張治國(guó)

摘 要：我國(guó)是汽車使用大國(guó)，新能源汽車在當(dāng)前受到人們的歡迎，電動(dòng)汽車和以往的汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，在一些方便有著不同，這對(duì)新能源汽車故障維修提出了新的要求。電動(dòng)汽車系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是比較重要組成，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)汽車行駛的安全有著直接影響，所以提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障處理的質(zhì)量和效率比較重要。本文就電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中高壓絕緣以及高壓互鎖故障進(jìn)行闡述，提出相應(yīng)故障排除的方法，能為實(shí)際故障處理提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);故障排除

燃油汽車是運(yùn)用12V給車內(nèi)電氣供電，不容易發(fā)生觸電事故，而電動(dòng)汽車是采用動(dòng)力電池來提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，所以汽車高壓蓄電池輸出電壓超過安全電壓。絕緣如果發(fā)生損壞，就比較容易造成觸電事故。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中高壓互鎖系統(tǒng)是比較重要的，高壓互鎖是采用低壓信號(hào)監(jiān)視高壓回路完整性的安全設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用低壓信號(hào)檢查電動(dòng)汽車和高壓線相連的組件，以及對(duì)高壓系統(tǒng)回路電氣連接的連續(xù)以及完整性進(jìn)行檢查。所以高壓互鎖系統(tǒng)的安全顯得比較重要，這是保障電動(dòng)汽車安全穩(wěn)定運(yùn)行的要素。

1 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要特征和構(gòu)成

1.1系統(tǒng)特征

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有著鮮明的特征，體現(xiàn)在幾個(gè)重要層面，電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)汽車有著根本性不同，由于電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求比較高，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要符合相應(yīng)的要求，瞬時(shí)功率比較大，短時(shí)過載的能力強(qiáng)，滿足爬坡和加速需要【1】。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速的范圍比較寬，實(shí)際運(yùn)行中全部速度范圍以及負(fù)載范圍中，有比較高效率，在電機(jī)所有工作范圍內(nèi)綜合效率比較高，盡量提升電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠性比較高，使用也比較簡(jiǎn)便，功率密度高，質(zhì)量輕，體積小，這對(duì)保障電動(dòng)汽車的使用性能有著積極意義。

1.2系統(tǒng)構(gòu)成

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是多個(gè)部分構(gòu)成的，如：①驅(qū)動(dòng)電機(jī);②變速器;③功率變換器;④電子控制器。不同的構(gòu)成部分發(fā)揮的作用不同，電子控制器也就是電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置，是變速以及方向變換設(shè)置，控制電動(dòng)機(jī)電壓以及電流，從而完成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以及旋轉(zhuǎn)方向。早期電動(dòng)汽車上直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，采用的是串接電阻，改變電動(dòng)磁場(chǎng)線圈匝數(shù)實(shí)現(xiàn)，調(diào)速有級(jí)，產(chǎn)生附加能量消耗以及使用電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)前應(yīng)用較少【2】?，F(xiàn)階段的電動(dòng)汽車應(yīng)用比較廣的是晶閘管斬波調(diào)速，勻速改變直流電動(dòng)機(jī)端電壓，控制電機(jī)電流，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無極調(diào)速。驅(qū)動(dòng)電機(jī)重要系統(tǒng)組成，現(xiàn)階段的電池容量比較小，在電力電子技術(shù)不斷發(fā)展下，大規(guī)模集成電路以及計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展和新材料出現(xiàn)，機(jī)電一體化交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯示了其優(yōu)越性，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率比較高，驅(qū)動(dòng)力大，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更多的在電動(dòng)汽車當(dāng)中應(yīng)用，電動(dòng)汽車中主要是運(yùn)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。功率變速器也是重要組成，功率轉(zhuǎn)換器技術(shù)發(fā)展目標(biāo)需要達(dá)到高功率密度以及高效，功率變換器常見的為三相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電壓型逆變器研究比較多，控制方式是PWM調(diào)制占主流。

2 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓絕緣和高壓互鎖故障及排除

2.1高壓絕緣故障及排除

2.1.1故障檢測(cè)原理

高壓絕緣故障檢測(cè)要明確檢測(cè)原理，電動(dòng)汽車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是構(gòu)成高壓系統(tǒng)重要部分，動(dòng)力電池是通過電纜以及電機(jī)控制器輸入端相連，電機(jī)控制器的內(nèi)部是銅排構(gòu)成直流母線電路，電機(jī)控制器輸出端和電機(jī)三相電纜相連。定子繞組在電機(jī)內(nèi)相連，能把電機(jī)側(cè)三相電纜對(duì)地絕緣電阻等效成絕緣電阻【3】。通過電橋測(cè)量的方法來對(duì)絕緣電阻檢測(cè)，高壓系統(tǒng)啟動(dòng)后動(dòng)力電池接入主電路，高壓系統(tǒng)處在待機(jī)狀態(tài)，電機(jī)此時(shí)是不工作的，不用考慮電機(jī)側(cè)絕緣狀態(tài)。高壓絕緣故障檢測(cè)中對(duì)直流側(cè)以及交流側(cè)對(duì)地絕緣檢測(cè)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中，動(dòng)力電池系統(tǒng)以及電機(jī)和控制器處在工作狀態(tài)，這一狀態(tài)下需要對(duì)高電壓系統(tǒng)絕緣性能在線監(jiān)測(cè)，此時(shí)直流側(cè)以及交流側(cè)絕緣電阻關(guān)系和系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)候不同。零矢量狀態(tài)檢測(cè)能降低絕緣檢測(cè)難度，有效實(shí)現(xiàn)電機(jī)側(cè)絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

2.1.2故障排除方法

電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高壓絕緣故障的排除，需要相應(yīng)故障檢修人員明確故障類型，找到故障原因，電動(dòng)汽車是電池為動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行的，動(dòng)力電池輸出電壓大部分是在DC/72V—DC/600V間，甚至?xí)摺?】。人體安全電壓通常是不致使人直接致死致殘的電壓，通常環(huán)境條件下允許持續(xù)接觸的安全特地電壓是DC/36V，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池輸出的直流電區(qū)間超過安全電壓，所以國(guó)家的電動(dòng)汽車安全要求標(biāo)準(zhǔn)對(duì)觸電防護(hù)有明確要求，涉及到絕緣電阻值最低要求。故障排除中，要能結(jié)合具體故障的狀況，采取針對(duì)性方式應(yīng)對(duì)。

高壓絕緣故障的排出中，結(jié)合故障表現(xiàn)，有不同的故障類型，排除中相關(guān)工作人員需要依照步驟操作，車輛儀表如果能正常顯示，正確反映是不是存在故障，說明絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身是正常工作的。車輛儀表如果是顯示絕緣沒有連接，就要檢查低壓控制線路的狀況，是否低壓線束插接件插針?biāo)擅撘约芭で斐蛇B接失效問題發(fā)生。對(duì)于低壓連接線問題排除中，要排除CAN總線通信故障，檢查終端電阻值是不是正?！?】。而在車輛的組合儀表有明確顯示存在故障的時(shí)候，說明車輛絕緣故障發(fā)生在高壓回路，高電壓部件發(fā)生絕緣電阻低的狀況，就要對(duì)高壓部件檢查，這一絕緣檢測(cè)系統(tǒng)不能對(duì)絕緣故障點(diǎn)定位，要人工逐步排查。

2.2高壓互鎖故障及排除

高壓互鎖故障發(fā)生后要及時(shí)排除，不同的故障排除的方法不同，如線路插頭虛插的故障進(jìn)發(fā)生后，作為常見故障，在對(duì)故障排查中就要對(duì)低壓電池電壓精確檢驗(yàn)分析，查看是不是達(dá)到13.8V標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)的其他功率數(shù)據(jù)就是有故障。也要注重對(duì)高壓互鎖回路線束檢測(cè)，接插如果存在不合理之處，就要及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。線路虛插的判斷要建立在實(shí)踐檢驗(yàn)基礎(chǔ)上。另外，對(duì)于PTC故障的排除，要多觀察，查看PTC是不是完整，運(yùn)行狀況如何，通常該故障容易發(fā)現(xiàn)，和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不無關(guān)系，通過肉眼就能發(fā)現(xiàn)故障【6】。為能保障故障檢驗(yàn)正確，通過相應(yīng)工具運(yùn)用比較重要，發(fā)現(xiàn)故障后要馬上維修維護(hù)，保障PTC價(jià)值充分發(fā)揮出來。除此之外，對(duì)于動(dòng)力電池包故障的排除中，以磷酸鐵鋰電池特點(diǎn)動(dòng)力電池包為例，分析后發(fā)現(xiàn)有十三個(gè)電池模組，是串聯(lián)方式連接的，通過專業(yè)設(shè)備測(cè)試發(fā)現(xiàn)電壓輸出電流保持在633.6V上下，檢驗(yàn)電池包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)了具備4個(gè)接觸器，通過故障分析酌情把電池負(fù)極斷開，啟動(dòng)導(dǎo)線連接器，把四合一控制器端蓋拆卸處理連接負(fù)極，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率。

3 結(jié)語

總之，為能有效保障電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的安全，在實(shí)踐當(dāng)中要結(jié)合不同故障類型進(jìn)行應(yīng)對(duì)。此次對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障中的高壓絕緣故障以及高壓互鎖故障進(jìn)行了探究，提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，這對(duì)實(shí)際故障處理能起到積極作用，有助于促進(jìn)新能源電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)良好運(yùn)行。

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