新能源汽車故障與維修關(guān)鍵技術(shù)探究

張蕤瓏

摘 要：社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展極大提升了人們的生活水平，新能源汽車的利用率也在逐年提升，在踐行環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念方面起著積極作用。但新能源汽車進(jìn)入市場的時間較短，受到技術(shù)、售后服務(wù)體系、管理制度等因素的影響，存在著故障與維修問題，并且主要集中在電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)等方面。本文就深入探討新能源汽車的常見故障問題，分析新能源汽車故障與維修現(xiàn)狀，并提出新能源汽車故障與維修關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用策略，以期為相關(guān)企業(yè)開展工作提供參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 故障與維修 關(guān)鍵技術(shù)

1 引言

社會民眾環(huán)保意識日益增強(qiáng)與科技快速發(fā)展背景下，新能源汽車已經(jīng)逐漸成為交通領(lǐng)域的熱門選擇，其故障與維修問題也日益突出。相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)新能源汽車故障與維修關(guān)鍵技術(shù)研究，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義，不僅能提高新能源汽車的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，保障交通安全，還能極大緩解社會能源危機(jī)，減少交通領(lǐng)域?qū)剂系囊蕾?，同時有助于完善新能源汽車應(yīng)用的售后服務(wù)體系，對提升新能源汽車的應(yīng)用率、增進(jìn)人們的節(jié)能減排意識具有重要價值。

2 新能源汽車的常見故障問題

新能源汽車是一種具有新結(jié)構(gòu)、新動力與新技術(shù)的汽車類型，與傳統(tǒng)汽車相較，最主要的特征是采用了非傳統(tǒng)燃料作為動力源。目前，新能源汽車種類多樣，包括純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機(jī)汽車等，而新能源汽車故障與維修問題是阻礙其高效可持續(xù)發(fā)展的重要問題，常見故障主要有以下幾種。

2.1 電池故障

新能源汽車中，電池是核心部件之一，發(fā)揮著為新能源汽車提供動力的作用，而其能量儲存能力決定著汽車的續(xù)航里程，電池性能直接對汽車動力性和可靠性產(chǎn)生影響。常見的電池故障問題主要有以下幾種：第一，電池性能下降。使用時間增加，電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，將引起電池容量減小、續(xù)航里程降低問題。第二，電池內(nèi)部故障。電池漏液、電池組內(nèi)部短路等內(nèi)部故障問題也屢見不鮮，可能導(dǎo)致新能源汽車無法啟動或行駛中突然斷電。第三，充電故障。充電系統(tǒng)故障主要包括充電系統(tǒng)元件故障、充電口松動或損壞、充電線斷裂等，可能表現(xiàn)為無法準(zhǔn)確監(jiān)測電池充電狀態(tài)、無法有效控制充電電流等。出現(xiàn)電池故障的可能性原因具體包括電池溫差過大、電池溫度過高或過低、電池箱或插件進(jìn)水、環(huán)境濕度大、控制單元故障等，深入分析具體故障問題并提出可能性原因，對故障排除具有重要意義[1]。

2.2 電機(jī)及控制器故障

新能源汽車中，電機(jī)及控制器的主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為汽車行駛提供動能，一般由電力電子變換器、電機(jī)控制器、電機(jī)、機(jī)械傳動等組成，在調(diào)速控制、能量回收、故障診斷與保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用。如果新能源汽車長時間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，或者出現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部元件故障問題，電機(jī)可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，控制器會使新能源汽車行駛速度減慢或者自動停車；電壓或電流控制不準(zhǔn)確、控制器損壞、軸承損壞、轉(zhuǎn)子偏心等問題都將電機(jī)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，從而阻礙汽車的行駛效率。此外，CAN總線故障、通訊信號丟失等通訊故障，將影響到電機(jī)及控制器與其他車輛系統(tǒng)之間的通訊，導(dǎo)致電機(jī)無法正常工作。

2.3 整車控制故障

整車控制器（VCU）是新能源汽車的控制中心，發(fā)揮著工況判斷、指令控制、信息反饋、故障檢測等諸多作用，其可以運(yùn)算分析駕駛員的操作意愿和車輛實(shí)時狀態(tài)，合理分配動能，確保汽車達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。目前，新能源汽車整車控制器常見故障有控制單元故障、傳感器或執(zhí)行器故障、線路故障等。控制單元主要用于協(xié)調(diào)車輛各部分的工作，如果出現(xiàn)電源模塊故障、處理器芯片損壞、存儲器故障等，車輛將無法正常運(yùn)行；傳感器和執(zhí)行器是實(shí)現(xiàn)車輛自動控制的重要元件，如出現(xiàn)傳感器信號異常、執(zhí)行器動作不靈等問題，將導(dǎo)致整車控制器無法精準(zhǔn)把控汽車運(yùn)行狀態(tài)，為行駛安全埋下隱患；線束斷裂、線束絕緣層破損、接插件松動等線路問題，也較為常見，可能導(dǎo)致信號傳輸中斷或電源供應(yīng)不穩(wěn)。

2.4 車載硬件設(shè)備故障

新能源汽車中，車載硬件設(shè)備具體包括動力系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、安全氣囊、通訊設(shè)備、車載娛樂系統(tǒng)等，是確保車輛正常行駛與功能控制的重要基礎(chǔ)。常見故障主要有以下幾種：制冷劑不足、冷凝器故障、蒸發(fā)器故障等空調(diào)系統(tǒng)故障，變速器內(nèi)部零件磨損、間隙過大、潤滑不良、內(nèi)部件卡滯、跳檔等變速器故障，通訊線束損壞、CAN控制器損壞、LIN主控節(jié)點(diǎn)故障、藍(lán)牙連接不暢等通訊故障。相關(guān)人員需遵循具體問題具體分析原則，依據(jù)故障問題實(shí)施具體的維修措施[2]。

3 新能源汽車故障與維修的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電池故障維修

不同的電池故障問題需采取差異化的維修方法。首先，電池性能下降問題解決方法。維修人員需對電池組中的各個單體電池進(jìn)行充放電，主要目的是讓電池的電壓和容量達(dá)到均衡；如果在均衡處理之后，電池性能仍然沒有改善，可以考慮更換部分性能損壞嚴(yán)重的單體電池，以提升整組電池的使用性能。其次，電池內(nèi)部故障問題處理方法。對于電池漏液問題，維修人員需充分檢查電池外殼是否出現(xiàn)損壞，如果有需要更換外殼或者整個電池組，電池安全閥檢查也不可忽視，如果存在損壞問題需要及時更換；疑似電池組內(nèi)部短路問題時，維修人員需要采用專業(yè)檢測設(shè)備對電池組進(jìn)行全面檢測，找到短路位置并進(jìn)行修復(fù)。最后，充電系統(tǒng)故障問題維修方法。充電口松動、接觸不良或損壞時，需要緊固或者更換處理；充電線斷裂時，需要及時更換充電線；如果是電池管理系統(tǒng)引起的充電系統(tǒng)故障，需要系統(tǒng)檢修，確保電池正常工作。

3.2 電機(jī)及控制器故障維修

新能源汽車電機(jī)及控制器故障維修，需根據(jù)具體的故障類型與故障位置進(jìn)行確定。第一，檢測與診斷。這是電機(jī)及控制器故障維修的首要環(huán)節(jié)，可以通過觀察、測試、診斷軟件等方式，明確故障類型與位置，從而為維修方案的制定提供有力支持。第二，更換元件。當(dāng)診斷出故障是由于元件損壞引起的，需要更換損壞的元件，需要注意的是更換的新元件質(zhì)量與規(guī)格應(yīng)符合原設(shè)備要求。第三，修復(fù)機(jī)械部件。軸承損壞、轉(zhuǎn)子偏心等機(jī)械部件故障，需要及時修復(fù)或者更換。第四，電磁屏蔽。如果出現(xiàn)電磁干擾問題，可以在電機(jī)及控制器外部增加金屬屏蔽層，或?qū)Ω蓴_來源進(jìn)行隔離，減少對控制器的影響。第五，調(diào)整參數(shù)?？刂破鬈浖收峡梢圆捎萌嫔壟c修復(fù)的方法解決，而電流、電壓控制不準(zhǔn)確問題，則可以通過調(diào)整參數(shù)，來恢復(fù)新能源汽車的正常工作狀態(tài)[3]。

3.3 整車控制故障維修

新能源汽車整車控制故障維修時，需要對整車控制器的結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行深入了解，采用多樣化診斷工具與設(shè)備，對整車控制器的輸入輸出信號、電源、接地等系統(tǒng)檢測，明確故障原因與位置，并采用故障隔離技術(shù)，將故障部分同正常運(yùn)行部分進(jìn)行隔離，為后續(xù)修復(fù)工作的開展提供有力支持。控制單元故障修復(fù)時，需采用診斷工具讀取其故障碼，找出問題，實(shí)施更換電源模塊、存儲器或者處理器芯片等措施。疑似傳感器或執(zhí)行器故障時，需采用診斷工具讀取其數(shù)據(jù)流進(jìn)行明確，然后決定是否更換傳感器或執(zhí)行器。如果是線路故障，維修人員需要使用萬用表檢測線路的電阻和絕緣層，明確線路斷裂或者線路接觸不良問題，進(jìn)行修復(fù)、緊固或更換。

3.4 車載硬件設(shè)備故障維修

新能源汽車車載硬件設(shè)備類型較多，維修人員需依據(jù)故障具體表現(xiàn)，采用針對性的維修技術(shù)。第一，通訊系統(tǒng)故障維修方法。對于通訊故障，維修人員需要采用診斷工具對故障碼、數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，明確故障所在；如果通訊線束存在損壞、老化等硬件問題，需要及時更換；如果是系統(tǒng)配置或軟件錯誤引起的故障，需要考慮是否重置系統(tǒng)，或者替換相應(yīng)備件。第二，空調(diào)系統(tǒng)故障維修方法。通過故障表現(xiàn)與分析結(jié)果明確維修方法。如果空調(diào)無法制冷，需要檢查空調(diào)系統(tǒng)是否有泄漏現(xiàn)象，如果有，需要及時修復(fù)該部位并添加制冷劑；如果空調(diào)系統(tǒng)散熱效果不好，可考慮清潔散熱片或更換散熱片；空調(diào)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行時，需要檢查蒸發(fā)器，清潔表面灰塵或污垢，或者檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修或者更換。第三，變速器故障維修方法。如果存在異響、換擋困難或無法換擋，需要檢查變速器的潤滑油量是否正常，然后檢查內(nèi)部零件磨損或者損壞情況，再檢查間隙是否正常，然后做補(bǔ)充潤滑油、更換內(nèi)部零件、調(diào)整間隙等針對性處理。跳檔故障時需考慮同步器問題，如果損壞，需及時更換；油壓異常可能與油泵損壞有關(guān)，需要及時更換，并全面檢查相關(guān)管道進(jìn)行清洗或者更換[4]。

4 新能源汽車故障與維修現(xiàn)狀分析

雖然新能源汽車的市場占有率在逐漸提升，但從整體來看，受到制度、人員、設(shè)備等因素的影響，其故障與維修方面仍然存在著諸多問題。首先，維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏統(tǒng)一性。新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車結(jié)構(gòu)上存在極大的差異性，在實(shí)際的故障檢測與維修過程中，缺乏明確且統(tǒng)一的維修標(biāo)準(zhǔn)支撐相關(guān)人員開展具體的工作。其次，技術(shù)人員不足。新能源汽車故障檢測與維修環(huán)節(jié)，需要具備專業(yè)技術(shù)與技能的高質(zhì)量人才做支持，但就目前許多企業(yè)人員隊伍組建情況來看，相關(guān)人員對新能源汽車結(jié)構(gòu)、工作原理、控制系統(tǒng)等了解欠缺，相關(guān)維修工具與設(shè)備的應(yīng)用能力不足，對新能源維修行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的制約作用。最后，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)不完善。新能源汽車發(fā)展需要完備的售后網(wǎng)絡(luò)做支撐，而故障維修是該網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分，但許多企業(yè)并未認(rèn)識到這一點(diǎn)，為用戶提供維修技術(shù)支撐力度不夠，同時配件供應(yīng)存在不足，極大影響了新能源汽車用戶的維修體驗(yàn)感與滿意度[5]。

5 新能源汽車故障與維修關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用策略

5.1 明確維修技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，指明未來發(fā)展方向

新能源汽車結(jié)構(gòu)具有的獨(dú)特性決定了其故障檢測與維修過程中，需遵循一定的流程和標(biāo)準(zhǔn)，這也是新能源汽車維修領(lǐng)域未來發(fā)展的重要方向。一方面，相關(guān)企業(yè)需依據(jù)自身發(fā)展的實(shí)際情況與行業(yè)未來發(fā)展趨勢，建立起完備的故障診斷體系，通過搜集和整理新能源汽車故障數(shù)據(jù)，建立起包括故障現(xiàn)象、故障原因、解決方案等諸多內(nèi)容在內(nèi)的故障代碼庫，并搭建其集故障檢測、故障診斷、問題分析、故障修復(fù)等功能為一體的診斷平臺，確保相關(guān)人員能快速明確故障問題，及時給出維修方案。另一方面，企業(yè)聯(lián)合維修人員，針對新能源汽車的各個系統(tǒng)與部件，制定包含維修前準(zhǔn)備、維修步驟、安全注意事項(xiàng)、維修后檢測、維修檔案建立等內(nèi)容在內(nèi)的維修操作規(guī)范，為維修人員開展工作提供指南，確保故障維修質(zhì)量與效率[6]。

5.2 加強(qiáng)維修人員專業(yè)培訓(xùn)，奠定高質(zhì)量人才基礎(chǔ)

維修人員是新能源汽車故障檢測與維修工作的主要承接者，其專業(yè)能力將直接對新能源汽車故障維修質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，加強(qiáng)維修隊伍建設(shè)至關(guān)重要。相關(guān)企業(yè)需定期對維修人員開展系統(tǒng)的培訓(xùn)，搜集、整理新能源汽車控制系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等相關(guān)資料，引導(dǎo)其深入了解新能源汽車結(jié)構(gòu)，為故障分析與維修打下基礎(chǔ)；與此同時，邀請專家為維修人員講解電子技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)等方面的專業(yè)知識，逐步提升維修人員汽車故障檢測與維修技能，熟練掌握新技術(shù)和新設(shè)備的使用方法。此外，企業(yè)還需完善維修人員考核管理制度，采用正向激勵制度與嚴(yán)格的培訓(xùn)制度，提升維修人員培訓(xùn)質(zhì)量，激勵維修人員不斷提升自我，更好地開展維修工作。例如，為提升維修人員的專業(yè)素養(yǎng)與參與培訓(xùn)的積極性，某企業(yè)采用了虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)體系；該體系以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為依托，將維修人員應(yīng)該掌握的新能源汽車結(jié)構(gòu)知識、維系技巧、維修技術(shù)等內(nèi)容納入進(jìn)來，為維修人員提供了一個沉浸式的維修技能培訓(xùn)平臺；維修人員可以在該系統(tǒng)上自主選擇培訓(xùn)內(nèi)容，通過模擬真實(shí)的維修場景和操作過程，提升自身專業(yè)技能，極大提升了人員培訓(xùn)效果。

5.3 引入先進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)，建立故障維修機(jī)制

現(xiàn)代信息技術(shù)的更新迭代為新能源汽車故障維修環(huán)節(jié)注入了新的發(fā)展動力，也加快了新能源汽車領(lǐng)域售后服務(wù)體系完善的進(jìn)程。在實(shí)際的故障維修工作開展過程中，企業(yè)可與社會其他部門深入合作，在全國范圍內(nèi)建立完善的售后維修網(wǎng)絡(luò)體系，并為用戶提供維修技術(shù)支持與更換配件服務(wù)，消除新能源汽車用戶的后顧之憂。與此同時，在故障維修環(huán)節(jié)中，相關(guān)企業(yè)可有意識地引入傳感器、大數(shù)據(jù)、人工智能等智能診斷技術(shù)，提升故障數(shù)據(jù)采集速度，提高故障模式和原因分析的效率，更加準(zhǔn)確地為維修人員制定維修方案提供依據(jù)；自主開發(fā)移動維修應(yīng)用也是很有必要的，可為新能源汽車提供線上線下相結(jié)合的維修服務(wù)，用戶能隨時隨地開展維修指南查詢、故障檢測與維修服務(wù)預(yù)約、故障報告獲取等，有助于新能源汽車故障與維修環(huán)節(jié)向現(xiàn)代化、規(guī)范化、便捷化方向發(fā)展[7]。

6 結(jié)語

新能源汽車不斷發(fā)展趨勢下，與之相關(guān)的故障維修技術(shù)也在不斷進(jìn)步。目前，新能源汽車常見故障類型有電池故障、電機(jī)及控制器故障、整車控制故障、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障、空調(diào)系統(tǒng)故障、通訊系統(tǒng)故障等，在實(shí)際的維修技術(shù)應(yīng)用過程中，維修人員需深入分析故障原因與故障類型，以此制定具體的維修方案，從而提升維修質(zhì)量與維修效率。而新能源汽車市場占有率不斷擴(kuò)大背景下，故障維修相關(guān)企業(yè)也應(yīng)采取發(fā)展策略應(yīng)對新挑戰(zhàn)，如明確維修技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與流程、加強(qiáng)維修人員專業(yè)培訓(xùn)、引入先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)等，對促進(jìn)自身的可持續(xù)發(fā)展具有重要價值。

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