摘要：新能源汽車尾氣排放量少、環(huán)境污染相對較小、駕駛體驗好等特點受到越來越多人的關(guān)注，保有量不斷增加。隨著保有量增加而導(dǎo)致安全問題日益突出，新能源汽車的故障嚴(yán)重威脅著駕乘人員的安全，制約著新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本文從新能源汽車概念、分類介紹了新能源汽車的常見故障：電動機驅(qū)動系統(tǒng)故障、電池系統(tǒng)故障、變速器故障、空調(diào)故障及其他常見故障，也對常見故障的診斷、維修技術(shù)進行了總結(jié)。新能源汽車檢修過程中不同于傳統(tǒng)汽車維修，本文闡述了新能源汽車維修過程的安全要求，為從事汽修人員安全提供參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；故障；維修

中圖分類號：U46

新能源汽車采用全新的電池、油電混合等作為動力，很大程度上降低了汽車尾氣排放量，同時有利于節(jié)約能源，改善環(huán)境質(zhì)量。盡管在全生命周期上新能源汽車有不利于環(huán)境的因素，但其良好的駕駛體驗及經(jīng)濟性使新能源汽車銷量有較大提升。由于新能源汽車發(fā)展時間較短，作為新型汽車應(yīng)研究總結(jié)汽車在檢修過程中典型的故障問題，分析常見故障原因。在新能源汽車維修實踐中總結(jié)、探索檢修技術(shù)，不斷迭代符合時代發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)十分必要。在新能源汽車檢修過程中維修人員應(yīng)提高安全意識、掌握安全知識、歸納安全注意事項，所以分析新能源汽車常見故障、總結(jié)常見故障診斷維修方法為今后新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著重要作用。

1新能源汽車概述

我國新能源汽車在21世紀(jì)開始發(fā)展，根據(jù)“三縱”“三橫”發(fā)展計劃，新能源汽車生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟、銷量逐漸增加。隨著全生命周期概念引入，定義新能源汽車概念十分必要，新能源汽車分類發(fā)展后掌握汽車故障診斷維修關(guān)鍵技術(shù)對客戶用車體驗提升有較大作用。

1.1新能源汽車概念

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車有新的動力能源結(jié)構(gòu)和新的制造技術(shù)。目前使用較多的新能源汽車以電動汽車為主，其能減少燃油消耗、降低尾氣排放。新能源汽車融合動力控制和駕駛體驗先進技術(shù)，技術(shù)原理及車輛機構(gòu)有了新的先進方向，所以我們一般定義新能源汽車為綜合汽車動力控制和驅(qū)動方面的先進技術(shù)形成的具有先進技術(shù)原理、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的汽車［1］，其采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或采用常規(guī)車用燃料，采用新型車載動力裝置）。

1.2新能源汽車主要類型

新能源汽車主要包括純電動（BEV及太陽能汽車）、混合動力汽車（HEV）、燃料電池汽車（HICEV）、氫發(fā)動機汽車，以及其他新能源汽車等［2］。

新能源汽車在目前階段的維修主要有混合動力汽車和電動汽車。油電混合動力汽車一般在起步和加速時更多使用電力，能減少油耗，降低經(jīng)濟成本?；旌蟿恿ζ嚳煞譃榇?lián)式混合動力、混連式混合動力、并聯(lián)式混合動力，電力系統(tǒng)可為獨立或輔助動力系統(tǒng)，可顯著降低油耗?；靹悠嚱M成由控制、驅(qū)動、電池組、能量回收系統(tǒng)等部分，純電動汽車是利用蓄電池進行儲能，依靠電能使電動機運作。純電動汽車以電池作為動力，使用時會存在過度充放電現(xiàn)象，同時也存在儲存電量較少，限制車程、電池壽命低等致命缺點。

1.3新能源汽車故障維修的關(guān)鍵技術(shù)

新能源汽車維修的關(guān)鍵技術(shù)主要是電池技術(shù)、驅(qū)動控制、能量管理技術(shù)。電池制造技術(shù)經(jīng)過不斷發(fā)展取得一定成就，而汽車對電池提出更高要求，電池性能及持久性等方面得到廣泛關(guān)注。新能源汽車的電池短路、儲電異常等故障影響汽車壽命和正常行駛，隨著數(shù)據(jù)采集、圖像處理、大數(shù)據(jù)等技術(shù)發(fā)展，電池故障診斷、能量管理等技術(shù)將有長足發(fā)展，促進診斷技術(shù)更加準(zhǔn)確、智能。汽車中樞系統(tǒng)為控制系統(tǒng)，汽車驅(qū)動或控制產(chǎn)生問題則對新能源汽車行駛產(chǎn)生較大影響，優(yōu)異的驅(qū)動控制同樣能反向增長電池壽命。驅(qū)動系統(tǒng)及控制是混動汽車重要技術(shù)，汽車蓄電池能量調(diào)控系統(tǒng)是汽車發(fā)展的重點。驅(qū)動電機和控制器故障主要有機械、電路、磁路故障，智能化驅(qū)動檢測技術(shù)要求較高的汽車維修技能水平。

2新能源汽車常見故障

2.1電動機驅(qū)動系統(tǒng)故障

新能源汽車中汽車的控制系統(tǒng)起著重要作用，是整個汽車的中央系統(tǒng)，若其發(fā)生故障會使汽車不能正常行駛，甚至導(dǎo)致駕駛事故。新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要包含馬達及馬達組成器，主要故障為機械系統(tǒng)配合度故障、磁路系統(tǒng)故障、電路系統(tǒng)故障等，電動機良好運行條件是各系統(tǒng)之間有很好的配合［3］。汽車電動機驅(qū)動系統(tǒng)常見故障是由驅(qū)動系統(tǒng)工況發(fā)生變化而引起的，此時需認真對導(dǎo)致故障的因素進行排除。故障中常見機械故障和電氣故障。驅(qū)動電機常見機械故障有軸承失效或電機鐵芯失效等狀況；汽車的電氣故障有電機繞組、電機轉(zhuǎn)子或電刷產(chǎn)生的故障。在維修過程中應(yīng)先確定故障類型再采取相應(yīng)的維修方式。

2.2電池系統(tǒng)故障

新能源汽車電池影響著汽車正常使用及車內(nèi)人員安全，其性能受到多重因素的影響。一般根據(jù)電池故障的直接關(guān)系把故障分為內(nèi)部和外部故障兩大類。

內(nèi)部故障主要類型有過充、過放、內(nèi)外短路、過熱、熱失控。（1）過充：多數(shù)情況下電池單體的并聯(lián)或串聯(lián)組成電池系統(tǒng)，由于制造過程存在單體的差異性或存在缺陷，會使電池管理系統(tǒng)對電池狀態(tài)檢測不準(zhǔn)，導(dǎo)致個別單體電池發(fā)生過充，過充會導(dǎo)致電池組溫度上升、氣體積聚使電池爆炸。（2）過放：過放也是新能源汽車內(nèi)部故障中的常見故障，主要原因有：電池管理系統(tǒng)不合理設(shè)計、電池的儲存時間過長，電池模組間配置不平衡等。（3）內(nèi)短路：電池制造缺陷和使用過程中造成的隔膜失效是造成電池內(nèi)短路的主要原因［4］。（4）外短路：電池在使用過程中受到外力撞擊、電解液外流、絕緣層的破壞內(nèi)部進水、兩極被導(dǎo)線連接等問題會造成電池外短路。（5）過熱：汽車在充電和運行過程中電池會產(chǎn)生大量熱能，若發(fā)生副反應(yīng)、外部短路、內(nèi)部短路等原因不能及時有效散熱會使電池過熱。（6）熱失控：電池系統(tǒng)較長時間使用老化或意外而導(dǎo)致電池系統(tǒng)破壞而演變?yōu)殡姵責(zé)崾Э囟鸹鸨肌?/p>

電池外部故障常見有：電池各類傳感器故障、電池連接件松動等故障、電池冷卻系統(tǒng)故障。（1）傳感器故障：電池組系統(tǒng)管理時需要使用各類傳感器，電池的溫度、電壓、電流等信息是通過傳感器來實現(xiàn)電池的電壓均衡、過流和欠壓/過壓保護及SOC估計等功能。（2）電池連接件故障：電池組是由電池單體通過焊接或者機械連接組成，長時間使用會出現(xiàn)松動和腐蝕而發(fā)生虛接，虛接會造成動力輸出不足和導(dǎo)致大量焦耳熱。（3）冷卻系統(tǒng)故障。若出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)故障，電池系統(tǒng)在高溫環(huán)境下無法維持正常工作狀態(tài)，當(dāng)電池整體熱量高于臨界溫度時會引起連鎖放熱反應(yīng)，這時電池會熱失控，最終導(dǎo)致電池系統(tǒng)起火爆炸。

2.3變速器故障

汽車行駛于不同路況時需用變速器調(diào)整速度以適應(yīng)路況，變速器換速避免了因外部因素或超速而導(dǎo)致事故發(fā)生，從而保障了駕乘人員安全。在新能源汽車正常行駛過程中，由于轉(zhuǎn)速較快加重了變速器的工作壓力。同時需要不斷頻繁地更換變速箱擋位，以使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運行，這樣就會逐漸加強零件與齒輪間的碰撞力，使變速箱受到嚴(yán)重破壞，容易形成對汽車的傷害，同時也危害到駕駛者的生命安全。

2.4新能源汽車空調(diào)故障

新能源汽車中，制冷問題和冷媒泄漏比較常見，其中因部件損壞、管路密封膠老化是冷媒泄漏主要原因。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和空調(diào)工況相對復(fù)雜，出現(xiàn)故障時需及時進行維修，若不能按照要求故障排除，嚴(yán)重時時會導(dǎo)致整個系統(tǒng)損失。常見有添加冷凍機油，泄漏時應(yīng)抽真空并添加制冷劑。同時，由于供電發(fā)電機系統(tǒng)出現(xiàn)短路或故障，使得電力不能輸送至空調(diào)系統(tǒng)，而空調(diào)壓縮機又不能運轉(zhuǎn)，整個空調(diào)系統(tǒng)都會出現(xiàn)故障，同時空調(diào)系統(tǒng)線路分布復(fù)雜導(dǎo)致故障的概率較高。

2.5其他故障

其他故障主要有非正常環(huán)境溫度、濕度、電壓過強導(dǎo)致的電子部件磨損、腐蝕或變形導(dǎo)致的金屬部件過度拉伸、擊穿或老化等故障，以及電磁干擾和振動等，常見有非動力原件或外部車輛關(guān)鍵部件中的故障。同時也有老化、短路等引起的干擾等問題。新能源汽車在起步或者加速時使用電力進行助力，能在第一時間達到起步速度，正常運行過程中消耗汽油提供動力。以上故障在傳統(tǒng)汽車中也會發(fā)生，作為新能源汽車檢修人員，應(yīng)不斷學(xué)習(xí)維修知識、應(yīng)用新技術(shù)、總結(jié)經(jīng)驗規(guī)律，確保維修的準(zhǔn)確性。

3新能源汽車維修與故障診斷技術(shù)

3.1電動機驅(qū)動系統(tǒng)故障診斷與維修

電動機驅(qū)動系統(tǒng)是新能源汽車動力系統(tǒng)的重要組成部分，出現(xiàn)由于高壓絕緣擊穿導(dǎo)致汽車出行短路、漏電等情況，可采用感官診斷法和儀表診斷法。感官診斷是根據(jù)經(jīng)驗判斷后，確定故障區(qū)域和故障等級以進行維修或更換。儀表診斷法是根據(jù)汽車安裝的儀表進行檢查和判斷，汽車儀表指示燈是否正常，也可以檢查汽車電機系統(tǒng)溫度、傳感器線路、母線電壓值、冷卻系統(tǒng)等情況，及時檢修零件、電器元件及補充冷卻液，借助溫度儀、鉗流表、萬用表、電壓液等進行診斷。

3.2動力電池的故障診斷與維修

新能源汽車的主要組成部分為電力電池，電池故障是汽車故障首先要排除的故障［5］。新能源汽車在使用時為保證電池板串?dāng)?shù)和電壓正常應(yīng)對保護板進行規(guī)范應(yīng)用。用戶和檢修人員需對電池的使用合理選擇充放電時長，對電池結(jié)構(gòu)做好周期性維護，及時檢修避免問題出現(xiàn)，在使用時盡量避免過放電，因其會使電池系統(tǒng)的電池組電力虧損嚴(yán)重，進而導(dǎo)致電池內(nèi)部硫酸發(fā)生鹽化反應(yīng)出現(xiàn)硫酸鋁結(jié)晶。檢修汽車故障時首先應(yīng)檢查電量，然后檢查電池的鏈接部位是否出現(xiàn)斷裂、短缺等問題。排除以上問題后應(yīng)檢查電池本身電流及所處環(huán)境。使用專業(yè)的故障診斷儀器檢測BMS或VCU是否存在故障碼問題和數(shù)據(jù)流是否正常，以便根據(jù)檢測數(shù)據(jù)調(diào)整電池的位置，同時檢測電池溫度、濕度和正常環(huán)境的差值。

3.3變速器故障診斷與維修

汽車變速器是汽車底盤的重要組成部分，變速器因為操作頻繁而常出現(xiàn)故障。當(dāng)出現(xiàn)動力不足時應(yīng)首先檢查制動器密封圈部件，然后對汽車變速器油泵進行檢查，若油泵損壞要及時更換。若汽車行駛過程中出現(xiàn)無法換擋故障，應(yīng)先檢查傳感器有節(jié)氣門位置及車速傳感器，并檢查擋位開關(guān)；當(dāng)出現(xiàn)增速后油壓低較大可能是因為調(diào)速器有漏油故障，需拆卸變速器進行維修或更換；若因結(jié)合平面變形或加工粗糙而使變速器漏油時，需對變速器配合面進行精密研磨。精密研磨如果出現(xiàn)密封墊厚度不足或墊片損壞、硬化等問題應(yīng)及時換新。

3.4空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷與維修

新能源汽車的空調(diào)系統(tǒng)是汽車組織構(gòu)造的重要組成部分，常見故障有冷媒泄漏、制冷制熱效果差、元器件老化等。若出現(xiàn)制冷劑及制冷循環(huán)漏氣故障應(yīng)對漏點位置進行檢查，做好修補；如果膨脹閥、管路堵塞應(yīng)及時清理，若堵塞異物煙瘴影響到管路正常運行則需對其進行換新；若出現(xiàn)壓力泡漏氣應(yīng)更換膨脹閥。抽真空度不夠或有其他氣體混入時應(yīng)再次抽真空。若出現(xiàn)壓力大應(yīng)對儲液罐、干燥器、壓縮機油進行處理，以使汽車空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。駕駛員不合理使用會導(dǎo)致空調(diào)故障率提升，應(yīng)在使用過程中科學(xué)合理地利用空調(diào)系統(tǒng)并定期進行檢測、保養(yǎng)。

3.5其他故障診斷與維修

新能源汽車在使用和檢修過程中也會出現(xiàn)各種不同故障，隨著配置的增加，故障種類和診斷技術(shù)在不斷迭代。其他故障主要是制動系統(tǒng)失靈、車輛轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)失靈等，這些都是車輛在行駛過程中出現(xiàn)的故障。剎車系統(tǒng)故障診斷、保養(yǎng)關(guān)乎汽車安全，檢修時剎車系統(tǒng)故障診斷可以使用系統(tǒng)故障碼，還要檢測電動真空泵。檢修時可根據(jù)車輛型號找出故障代碼表，反復(fù)踩下制動踏板即為真空泵連續(xù)運轉(zhuǎn)，再根據(jù)故障車的警示燈對故障進行判斷。除以上故障以外，還應(yīng)對汽車其他運轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行及時保養(yǎng)和檢查，從而讓汽車處于最佳運行狀態(tài)。

4新能源汽車診斷維修安全要求

新能源車的使用電壓比傳統(tǒng)燃油車要高，檢修員隨時都有被電擊的危險。常見電動汽車使用電壓均常在幾百伏甚至到750V以上，即使是小型電動汽車的工作電壓也達到80～100V。所以檢修人員應(yīng)規(guī)范作業(yè)程序，做到安全文明生產(chǎn)。

4.1應(yīng)用專業(yè)的安全設(shè)備

新能源汽車在檢修時與普通汽車有一定的差異性，汽車電源為汽車的主要動力，同時高壓線及頂部車架是完全絕緣狀態(tài)，所以汽車電源部分的正、負極不能與車架進行直接對接。新能源汽車使用電壓較高且為直流電，在檢修時需具有專業(yè)的安全防備。

4.2避免“剩余電荷觸電”的電擊事故

在檢修時因高壓電路變頻器總成內(nèi)部的高壓電容器會儲存剩余電荷，剩余電荷會造成電擊事故，所以維修塞拔出后要等待超過10min以上方可維修電路。被動放電時，電源隔離繼電器斷開時電容器需要幾分鐘時間通過大電阻放電；主動放電是以三極管連接的方式，通過HPCM裝置快速放電。

4.3三相交流電與接零保護

新能源汽車中的電動汽車動力主要由三相交流電、驅(qū)動電機、電動電機。按照規(guī)定，為避免汽車車架與修理人員身體共同形成回路而導(dǎo)致觸電或者電擊事故，電動汽車上不能對三相高壓負載接零保護。由于以上原因，在檢修高壓配電或三相交流電機時的空間較小，容易與裸露的高壓電線接觸發(fā)生跨相觸電情況，所以在檢修之前需確認汽車處于不帶電狀態(tài)。

4.4摘除金屬物品

新能源汽車維修有異于燃油車維修，高壓電路的特殊性應(yīng)時刻注意工作人員安全。在檢修時應(yīng)做到以下幾點：檢修人員務(wù)必穿戴絕緣手套，工作過程中手表、鑰匙、電子產(chǎn)品等不應(yīng)佩戴；穿著符合工作要求的絕緣鞋；佩戴符合要求的防護鏡；穿著合格的非合成纖維服飾；檢修車間張貼警示牌及相應(yīng)安全操作規(guī)章制度。

5總結(jié)

綜上所述，新能源車憑借出色的行駛性能和環(huán)保性能，已經(jīng)成為未來汽車發(fā)展的潮流。掌握新能源汽車與8e2198e3b7ae7db9c980c23c572eef9279fc3a0199b0cef546ece648d2847e4b傳統(tǒng)汽車不同的故障診斷和修復(fù)技術(shù)，降低維護成本，可以為新能源汽車的發(fā)展做出重要貢獻。本文分析了新能源車常見的故障原因，并從診斷、維修技術(shù)歸納和總結(jié)了新能源車在維修保養(yǎng)過程中應(yīng)注意的安全事項。但隨著新能源汽車以自動駕駛技術(shù)為代表的多種應(yīng)用技術(shù)使用也會出現(xiàn)其他故障，也增加了故障診斷、維修難度，所以在今后的發(fā)展中應(yīng)及時迭代新能源汽車故障診斷、維修技術(shù)，從而保障汽車運行安全性和穩(wěn)定性，助力新能源汽車行業(yè)、維修行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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基金項目：商丘市職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目（202210007）

作者簡介：張艷菊（1985—），女，河南淮陽縣人，碩士研究生，商丘技師學(xué)院教師。