故障并非持續出現的，要求技術人員利用電子診斷技術區模擬特定操作或者條件，確定故障觸發條件，提升故障處理效率。

d.汽車性能檢測：利用電子診斷設備測試汽車各方面性能，如能源消耗、續航里程、動力性能等，了解汽車續航能力、動力輸出能力等，評估汽車能源利用情況。對檢測結果展開深入分析，評價其性能有無達到預期標準，將檢測結果與汽車技術參數、運行數據展開全面對比，確定問題所在，制定維修計劃，如改進車輛外觀、優化電池性能、調整動力系統等。

e.汽車通信網絡診斷與處理：網絡通信系統負責協調汽車各功能模塊連接各部件，讓信息在各控制單元間傳遞。在實際診斷時，對整車網絡通信系統加以掃描，搜集各控制單元信息，識別潛在故障，再利用專業工具深入檢測相關控制單元，了解故障原因；期間需關注部分常見故障，如信號干擾、接觸不良、線路損壞等，通過網絡分析儀、示波器等設備分析線路電容、電阻、信號波形等，結合診斷結果，給出維修措施，如更換接觸不良連接配件、清潔通信裝置內外部、更換損壞線路等，恪守操作規程，盡快恢復通信系統網絡。

f.混合動力汽車油樣檢查：對比傳統汽車，混合動力汽車動力系統更加先進，能有效提升汽車動力性能、燃油經濟，減少尾氣排放，對汽車的維護、保養要求也更高，如發動機機油更換，在更換前需檢查油樣，檢測油路系統、發動機運行狀態、溫度等參數，發現機油凝結、變色、發動機磨損等故障。常規模式下的油樣檢查，包括機油抽樣、化驗等操作，成本高、耗時長，且檢測結果不一定準確，據此引入電子診斷技術，實時監測油路系統，并用光譜分析等電子診斷工具，確定油液中有無燃燒副產品、金屬顆粒或者其他污染物，并能結合油液粘度確定潤滑性能，決定油樣更換頻次，提升保養效果。

3.3 列舉應用案例，為維修保養提供示范

某新能源汽車無法上OK電，無法正常啟動，“一鍵啟動”按鍵顯示黃色，儀表臺顯示“請檢查動力系統”，下面圍繞該案例探索電子診斷技術的具體應用方法。

a.故障確認：重啟車輛，確認汽車是否無法上以及汽車一鍵啟動是否顯示黃色、有無“請檢查動力系統”信息，通過汽車故障診斷儀器VDS2000讀碼儀檢測，掃描整車，發現汽車的漏電傳感器、VTOG、DC、BMS等無法正常掃描，獲取不到掃描信息。關閉點火開關，車輛退電，打開汽車引擎蓋，用萬能表直流擋20 V檢測低壓電池電壓，測出電壓12.42 V，明確低壓電池出現故障后，分析故障原因。

b.故障診斷：搜集汽車電器雙路電原理圖和診斷結果，了解多個高壓模塊通信關聯。已知漏電傳感器、VTOG、DC、BMS皆是采取的雙路電繼電器、雙路電保險絲，因此能夠引發該類故障的原因可歸納為：動力網CAN線故障，造成功能模塊與診斷儀無法正常通信；儀表盤配電盒保險絲故障；儀表外掛繼電器雙電路繼電器故障。

c.故障維修：打開點火開關，通過萬能直流電壓20 V擋測量汽車DLC診斷動力口引腳，得出兩個引腳線測量結果2.71 V、2.28 V，在測量正常區間內。關閉點火開關，斷開低壓鐵電池負極，斷電3 min，再次檢測。先用萬用表歐姆擋測量DLC診斷口動力網的兩個引腳間電阻值，得出結果600 Ω，在正常區間內；再測量兩個引腳對地電阻，無異常。經過以上測量，確定動力網CAN線通信正常；連接低壓電池負極，操控萬能表直流電壓20 V擋檢測雙路保險絲輸入對地電壓，顯示數值正常，但輸出對地無電壓，說明雙路電繼電器正常。經過系統化的排查后，了解到儀表盤配電盒F2/4雙路保險絲損壞，更換新的保險絲，汽車恢復正常[8]。

d.汽車保養：在確定故障特征、完成故障處理后，利用電子診斷技術輔助開展汽車保養，包括：確定汽車三維架構，結合汽車架構安排每次的汽車保養順序、流程，避免出現遺漏，且能讓各類故障問題無所遁形。充電器與電池保護，利用電子診斷設備監測充電過程，在充電時間過長、插頭發熱時，自動斷電、深放電，活化電池活性，提升電池容量；檢查汽車氣缸內各線束有無虛接、老化問題，提前予以解決，提升保養效果；底盤檢查，確定各傳動部件、底盤連接件、懸掛件應用情況，判斷有無松曠老化，杜絕意外情況發生。

4 結語

本文就電子診斷技術在新能源汽車維修保養中的應用展開了綜合論述與分析，所提出的應用策略具備較大可行性、有效性，能解決當下新能源汽車維修保養中的主要問題，并能優化汽車維修保養方式，減少故障問題發生，大幅提升維修保養水平。但該技術仍存在繼續優化之處，如不同新能源汽車的基本架構、故障類型、維修保養方法等均有一定差異，因此在電子診斷技術應用時應具備一定的針對性，結合汽車基本情況確定電子診斷技術應用方法，以此來發揮其更大作用。

參考文獻：

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[6]潘漢榮.新能源汽車維修保養技術的探討[J].時代汽車，2024（2）：177-179.

[7]王海.電子診斷技術在新能源汽車故障檢測與維修中的應用[J].汽車測試報告，2024（1）：43-45.

[8]廖祥兵.新能源汽車電機故障檢測方法與診斷技術研究[J].汽車測試報告，2024（3）：4-6.

作者簡介：

辛基源，男，1994年生，講師，研究方向為新能源汽車檢測與維修技術。