電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)常見故障及其排除方法

喬俊叁

（常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 常德 415000）

電動汽車采用的驅(qū)動模式是由電力系統(tǒng)驅(qū)動，完全可以依靠充電就能保障行駛，這樣的方式具有環(huán)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(fā)展前景十分廣泛，隨著市場的需求，和綠色環(huán)保建設(shè)的需要，電動汽車的產(chǎn)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(xiàn)問題，并且維修人員和技術(shù)人員還不具備十分專業(yè)的技能，在對電動汽車的維修和維護(hù)上，還存在不足和漏洞。為了減少電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)故障發(fā)生，提倡對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)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(qū)動系統(tǒng)容易發(fā)生的故障類型

（1）驅(qū)動內(nèi)部控制芯片的故障。在整個電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)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(fā)生了故障，就直接影響了驅(qū)動系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)。控制芯片最重要的環(huán)節(jié)就是技術(shù)和外設(shè)IO的運算核心。大部分情況而言，外設(shè)模塊的用電是通過多方面的供電系統(tǒng)提供的，所以這種供電電路的方式能夠讓外設(shè)IO 的電壓在能夠承受的范圍之內(nèi)，并且在這個范圍內(nèi)進(jìn)行有效的擴(kuò)展，這種方式不僅滿足了基準(zhǔn)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(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會直接影響到IO 的供電效果，以至于后續(xù)會出現(xiàn)供電失效的情況。

（2）驅(qū)動部分的故障。驅(qū)動系統(tǒng)在電路的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，主要有兩個方面的結(jié)構(gòu)，一種是自主供電的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，另外一種是獨立的電源結(jié)構(gòu)。自主供電的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，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(qū)動系統(tǒng)帶來困擾，因為會出現(xiàn)電壓不足，導(dǎo)致驅(qū)動系統(tǒng)運作不了。同時，驅(qū)動系統(tǒng)的能力要通過上橋臂進(jìn)行充電才能完成，但是在這個過程當(dāng)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(jié)構(gòu)受外界的限制因素會很大，并且獨立的電源構(gòu)成也很復(fù)雜，對資金的需求量也是很大的。并且兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(qū)動控制信號。但是電壓很多時候都不太穩(wěn)定，很容易造成第一種現(xiàn)象發(fā)生故障，就直接導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)影響[2]。

（3）傳感器故障或出現(xiàn)偏移導(dǎo)致誤差。電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)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(dǎo)致傳感器損壞。而驅(qū)動系統(tǒng)的信號會受外界的影響比較大，因為傳感器的位置，會出現(xiàn)存放不合理的現(xiàn)象，就容易使傳感器功能降低。

位置傳感器偏移導(dǎo)致的誤差主要是由于電機(jī)轉(zhuǎn)子位置發(fā)生了偏移，脫離了原始軌道，導(dǎo)致傳感器的位置也跟著發(fā)生了變化。從而就出現(xiàn)了誤差，這樣的情況是在安裝的時候，由于精確度不夠準(zhǔn)確導(dǎo)致整個驅(qū)動系統(tǒng)在受到外界撞擊的時候，就會出現(xiàn)此狀況。且誤差的值是不穩(wěn)定的，是根據(jù)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(qū)動系統(tǒng)的正常工作[3]。

（4）電流超載，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)溫度異常故障。這個故障其實是電機(jī)在進(jìn)行某一項工作的時候，由于電流超標(biāo)導(dǎo)致負(fù)荷過載，就會在一定的時間內(nèi)電流超出正常值。在電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)中，對電機(jī)所能承受的電壓是有一定要求的，如果電壓過高，那么相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求就要提升，不然就會導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的組件由于溫度過高而發(fā)燙，從而引發(fā)故障，一般原因是兩種：一種是由于驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部的溫度差異形成的溫度異常。第二種是由于驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部工作中導(dǎo)致溫度故障，所以電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)一般包含了很多個溫度傳感器，一旦溫度傳感器發(fā)生了故障，那么驅(qū)動系統(tǒng)就會受到影響，當(dāng)溫度嚴(yán)重異常時，驅(qū)動系統(tǒng)也會停止工作，并且會形成電機(jī)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?xí)霈F(xiàn)失效的情況發(fā)生。

2 電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)故障排除法分析

（1）電容量故障排除法。在驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)中根據(jù)電容量的故障形式，主要是針對故障表面的特征進(jìn)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(qū)動發(fā)生變化都會引起電容電壓的不穩(wěn)。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(yīng)的模型和方式來進(jìn)行。

（2）電機(jī)繞組匝間短路故障的排除方式。由于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的電抗變化和電機(jī)匝間運行情況是有直接聯(lián)系的，所以在驅(qū)動系統(tǒng)中，電機(jī)匝間運行出現(xiàn)了短路，會導(dǎo)致電抗發(fā)生變化，也就會促使電機(jī)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(jī)內(nèi)部的定子當(dāng)中，從而引起電流的波動，通過這樣的方式可以對電機(jī)繞組匝間短路的情況進(jìn)行有效的故障排除[3-4]。

（3）對IGBT 開路故障進(jìn)行排除診斷。IGBT 模塊屬于電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)中，負(fù)責(zé)電器執(zhí)行能力最重要的一個組成部分。也是確保驅(qū)動系統(tǒng)能夠正常運行的保障，所以在對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)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(zhuǎn)過程中的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，通過對電流的波形進(jìn)行收集，依據(jù)波形的變化判斷出故障的類型。

（4）位置傳感器偏移導(dǎo)致誤差的排除故障方式。在進(jìn)行位置傳感器偏移導(dǎo)致誤差的故障排除診斷中，要先對輸入功率進(jìn)行檢測，在輸入功率檢測的基礎(chǔ)上確保偏移的角度和檢測同時進(jìn)行。這樣做的原因是傳感器關(guān)鍵位置角度發(fā)生偏移導(dǎo)致誤差的發(fā)生，肯定會影響到后續(xù)的做標(biāo)準(zhǔn)確性，所以當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)中的角度發(fā)生偏移誤差的時候，電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩輸出的功率都會發(fā)生相應(yīng)的改變。若要計算好電磁轉(zhuǎn)矩，就會對輸出的電磁轉(zhuǎn)距產(chǎn)生差異，并且在電機(jī)正常運行的時候，功率和背景環(huán)境的不同，也會導(dǎo)致輸出的功率不同。所以先對電氣系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)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(zhǔn)確性很高的一種方法[5-6]。

3 結(jié) 語

根據(jù)上述情況可以看到電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)是保障電動汽車正常行駛的關(guān)鍵所在，要想電動汽車的安全性有所提升，就需要相關(guān)人員掌握故障診斷的方法并提升故障排除的能力，再結(jié)合科學(xué)的處理方式，大范圍降低電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率，通過不斷優(yōu)化電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)、不斷加強(qiáng)相關(guān)人員的專業(yè)技能、不斷加強(qiáng)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(huán)境建設(shè)做出十分重大的貢獻(xiàn)，有效改善居民的生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量，提倡正確的綠色出行，讓電動發(fā)動機(jī)完全代替燃油發(fā)動機(jī)，保持綠色低碳的環(huán)保理念，帶動我國的電動汽車經(jīng)濟(jì)發(fā)展，成為城市出行的主流。