純電動(dòng)汽車故障排除方法

一、故障檢測(cè)方法

    汽車故障檢測(cè)是通過觀察、檢測(cè)、分析及判斷等一系列工作完成的，其基本方法主要分為兩類：直觀檢測(cè)法與現(xiàn)代儀器設(shè)備檢測(cè)法。

    （1）直觀檢測(cè)法直觀檢測(cè)法又稱人工經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法，是指檢測(cè)人員借助豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一定的理論知識(shí)，在汽車不解體或局部解體的情況下，依據(jù)直觀的感覺，借助簡(jiǎn)單工其，采用眼觀、耳聽、手摸和鼻聞等手段對(duì)汽車進(jìn)行檢查、試驗(yàn)和分析，查明故障原因和故障部位。

    （2）現(xiàn)代儀器設(shè)一備檢測(cè)法現(xiàn)代儀器設(shè)備檢測(cè)法是在人工經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種檢測(cè)方法，是指在汽車不解體的情況下，使用測(cè)試儀器、檢測(cè)設(shè)備或工具，檢測(cè)整車、總成或機(jī)構(gòu)的參數(shù)、曲線和波形，為分析、判斷汽車故障原因提供定量依據(jù)。

    實(shí)際上，上述兩種方法經(jīng)常會(huì)同時(shí)使用，稱為綜合檢測(cè)法。

    電動(dòng)汽車的故障處理同傳統(tǒng)汽車故障處理的含義相似，而因?yàn)殡妱?dòng)汽車構(gòu)造的特殊性又在細(xì)節(jié)上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車存在著差異。基本流程首先應(yīng)找到故障產(chǎn)生的部位；之后用相應(yīng)的儀器進(jìn)行測(cè)試，分析、研究故障產(chǎn)生的原因，推理驗(yàn)證故障的產(chǎn)生情況；然后進(jìn)行維修，確認(rèn)故障已經(jīng)修復(fù)；后駕駛?cè)嗽囓嚕�以檢驗(yàn)故障修復(fù)的效果。

二、動(dòng)力系統(tǒng)常見故障及處理方法

    2. 1動(dòng)力電池系統(tǒng)

    電動(dòng)汽車中高壓系統(tǒng)的功能是確保整車系統(tǒng)動(dòng)力電能的傳輸，并隨時(shí)檢測(cè)整個(gè)高壓系統(tǒng)的絕緣故障、斷路故障、接地故障和高壓故障等，是確保整車設(shè)備和人員安全的首要任務(wù)，也是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。

    電動(dòng)汽車的主要部件----動(dòng)力電池系統(tǒng)屬于高壓部件，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響著整車安全性及可靠性。在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，從故障發(fā)生的部位看，分為傳感器故障、執(zhí)行器故障（接觸器故障）和部件故障（電芯故障）等，動(dòng)力電池系統(tǒng)故障診斷及處理十分必要。

    動(dòng)力電池系統(tǒng)故障按照故障發(fā)生的部位可以分為三類，即單體電池故障、電池管理系統(tǒng)故障、線路或連接件故障。

    （1）單體電池故障單體電池的故障包括三種。

    ①第一種故障電池性能正常，無需更換，對(duì)應(yīng)故障有單體電池soc偏低和單體電池soc偏高。如果單體電池SOC偏低，則該電池在汽車行駛過程中，電壓先達(dá)到放電截止電壓，使得電池組實(shí)際容量降低，應(yīng)對(duì)該單體電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。如果單體電池soc偏高，則該電池在充電末期先達(dá)到充電截止電壓，影響充電容量，需對(duì)該單體電池進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)充放電。

    ②第二種故障電池性能衰退嚴(yán)重，應(yīng)立即更換，對(duì)應(yīng)故障有單體電池容量不足和單體電池內(nèi)阻偏大。在電池組中，小的單體電池容量也限制了整個(gè)電池組的容量，因此發(fā)生單體電池容量不足故障會(huì)影響車輛續(xù)駛里程。鋰離子電池內(nèi)阻如果過大，會(huì)嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能，如充放電過程中的極化嚴(yán)重、活性物質(zhì)利用率低、循環(huán)性能差等。

    ③第三種故障電池影響行車安全，對(duì)應(yīng)故障包括單體電池內(nèi)部短路；單體電池外部短路；單體電池極性裝反，在強(qiáng)振動(dòng)下鋰離子電池的極耳、極片上的活性物質(zhì)、接線柱、外部連線和焊點(diǎn)可能會(huì)折斷或脫落，造成單體電池內(nèi)部短路或者外部短路故障。

    通常情況下，造成單體電池前兩種故障的原因可能包括兩個(gè)：一是動(dòng)力電池成組時(shí)單體電池一致性問題，單體電池的soc、容量、內(nèi)阻木身就存在差異；二是單體電池在成組應(yīng)用過程中因?yàn)閼?yīng)用環(huán)境差異（如溫度、充放電電流）造成的一致性差異增加，加劇單體電池的不一致性。

    （2）電池管理系統(tǒng)故障電池管理系統(tǒng)對(duì)于保障電池組的安全及使用壽命，大限度發(fā)揮電池系統(tǒng)效能具有重要作用。電池管理系統(tǒng)通常對(duì)單體電壓、總電壓、總電流和溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控采樣，并將實(shí)時(shí)參數(shù)反饋給整車控制器。電池管理系統(tǒng)除了對(duì)電池性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、實(shí)施電性能管理以外，還具有熱管理為主的應(yīng)用環(huán)境管理，實(shí)施對(duì)電池的加熱和冷卻，確保電池的良好應(yīng)用環(huán)境溫度以及溫度場(chǎng)的一致性。若電池管理系統(tǒng)發(fā)生故障，就失去了對(duì)電池的監(jiān)控，不能估計(jì)電池的soc，容易造成電池的過充、過放、過載、過熱以及不一致性問題的增加，影響電池的性能、使用壽命和行車安全。

    電池管理系統(tǒng)故障包括CAN通信故障、總電壓測(cè)量故障、單體電壓測(cè)量故障、溫度測(cè)量故障、電流測(cè)量故障、繼電器故障、加熱器故障和冷卻系統(tǒng)故障等。

    （3）線路或連接件故障線路或連接件故障的診斷對(duì)于確保行車安全和整車的可靠性同樣重要。例如，因?yàn)檐囕v的振動(dòng)，電池間的連接螺栓可能會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，電池間接觸電阻增大，發(fā)生電池間虛接故障，以致電池組內(nèi)部能量損耗增加，造成車輛動(dòng)力不足和續(xù)駛里程短，在極端情況下還能引起高溫，產(chǎn)生電弧，熔化電池電極和連接片，甚至造成電池著火等極端電池安全事故。

    在電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中，單體電池之間可能發(fā)生相對(duì)跳動(dòng)，造成兩電池間的連接片折斷。電池箱和電動(dòng)汽車的電氣連接也是故障的高發(fā)點(diǎn)，電插接器在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)后容易產(chǎn)生虛接，出現(xiàn)易燒蝕、接觸不良等故障。

    動(dòng)力電池系統(tǒng)常見故障及處理方法見表1。

2.2電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

    電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障主要分為電動(dòng)機(jī)故障與電動(dòng)機(jī)控制器故障。

    電動(dòng)機(jī)是電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵部件，是典型的機(jī)電混合體。電動(dòng)機(jī)故障涉及因素較多，如電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)以及通風(fēng)散熱系統(tǒng)等。任何一個(gè)系統(tǒng)工作不良或其相互之間配合不好均會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，所以，電動(dòng)機(jī)故障要比其他設(shè)備的故障更復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)故障診斷所涉及的技術(shù)范圍更廣。此外，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行還與其負(fù)載情況、環(huán)境因素有關(guān)。電動(dòng)機(jī)在不同的狀態(tài)下運(yùn)行，表現(xiàn)出的故障狀態(tài)各不相同，這進(jìn)一步增加了電動(dòng)機(jī)故障診斷難度。通常而言，電動(dòng)機(jī)的故障可分為機(jī)械故障與電氣故障。機(jī)械方面的主要故障有定子鐵芯損壞、轉(zhuǎn)子鐵芯損壞、軸承損壞和轉(zhuǎn)軸損壞，其故障原因?yàn)橛烧駝?dòng)、潤(rùn)滑不充分、轉(zhuǎn)速過高、靜載過大、過熱而引起的磨損、壓痕、腐蝕、電蝕和開裂等；電氣方面的故障則主要是定子繞組故障與轉(zhuǎn)子繞組故障，故障原因包括電動(dòng)機(jī)繞組接地、短路、斷路、接觸不良和鼠籠斷條等。

    因?yàn)槠骷�本身的結(jié)構(gòu)和物理特性以及相互間的電磁兼容性問題，電動(dòng)機(jī)控制器故障也成為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因。電動(dòng)機(jī)控制器的故障主要包括以下幾類：IGBT故障、輸入電源線和接地線故障、整流二極管短路、直流母線接地錯(cuò)誤、直流側(cè)電容短路、晶閘管短路、溫度超限報(bào)警、相電流過流、過電壓以及欠電壓等高壓電氣系統(tǒng)故障。

    電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法見表2。主電動(dòng)機(jī)控制器常見故障及處理方法見表3。